(57)【要約】【課題】高耐圧半導体装置において、正逆双方における耐圧特性を向上させる。【解決手段】  第１の不純物濃度を有する第１導電型の第１ベース層の一方の面に、第１の不純物濃度よりも高い第２の不純物濃度を有する第１導電型のバッファ層が形成される。第１ベース層の他方の面に第２導電型の第２ベース層が形成される。また、バッファ層の第１ベース層とは反対側には第２導電型のコレクタ層が形成される。バッファ層は、中心領域で第１の厚さを有する一方該中心領域を囲う周辺領域で第１の厚さより薄い第２の厚さを有するように形成されている。第２ベース層は、中心領域に形成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の不純物濃度を有する第１導電型の第１ベース層と、
前記第１ベース層の一方の面に形成され前記第１の不純物濃度よりも高い第２の不純物濃度を有する第１導電型のバッファ層と、
前記第１ベース層の他方の面に形成される第２導電型の第２ベース層と、  
前記バッファ層の前記第１ベース層とは反対側の面に形成された第２導電型のコレクタ層と、
を備え、
前記バッファ層は、中心領域で第１の厚さを有する一方該中心領域を囲う周辺領域で前記第１の厚さより薄い第２の厚さを有するように形成されており、
前記第２ベース層は、前記中心領域に形成されている
ことを特徴とする高耐圧半導体装置。  
【請求項２】
第１の不純物濃度を有する第１導電型の第１ベース層と、
前記第１ベース層の一方の面に形成され前記第１の不純物濃度よりも高い第２の不純物濃度を有する第１導電型のバッファ層と、
前記第１ベース層の他方の面に形成される第２導電型の第２ベース層と、  
前記バッファ層の前記第１ベース層とは反対側の面に形成された第２導電型のコレクタ層と、
を備え、
前記バッファ層は、中心領域にのみ形成され、前記コレクタ層が、該中心領域を囲う周辺領域において前記バッファ層と水平方向に並ぶように形成され、且つ
前記第２ベース層は、前記中心領域に形成された
ことを特徴とする高耐圧半導体装置。
【請求項３】
前記バッファ層は、不純物イオンを注入した後、レーザ照射により前記不純物イオンを拡散させることにより形成したものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の高耐圧半導体装置。
【請求項４】
前記バッファ層において、前記第２ベース層と平行となる面における不純物の面密度が、０．５×１０１２から１．５×１０１２〔／ｃｍ２〕であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の高耐圧半導体装置。
【請求項５】
第１の不純物濃度を有する第１導電型の第１ベース層と、
前記第１ベース層の一方の面に形成され前記第１の不純物濃度よりも高い第２の不純物濃度を有する第１導電型の第１バッファ層と、
前記第１ベース層の他方の面に形成される第２導電型の第２ベース層と、  
前記第第１バッファ層の前記第１ベース層とは反対側の面に形成され前記第２の不純物濃度よりも低い第３の不純物濃度を有する第１導電型の第２バッファ層と、
前記第２バッファ層の前記第１バッファ層とは反対側の面に形成された第２導電型のコレクタ層と、
を備えたことを特徴とする高耐圧半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高耐圧半導体装置に関するものであり、特に、高耐圧半導体装置の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電圧駆動素子としてＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）は、オン抵抗が小さいため、駆動回路における発生損失も小さい。このようなＩＧＢＴは、特許文献１に記載されているように、コレクタ電極上にｐ型コレクタ層、その上にｎ型ベース層を形成し、更にその上にｐ型ベース層を形成し、ｐ型ベース層内にｎ型エミッタ層を形成し、ｎ型エミッタ層上にエミッタ電極を形成することにより、構成されている。
【特許文献１】特開２００１−１８５７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、高耐圧半導体装置において、特に、正逆双方における耐圧特性を向上させた高耐圧半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様に係る高耐圧半導体装置は、第１の不純物濃度を有する第１導電型の第１ベース層と、前記第１ベース層の一方の面に形成され前記第１の不純物濃度よりも高い第２の不純物濃度を有する第１導電型のバッファ層と、前記第１ベース層の他方の面に形成される第２導電型の第２ベース層と、前記バッファ層の前記第１ベース層とは反対側の面に形成された第２導電型のコレクタ層と、を備え、前記バッファ層は、中心領域で第１の厚さを有する一方該中心領域を囲う周辺領域で前記第１の厚さより薄い第２の厚さを有するように形成されており、前記第２ベース層は、前記中心領域に形成されていることを特徴とする。
【０００５】
また、本発明の一態様に係る高耐圧半導体装置は、第１の不純物濃度を有する第１導電型の第１ベース層と、前記第１ベース層の一方の面に形成され前記第１の不純物濃度よりも高い第２の不純物濃度を有する第１導電型のバッファ層と、前記第１ベース層の他方の面に形成される第２導電型の第２ベース層と、前記バッファ層の前記第１ベース層とは反対側の面に形成された第２導電型のコレクタ層と、を備え、前記バッファ層は、中心領域にのみ形成され、前記コレクタ層が、該中心領域を囲う周辺領域において前記バッファ層と水平方向に並ぶように形成され、且つ前記第２ベース層は、前記中心領域に形成されたことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の一態様に係る高耐圧半導体装置は、第１の不純物濃度を有する第１導電型の第１ベース層と、前記第１ベース層の一方の面に形成され前記第１の不純物濃度よりも高い第２の不純物濃度を有する第１導電型の第１バッファ層と、前記第１ベース層の他方の面に形成される第２導電型の第２ベース層と、前記第第１バッファ層の前記第１ベース層とは反対側の面に形成され前記第２の不純物濃度よりも低い第３の不純物濃度を有する第１導電型の第２バッファ層と、前記第２バッファ層の前記第１バッファ層とは反対側の面に形成された第２導電型のコレクタ層と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高耐圧半導体装置において、耐圧特性、特に、逆方向電圧に対する耐圧特性を向上させることができ、正逆双方において電圧印加された場合の耐圧を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
〔発明の経緯〕
ＩＧＢＴ等を構成する高耐圧半導体装置を構成する素子について、図１、図２Ａ、図２Ｂに基づき説明する。
【０００９】
図１は、高耐圧半導体装置の一例として、一般的な縦型ＩＧＢＴの断面構造を示す。この図１に示す縦型ＩＧＢＴは、上から順に、高濃度ｎ型（ｎ＋型）エミッタ層１０、ｐ型ベース層１１、低濃度ｎ型（ｎ−型）ベース層１２、ｎ型ベース層１３（バッファ層）、及び高濃度ｐ型（ｐ＋型）コレクタ層１４を備えている。
【００１０】
ｐ型ベース層１１及び高濃度ｎ型エミッタ層１０には、エミッタ電極１０１が接続されている。更に、高濃度ｎ型エミッタ層１０と低濃度ｎ型ベース層１２との間に挟まれたｐ型ベース層１１上（チャネル領域）には、ゲート絶縁膜１５を挟むようにしてゲート電極１０２が形成されている。また、高濃度ｐ型コレクタ層１４の裏面には、コレクタ電極１０３が接続されている。
【００１１】
この構造において、例えばエミッタ電極１０１に接地電位を、コレクタ電極１０３に所定の電圧を、ゲート電極１０２に閾値電圧以上の電圧を印加したとする。すると、チャネル領域に反転層が形成されてＩＧＢＴが導通する。すなわち、高濃度ｎ型エミッタ層１０からｎ−型ベース層１２に向けて電子が注入され、逆に、高濃度ｐ型コレクタ層１４からは、注入された電子に見合った量の正孔(ホール)がｎ−型ベース層１２に注入される。これにより高抵抗のｎ−型ベース層１２は伝導度変調されて低抵抗となり、同じ順方向阻止特性を有するＭＯＳＦＥＴよりもオン電圧を低くすることができる。なお、このＩＧＢＴをオフするには、ゲート電極１０２の電圧を閾値電圧以下にすればよい。
【００１２】
次に、図２Ａ及び図２Ｂを参照して、このＩＧＢＴに順方向の電圧が印加された場合のＩＧＢＴ内での電界分布、逆方向の電圧が印加された場合のＩＧＢＴ内での電界分布を説明する。図２Ａ、図２Ｂでは、右側にＩＧＢＴの素子構成を示し（高濃度ｎ型エミッタ層１０は省略）、左側にその素子構成における各部分の電界（Ｅ）分布を示す。
【００１３】
図２Ａに示すように、ＩＢＧＴに順方向の電圧が印加された場合（コレクタ電極１０３側に正の電圧を印加）には、ｐ型ベース層１１と低濃度ｎ型ベース層１２により形成されるｐｎ接合領域１５から延びる空乏層が広がり、その空乏層付近での電界Ｅが強くなる。この順方向電圧が印加されている場合における耐圧(順方向耐圧)を維持するためには、この空乏層の広がりをｎ型ベース層１３において阻止する必要があるため、ｎ型ベース層１３の不純物濃度は高濃度にする必要がある。特に、イオン注入した不純物をレーザにより拡散することにより、ｎ型ベース層１３を形成する方法では、形成される不純物層の厚さが薄くなるため、特に、ｎ型ベース層１３における不純物濃度を一層高濃度にする必要がある。
【００１４】
一方、耐圧に関しては、順方向耐圧のみならず逆方向の電圧が印加された場合の耐圧（逆方向耐圧）にも着目する必要がある。図２Ｂに示すように、逆方向の電圧が印加された場合には、コレクタ側のｐ型コレクタ層１４とｎ型ベース層１３により形成されるｐｎ接合層１６から延びる空乏層が広がり、この空乏層付近での電界Ｅが強くなる。より空乏層を延ばし逆方向耐圧を高めるためには、ｎ型ベース層１３における不純物濃度をできるだけ低濃度とする必要がある。
【００１５】
即ち、順方向耐圧を高めるためには、ｎ型ベース層１３における不純物濃度を高める必要があるが、逆方向耐圧を高めるためには、ｎ型ベース層１３における不純物濃度を低くする必要があり、耐圧とｎ型ベース層１３の不純物濃度とはトレードオフの関係にある。特に、不純物イオン注入後に、レーザにより不純物を拡散させることによりｎ型ベース層１３の不純物層を形成するプロセスにおいては、形成される不純物層厚が熱拡散により形成される場合と比較して一桁程薄く形成される。従って、レーザによる拡散プロセスによりｎ型ベース層１３を形成する場合では、順方向耐圧を高めるために、より一層不純物濃度を高めることが必要となるが、このことは逆方向耐圧に関しては不利な方向に働く。
【００１６】
このことを図３に基づき説明する。図３に、不純物層を従来の熱拡散で形成した素子Ｇ１において、順方向の電圧が印加された場合の順方向耐圧と、逆方向の電圧が印加された場合の逆方向耐圧の関係を曲線Ｌ１で示す。また、不純物層をレーザにより拡散させることにより形成した素子Ｇ２において順方向の電圧が印加された場合の順方向耐圧と、逆方向の電圧が印加された場合の逆方向耐圧の関係を曲線Ｌ２で示す。
【００１７】
この図より明らかなように、同じ順方向耐圧Ｖｊが得られる場合において、素子Ｇ１における逆方向耐圧はＶｒ１であり、素子Ｇ２における逆方向耐圧はこれよりも小さいＶｒ２となる。即ち、同じ順方向耐圧を得ようとした場合、素子Ｇ２の方が素子Ｇ１よりも逆方向耐圧は低くなってしまう。以上より、本発明における実施の形態は、発明者らが得た上記知見に基づく発明である。
【００１８】
〔第１の実施の形態〕
本発明の第１の実施の形態について説明する。図４に本実施の形態における高耐圧半導体装置となる高耐圧半導体素子の構成を示す。図４（ａ）は、本実施の形態における高耐圧半導体素子の断面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）の線Ａ１−Ａ２における断面図を示す。図４において、各層２１〜２４は、図１の各層１１〜１４にそれぞれ対応する。なお、図４では、図１の高濃度ｎ型エミッタ層１０に相当する半導体層は図示を省略している。また、各種電極（１０１〜１０３）に相当する電極も図示を省略している。
【００１９】
本実施の形態では、低濃度ｎ型ベース層２２の表面には、ｐ型ベース層２１が形成される。一方、低濃度ｎ型ベース層２２の裏面側（ｐ型ベース層２１を形成した面とは反対側の面）には、上から順にｎ型ベース層（バッファ層）２３及び高濃度ｐ型コレクタ層２４が形成されている。具体的には、高濃度ｐ型コレクタ層２４は、周辺領域２３Ｂでｎ型ベース層２３に入り込んだ構造となるように形成されている。すなわち、高濃度ｐ型コレクタ層２４は、周辺領域２３Ｂで厚く、ｐ型ベース層２１が形成される中心領域２３Ａで薄く形成されている。逆に、ｎ型ベース層２３は、周辺領域２３Ｂで薄く、中心領域２３Ａで厚く形成されている。
【００２０】
尚、本実施の形態では、逆方向耐圧を高めるため、ｐ型ベース層２１が形成される中心領域２３Ａ以外の領域に、周辺領域２３Ｂが形成される。ｐ型ベース層２１が、中心領域２３Ａ内に形成されていることにより、十分に順方向、逆方向双方の耐圧を確保することができる。
【００２１】
次に、図４に示す高耐圧半導体素子の具体的な形成方法について図５に基づき説明する。図５（ａ）に示すように、低濃度ｎ型ベース層２２中の、ｐ型ベース層２１が形成される面とは反対側の面に、ｎ型の不純物２６、及びｐ型の不純物２７をイオン注入により打ち込む。ｎ型の不純物２６は、イオン注入の加速電圧を変えることにより、ｐ型の不純物２７よりも深い位置に打ち込む。
【００２２】
この後、イオン注入を行なった面の中心領域２３Ａにおいてレーザ光を照射する（周辺領域２３Ｂには、照射しない）。レーザ光の照射された領域では、表面が部分的に加熱され、これにより打ち込まれたｎ型の不純物２６、ｐ型の不純物２７が各々拡散し、図５（ｂ）に示すように、ｎ型ベース層２３及び高濃度ｐ型コレクタ層２４が形成される。
【００２３】
この後、中心領域２３Ａにおいて照射したレーザ光のパワーよりも高いパワーのレーザ光を周辺領域２３Ｂに照射する（中心領域２３Ａには、照射しない）。周辺領域２３Ｂでは、中心領域２３Ａよりも不純物２６、２７がより一層広範囲に拡散する。これは、照射されるレーザ光のパワーが高いため、照射領域における温度が高くなり、これにより不純物２６、２７の拡散がより一層進行するためである。このため、図５（ｃ）に示すように、ｐ型の不純物２７の拡散が促進され、周辺領域２３Ｂでは、中心領域２３Ａよりも高濃度ｐ型コレクタ層２４が厚く形成され広がった構造となる。尚、ｎ型ベース層２３においては、ｐ型ベース層２１と平行となる面における不純物の面密度が、０．５×１０１２〜１．５×１０１２〔／ｃｍ２〕となるよう形成されている。また、この方法以外にもマスクを用いたイオン注入により中心領域２３Ａ及び周辺領域２３Ｂを形成することが可能である。具体的には、全面に低ドーズ量のボロン（Ｂ）をイオン注入した後、フォトレジストのパターンを形成し、その後、高ドーズ量のボロンを周辺領域２３Ｂとなる領域にイオン注入する方法がある。
【００２４】
このように形成された高耐圧半導体素子について、順方向の電圧を印加した場合の空乏層の端部の様子を図６（ａ）に示す。具体的には、ｐ型ベース層２１と低濃度ｎ型ベース層２２により構成されるｐｎ接合領域２８から広がる空乏層の端部の形状を破線により示す。破線に示されるように、ｐ型ベース層２１が形成されている中心領域２３Ａでは、ｐ型コレクタ層２４の近くまで空乏層が到達しているが、ｐ型ベース層２１が形成されていない周辺領域２３Ｂにおいては、その空乏層の広がりが弱く、ｎ型ベース層２３を低濃度にしたり、又は厚みを薄くしたりしても問題はない。
【００２５】
一方、逆方向の電圧を印加した場合の空乏層の端部の形状を図６（ｂ）に示す。具体的には、ｐ型コレクタ層２４とｎ型ベース層２３により形成されるｐｎ接合領域２５から広がる空乏層の端部の形状を破線により示す。破線に示されるように、ｐ型コレクタ層２４より空乏層が延びるが、ｎ型ベース層２３の周辺部の空乏層が延びやすいために、逆方向の耐圧を高くすることができる。
【００２６】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図７に本実施の形態における高耐圧半導体素子の構成を示す。図７（ａ）は、本実施の形態における高耐圧半導体素子の断面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）の線Ｂ１−Ｂ２における断面図を示す。図７中符号３１〜３５は、それぞれ図４の符号２１〜２５に対応する構成である。なお、図７でも、図１の高濃度ｎ型エミッタ層１０に相当する半導体層は図示を省略している。また、各種電極（１０１〜１０３）に相当する電極も図示を省略している。
【００２７】
本実施の形態では、低濃度ｎ型ベース層３２のｐ型ベース層３１を形成した面（表面）とは反対側の面、即ち裏面に、ｎ型ベース層３３（バッファ層）及びｐ型コレクタ層３４を形成する。形成されるｎ型ベース層３３は、中心領域３３Ａにのみ形成され、周辺領域３３Ｂには形成されない。従って、周辺領域３３Ｂにおいては、ｐ型コレクタ層３４が、低濃度ｎ型ベース層３２と水平面にて接し、水平方向においてｎ型ベース層３３と並ぶようにされている。尚、本実施の形態では、逆方向電圧に対する耐圧（逆方向耐圧）を高めるため、ｐ型ベース層３１が形成される中心領域３３Ａを囲うように、周辺領域３３Ｂが形成される。ｐ型ベース層３１は、中心領域３３Ａ内に形成されていれば、十分に耐圧を確保することができる。
【００２８】
次に、この実施の形態の高耐圧半導体素子の具体的な形成方法について図８に基づき説明する。図８（ａ）に示すように、低濃度ｎ型ベース層３２のｐ型ベース層３１が形成された側とは反対側の面から、深い領域にイオン注入によりｎ型の不純物３６を打ち込む。また、それよりも浅い領域にイオン注入によりｐ型の不純物３７を打ち込む。
【００２９】
この後、イオン注入を行なった面の中心領域３３Ａにおいてレーザ光を照射する。レーザ光の照射された領域では、表面が部分的に加熱され、これにより打ち込まれたｎ型の不純物３６、ｐ型の不純物３７が各々拡散し、図８（ｂ）に示すように、ｎ型ベース層３３及びｐ型コレクタ層３４が形成される。
【００３０】
この後、中心領域３３Ａにおいて照射したレーザ光のパワーよりも高いパワーのレーザ光、より具体的には、第１の実施の形態において周辺領域２３Ｂに照射されたレーザ光よりも高いパワーのレーザ光を周辺領域３３Ｂに照射する。これにより、周辺領域３３Ｂでは、中心領域３３Ａよりも不純物がより一層拡散する。具体的には、本実施の形態では、照射されるレーザ光のパワーが高いため、拡散がより一層広がり、ｐ型となる不純物材料３７の拡散が、ｎ型となる不純物材料３６の拡散に追いついてしまう。これにより、図８（ｃ）に示すように、周辺領域３３Ｂでは、ｎ型ベース層３３は形成されることなく、ｐ型コレクタ層３４と低濃度ｎ型ベース層３２とが直接接している。尚、ｎ型ベース層３３においては、ｐ型ベース層３１と平行となる面における不純物の面密度が、０．５×１０１２から１．５×１０１２〔／ｃｍ２〕となるよう形成されている。
【００３１】
また、この図８に示す方法以外にも、フォトレジスト等のマスクを用いたイオン注入により中心領域３３Ａ及び周辺領域３３Ｂを形成することが可能である。具体的には、全面に低ドーズ量のボロンをイオン注入し、フォトレジストのパターンを形成した後、高ドーズ量のボロンを周辺領域３３Ｂとなる領域にイオン注入する方法を用いることが可能である。
【００３２】
このように形成された高耐圧半導体素子について、順方向の電圧を印加した場合の空乏層の端部の広がりの様子を図９（ａ）に示す。具体的には、ｐ型ベース層３１と低濃度ｎ型層３２により構成されるｐｎ接合領域３８から広がる空乏層の端部の形状を破線により示す。破線に示されるように、ｐ型ベース層３１が形成されている中心領域３３Ａでは、ｐ型コレクタ層３４に対し均一に空乏層が広がるが、ｐ型ベース層３１の形成されていない周辺領域３３Ｂにおいては、その分布の広がりが弱く、正方向の耐圧を高くすることができる。
【００３３】
一方、逆方向の電圧を印加した場合の空乏層の広がりの様子を図９（ｂ）に示す。具体的には、ｐ型コレクタ層３４とｎ型ベース層３３または低濃度ｎ型ベース層３２により形成されるｐｎ接合領域３５から広がる空乏層の端部の形状を破線により示す。破線に示されるように、ｐ型コレクタ層３４より空乏層が広がるが、ｐ型ベース層３１の形成されている中心領域３３Ａ近傍の電界分布の広がりが弱まり、逆方向の耐圧を高くすることができる。
【００３４】
〔第３の実施の形態〕
続いて、本発明の第３の実施の形態について説明する。図１０に本実施の形態における高耐圧半導体素子の構成を示す。図１０は、本実施の形態における高耐圧半導体素子の断面図である。図１０中符号４１〜４５は、それぞれ図４の符号２１〜２５に対応する構成である。なお、図１０でも、図１の高濃度ｎ型エミッタ層１０に相当する半導体層は図示を省略している。また、各種電極（１０１〜１０３）に相当する電極も図示を省略している。本実施の形態では、低濃度ｎ型ベース層４２の表面において、ｐ型ベース層４１を形成し、その反対面、即ち裏面に、上から順にｎ型ベース層４３（第１バッファ層）、低濃度ｎ型ベース層４６（第２バッファ層）及び不図示のコレクタ電極と接続されるｐ型コレクタ層４４を形成する。すなわち、この実施の形態では、ｎ型ベース層４３とｐ型コレクタ層４４との間に、不純物濃度がｎ型ベース層４３より低いｎ型ベース層４６が形成されている点で、上記の実施の形態と異なっている。
【００３５】
この構成において、順方向に電圧を印加した場合においては、ｐ型ベース層４１と低濃度ｎ型ベース層４２により形成されるｐｎ接合領域４８より、空乏層が低濃度ｎ型ベース層４２中に広がるが、ｎ型ベース層４３において、その広がりが阻止される。
【００３６】
また、逆方向に電圧を印加した場合においては、低濃度ｎ型ベース層４６とｐ型コレクタ層４４により形成されるｐｎ接合領域４５より、空乏層が第２低濃度ｎ型ベース層４６内に広がるが、ｎ型ベース層４３において、その広がりは阻止される。以上より、順方向、逆方向ともに高い耐圧の高耐圧半導体素子を得ることができる。
【００３７】
〔第４の実施の形態〕
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図１１に本実施の形態における高耐圧半導体素子の構成を示す。図１１は、本実施の形態における高耐圧半導体素子の断面図である。図１１中符号５１〜５６は、それぞれ図１０の符号４１〜４６に対応する構成である。なお、図１１でも、図１の高濃度ｎ型エミッタ層１０に相当する半導体層は図示を省略している。また、各種電極（１０１〜１０３）に相当する電極も図示を省略している。本実施の形態では、低濃度ｎ型ベース層５２のｐ型ベース層５１を形成した面（表面）とは反対側の面、即ち裏面に、上から順にｎ型ベース層５３（第１バッファ層）、低濃度ｎ型ベース層５６（第２バッファ層）及び不図示のコレクタ電極と接続されるｐ型コレクタ層５４を形成する。形成される低濃度ｎ型ベース層５６は、中心領域５４Ａが周辺領域５４Ｂに比べてｐ型コレクタ層５４に入り込んだ構造となるように形成する（即ち、中心領域５３Ａでの厚さが、周辺領域５３Ｂに比べて厚い）。尚、本実施の形態では、より一層逆方向耐圧を高めるため、ｐ型ベース層５１が形成される中心領域５３Ａ以外の領域に、周辺領域５４Ｂが形成されている。
【００３８】
本実施の形態における高耐圧半導体素子では、順方向に電圧を印加した場合においては、ｐ型ベース層５１と第１低濃度ｎ型ベース層５２により形成されるｐｎ接合領域５８より、空乏層が第１低濃度ｎ型ベース層５２に広がるが、ｎ型ベース層５３において、その広がりが阻止される。
【００３９】
また、逆方向に電圧を印加した場合においては、低濃度ｎ型ベース層５６とｐ型コレクタ層５４により形成されるｐｎ接合領域５５より、空乏層が低濃度ｎ型ベース層５６に広がるが、ｎ型ベース層５３において、その広がりは阻止される。
【００４０】
以上より、順方向、逆方向ともに高い耐圧の高耐圧半導体素子を得ることができる。
【００４１】
以上、実施の形態において本実施の形態に係る高耐圧半導体装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、これ以外の形態をとることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】高耐圧半導体装置の一例として、一般的な縦型ＩＧＢＴの断面構造を示す。
【図２Ａ】本発明における実施の形態を説明するための概略図である。
【図２Ｂ】本発明における実施の形態を説明するための概略図である
【図３】順方向耐圧と逆方向耐圧の関係を示すグラフである。
【図４】第１の実施の形態における高耐圧半導体素子の断面図である。
【図５】第１の実施の形態における高耐圧半導体素子の製造工程を示す。
【図６】第１の実施の形態における高耐圧半導体素子の空乏層の広がりを示す概念図である。
【図７】第２の実施の形態における高耐圧半導体素子の断面図である。
【図８】第２の実施の形態における高耐圧半導体素子の製造工程を示す。
【図９】第２の実施の形態における高耐圧半導体素子の空乏層の広がりを示す概念図である。
【図１０】第３の実施の形態における高耐圧半導体素子の断面図である。
【図１１】第４の実施の形態における高耐圧半導体素子の断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
２１、３１、４１・・・ｐ型ベース層、２２、３２、４２・・・ｎ型ベース層、２３、３３、４３、５３・・・ｎ型ベース層、２３Ａ、３３Ａ、４３Ａ、５３Ａ・・・中心領域、２３Ｂ、３３Ｂ、４３Ｂ、５３Ｂ・・・周辺領域、２４、３４、４４、５４・・・ｐ型コレクタ層、  ２５、２８、３５、３８、４５、４８、５５、５８・・・ｐｎ接合領域、  ２６、２７、３６、３７・・・不純物。
【図１】
2008277597.tif 000003
【図２Ａ】
2008277597.tif 000004
【図２Ｂ】
2008277597.tif 000005
【図３】
2008277597.tif 000006
【図４】
2008277597.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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