Patent DE-112015002028-B4 (DE)
Title: Halbleitervorrichtung und Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung
Inventor: HIRABAYASHI YASUHIRO
IPC: H01L27/06
Filed: 2015-02-27
Granted: 2020-06-18
Abstract: Halbleitervorrichtung (10), miteinem Halbleitersubstrat (12), das einen IGBT-Bereich (20) und einen Diodenbereich (40) umfasst,einer Emitterelektrode (14), die auf einer vorderen Oberfläche des Halbleitersubstrates (12) in dem IGBT-Bereich (20) bereitgestellt ist,einer Anodenelektrode (14), die auf der vorderen Oberfläche des Halbleitersubstrates (12) in dem Diodenbereich (40) bereitgestellt ist, undeiner rückseitigen Elektrode (16), die auf einer rückseitigen Oberfläche des Halbleitersubstrates (12) bereitgestellt ist, wobeider IGBT-Bereich (20) umfasst:einen Emitterbereich (22) vom n-Typ, der mit der Emitterelektrode (14) in Kontakt steht;einen Körperbereich (24) vom p-Typ, der mit der Emitterelektrode (14) in Kontakt steht;einen IGBT-Driftbereich (26) vom n-Typ, der von dem Emitterbereich (22) durch den Körperbereich (24) getrennt ist;einen Kollektorbereich (30) vom p-Typ, der von dem Körperbereich (24) durch den IGBT-Driftbereich (26) getrennt ist, und mit der rückseitigen Elektrode (16) in Kontakt steht;eine Gateisolationsschicht (32), die mit dem Körperbereich (24) in Kontakt steht; undeine Gateelektrode (34), die dem Körperbereich (24) über die Gateisolationsschicht (32) zugewandt ist,der Diodenbereich (40) umfasst:einen Anodenbereich (42) vom p-Typ, der mit der Anodenelektrode (14) in Kontakt steht;einen Diodendriftbereich (44) vom n-Typ, der an den Anodenbereich (42) auf einer Seite der rückseitigen Oberfläche angrenzt, und mit dem IGBT-Driftbereich (26) verbunden ist;einen Pufferbereich (46) vom n-Typ, der an den Diodendriftbereich (44) auf der Seite der rückseitigen Oberfläche angrenzt; undeinen Kathodenbereich (48) vom n-Typ, der an den Pufferbereich (46) auf der Seite der rückseitigen Oberfläche angrenzt, und mit der rückseitigen Elektrode (16) in Kontakt steht,in einer Darstellung der n-Dotierstoffkonzentrationsverteilung entlang einer Richtung von der vorderen Oberfläche zu der rückseitigen Oberfläche ein lokaler Minimalwert (N2) der n-Dotierstoffkonzentration an einer Grenze zwischen dem Kathodenbereich (48) und dem Pufferbereich (46) angeordnet ist, und ein lokaler Maximalwert (N3) der n-Dotierstoffkonzentration in dem Pufferbereich (46) angeordnet ist,ein Spitzenwert (N1) der n-Dotierstoffkonzentration in dem Kathodenbereich (48) und der lokale Maximalwert (N3) höher als die n-Dotierstoffkonzentration in dem Diodendriftbereich (44) sind,zumindest einer von dem Pufferbereich (46) und dem Kathodenbereich (48) einen Kristalldefektbereich (50) aufweist, bei dem Kristalldefekte in einer höheren Konzentration als in einem Bereich um den Kristalldefektbereich (50) verteilt sind, undein Spitzenwert (C1) einer Kristalldefektkonzentration in der Darstellung der Kristalldefektkonzentrationsverteilung entlang der Richtung von der vorderen Oberfläche zu der rückseitigen Oberfläche in einem Bereich auf der Seite der rückseitigen Oberfläche hinsichtlich einer spezifischen Position mit der n-Dotierstoffkonzentration, die eine Hälfte des lokalen Maximalwertes (N3) ist, angeordnet ist, wobei die spezifische Position auf einer Seite der vorderen Oberflächenseite hinsichtlich einer Position des lokalen Maximalwertes (N3) angeordnet ist.