[发明专利]半导体器件

说明书

关联申请

本申请享受以日本专利申请2012－59479号（申请日：2012年3月15日）为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。

技术领域

本发明涉及半导体器件。

背景技术

近年来，正在开发将绝缘栅双极晶体管（Insulate Gate Bipolar Transistor，以下称作IGBT）和二极管一体制作在半导体基板上，兼具两者的动作的逆向导通型半导体（Reverse Conduct ing Insulated Gate Bipolar Transistor，以下称作RC－IGBT）。

以前，例如将直流电压变换成交流电压而向感应性的马达等供电的整流器电路，分别使用多个IGBT和多个二极管来构成。使用RC－IGBT时，由于IGBT和二极管形成为一体，所以所需面积变得比以前小，成本降低，伴随使用而产生的热的分散等成为可能。

发明内容

本发明提供兼具提高RC－IGBT中的二极管的恢复特性和维持欧姆接触性的半导体器件。

实施方式的半导体器件具备：基板，由第1导电型半导体构成；基极层，设置在所述基板的一面侧，由第2导电型半导体构成；正极层，在所述基极层的一部分的区域中使杂质总量增加而成；IGBT区域，形成于所述基极层；二极管区域，与所述IGBT区域邻接，并形成于所述正极层；沟槽，被设置成从所述IGBT区域及所述二极管区域的表面侧到达所述基板，且所述二极管区域中的占有面积不同于所述IGBT区域中的占有面积；漏极层，与所述IGBT区域相对置，设置在所述基板的另一面侧，由第2导电型半导体构成；及负极层，与所述二极管区域相对置，与所述漏极层邻接设置，由第1导电型半导体构成。

附图说明

图1是示出第1实施方式的半导体器件的平面图。

图2是示出图1的A－A’线上的截面的截面图。

图3是示出第1实施方式的半导体器件的要部立体图。

图4是使用第1实施方式的半导体器件构成整流器电路的情况的电路图。

图5是示出比较例的半导体器件的平面图。

图6是示出图5的B－B’线上的截面的截面图。

图7是示出比较例的半导体器件的要部立体图。

图8是示出第2实施方式的半导体器件的平面图。

图9是示出图8的C－C’线上的截面的截面图。

图10是示出第2实施方式的半导体器件的要部立体图。

图11是示出第3实施方式的半导体器件的平面图。

图12是示出图11的D－D’线上的截面的截面图。

图13是示出第3实施方式的半导体器件的要部立体图。

图14是示出第4实施方式的半导体器件的平面图。

图15是示出图14的E－E’线上的截面的截面图。

图16是示出第4实施方式的半导体器件的要部立体图。

图17是在第1实施方式的半导体器件的制造工艺中，仅在N^-型基底基板10表面的成为IGBT3的部分形成P^-型基极层11后的截面图。

图18是同样在N^-型基底基板10表面全体形成P^-型基极层11后的截面图。

图19是同样在N^-型基底基板10表面的成为二极管2的区域形成P型正极层12后的截面图。

图20是同样在形成沟槽15后形成了栅极绝缘膜16后的截面图。

图21是同样在沟槽形成后形成了栅极绝缘膜后的立体图。

图22是同样在形成主要由多晶硅构成的栅电极17后的截面图。

图23是同样在N^－型基底基板10表面的IGBT3区域形成P^＋型接触层14后的截面图。

图24是同样在N^－型基底基板10表面的IGBT3区域形成N^＋型源极层13后的截面图。

图25是同样在研磨N^-型基底基板10背面侧后，形成N型缓冲层19，通过退火而活性化后的截面图。

图26是同样在N^-型基底基板10背面侧形成P^＋型漏极层21后的截面图。

图27是同样在N^-型基底基板10背面侧形成N^＋型负极层20后的截面图。

图号的说明