[发明专利]半导体装置

摘要

本发明提供一种半导体装置，其课题为，在具有IGBT与二极管的半导体装置中，提供一种在不使边界部的IGBT的稳态损耗增大的条件下抑制边界部的寄生二极管的反向恢复损耗的技术。在具备IGBT与二极管的半导体装置中，位于与漂移区的中间深度相比靠上表面侧的漂移区内的上表面侧寿命控制区被形成在二极管范围内而未被形成在IGBT范围内。与二极管范围内的第二沟槽间半导体区邻接的IGBT范围内的第一沟槽间半导体区具有被配置在体区与漂移区之间的n型的势垒区、和从与上部电极相接的位置起至与势垒区相接的位置为止而延伸的n型的柱区。二极管范围内的各个第二沟槽间半导体区未具有柱区。

主权项

一种半导体装置，其具备绝缘栅双极性晶体管与二极管，并具有：半导体基板；上部电极，其对所述半导体基板的上表面进行覆盖；下部电极，其对所述半导体基板的下表面进行覆盖，所述半导体基板具有：体区，其为p型，并与所述上部电极相接；漂移区，其为n型，并被配置在所述体区的下侧；阴极区，其为n型，并被配置在所述漂移区的下侧的一部分范围内且与所述下部电极相接，并且与所述漂移区相比n型杂质浓度较高；集电区，其为p型，并被配置在所述漂移区的下侧的一部分范围内且在与所述阴极区邻接的位置处与所述下部电极相接，在所述半导体基板的所述上表面上，配置有多个贯穿所述体区而到达所述漂移区的沟槽，在各个所述沟槽内配置有通过绝缘膜而与所述半导体基板以及所述上部电极绝缘的沟槽电极，所述半导体基板具有多个被两个所述沟槽夹着的沟槽间半导体区，多个所述沟槽间半导体区具有相互邻接的多个第一沟槽间半导体区和相互邻接的多个第二沟槽间半导体区，各个所述第一沟槽间半导体区具有与所述上部电极和所述绝缘膜相接并且通过所述体区而与所述漂移区分离的n型的发射区，各个所述第二沟槽间半导体区不具有所述发射区，在俯视观察所述半导体基板时多个所述第一沟槽间半导体区所处的范围为绝缘栅双极性晶体管范围，并且在俯视观察所述半导体基板时多个所述第二沟槽间半导体区所处的范围为二极管范围，所述集电区的至少一部分被配置在所述绝缘栅双极性晶体管范围内，所述阴极区的至少一部分被配置在所述二极管范围内，所述阴极区与所述集电区的边界位于边界沟槽和与所述边界沟槽邻接的沟槽间半导体区的正下方的范围内，其中，所述边界沟槽位于所述绝缘栅双极性晶体管范围与所述二极管范围的边界处，在与所述漂移区的中间深度相比靠上表面侧的所述漂移区内沿着所述半导体基板的平面方向延伸、并且与周围的所述漂移区相比晶体缺陷密度较高的上表面侧寿命控制区，被形成在所述二极管范围内且未被形成在所述绝缘栅双极性晶体管范围内，作为与所述第二沟槽间半导体区邻接的所述第一沟槽间半导体区的边界部第一沟槽间半导体区还具有：被配置在所述体区与所述漂移区之间并且与所述漂移区相比n型杂质浓度较高的n型的势垒区、和从与所述上部电极相接的位置起延伸至与所述势垒区相接的位置为止的n型的柱区，各个所述第二沟槽间半导体区不具有所述柱区。