[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本说明书所记载的技术涉及一种半导体装置。

背景技术

日本国专利公开公报2008-53648号（专利文献1）中公开了一种二极管区和IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极性晶体管)区被形成在同一半导体基板上的半导体装置。在二极管区内，于半导体基板的背面侧形成有n型的阴极层，而在IGBT区内，于半导体基板的背面侧形成有p型的集电层。阴极层和集电层相互相接，且其边界存在于二极管区和IGBT区的边界区内。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-53648号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在二极管区和IGBT区被形成在同一半导体基板上的半导体装置中，在二极管动作时，通过从IGBT区侧向二极管区侧流入的空穴而使二极管区的正向电压降低。但是，在二极管动作时实施向IGBT区内施加栅电压的控制的情况下，将沿着IGBT区的绝缘栅而从发射层向漂移层形成n型的沟道。当形成该沟道时，从IGBT区侧向二极管区侧流入的空穴将减少。其结果为，二极管区的正向电压上升从而使热损耗变大。

用于解决课题的方法

在本说明书所公开的半导体装置中，二极管区和IGBT区被形成在同一半导体基板上。二极管区具备：多个第一导电型的阳极层，其露出于半导体基板的表面且被相互隔离；第一导电型的二极管体层，其被形成于阳极层的背面侧，且与阳极层相比，第一导电型的杂质浓度较低；第二导电型的二极管漂移层，其被形成于二极管体层的背面侧；第二导电型的阴极层，其被形成于二极管漂移层的背面侧，且与二极管漂移层相比，第二导电型的杂质浓度较高。IGBT区具备：第二导电型的发射层，其露出于半导体基板的表面；多个第一导电型的体接触层，其露出于半导体基板的表面且被相互隔离；第一导电型的IGBT体层，其被形成于发射层以及体接触层的背面侧，且与体接触层相比，第一导电型的杂质浓度较低；第二导电型的IGBT漂移层，其被形成于IGBT体层的背面侧；第一导电型的集电层，其被形成于IGBT漂移层的背面侧；IGBT栅电极，其通过绝缘膜而与将发射层和IGBT漂移层分离的范围内的IGBT体层对置。阳极层具备至少一个以上的第一阳极层。第一阳极层至少被形成在接近IGBT区的位置处，第一阳极层各自的半导体基板平面方向上的面积，大于最接近二极管区的体接触层的半导体基板平面方向上的面积。

根据上述的半导体装置，第一阳极层至少被形成在接近IGBT区的位置处，且第一阳极层各自的半导体基板平面方向上的面积，大于最接近二极管区的体接触层的半导体基板平面方向上的面积。因此，在二极管动作时，从第一阳极层向二极管漂移层注入的空穴的量变得多于从体接触层向IGBT漂移层注入的空穴的量。由于能够使从IGBT区流入的空穴的量，相对于从接近IGBT区的阳极层注入的空穴的量而相对地减小，因此能够抑制因从IGBT区流入的空穴的量而使二极管区的正向电压发生变动的情况。能够抑制因从IGBT区流入的空穴的量减少而使二极管区的正向电压上升的情况，以及热损耗增大的情况。

上述的半导体装置可以还具备被形成在与第一阳极层相比距IGBT区较远的位置处的、至少一个以上的第二阳极层。第二阳极层各自的半导体基板平面方向上的面积，可以小于第一阳极层各自的半导体基板平面方向上的面积。此外，第二阳极层各自的半导体基板平面方向上的面积，可以大于最接近二极管区的体接触层的半导体基板平面方向上的面积。

附图说明

图1为实施例1所涉及的半导体装置的俯视图。

图2为沿图1中的II-II线的剖视图。

图3为对实施例1所涉及的半导体装置的二极管动作时的状态进行说明的图。

图4为改变例所涉及的半导体装置的俯视图。

图5为改变例所涉及的半导体装置的俯视图。

具体实施方式