[发明专利]半导体装置及半导体电路

说明书

实施方式提供具有IGBT和二极管并能够缩小芯片尺寸的半导体装置及半导体电路。半导体装置具备：半导体层，具有第1导电型的第1半导体区域、第2导电型的第2半导体区域、第2导电型的第3半导体区域、第1导电型的第4半导体区域、第2导电型的第5半导体区域、第1导电型的第6半导体区域、第1沟槽和第2沟槽；第1沟槽中的第1栅极电极；第2沟槽中的第2栅极电极；第1面侧的第1电极；第2面侧的第2电极；与第1栅极电极连接的第1电极焊盘；与第2栅极电极连接的第2电极焊盘，该半导体装置具有包含第1半导体区域的第1区域、包含第2半导体区域的第2区域及设置于第1区域与第2区域之间且与第1区域相比第2沟槽的密度更高的第3区域。

【关联申请】

本申请享受以日本专利申请2019－171101号(申请日：2019年9月20日)为基础申请的优先权。本申请通过参考该基础申请而包括基础申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及半导体装置及半导体电路。

背景技术

作为电力用的半导体装置的一例，有绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。IGBT例如在集电极电极上设置p型的集电极区域、n型的漂移区域及p型的基极区域。并且，在贯通p型的基极区域并到达n型的漂移区域的沟槽内，中间夹着栅极绝缘膜地设置栅极电极。并且，在p型的基极区域表面的与沟槽相邻的区域，设置与发射极电极连接的n型的发射极区域。

近年，将IGBT和续流二极管(Freewheeling Diode)形成于同一半导体芯片的Reverse－Conducting IGBT(RC－IGBT)被广泛开发及产品化。RC－IGBT例如作为变换器电路的开关元件而使用。续流二极管具有使电流与IGBT的导通电流反方向流通的功能。将IGBT和续流二极管形成于同一半导体芯片，有由终端区域的共有化带来的芯片尺寸的缩小、发热部位的分散等许多优点。

发明内容

本发明的实施方式提供具有IGBT和二极管并能够缩小芯片尺寸的半导体装置及半导体电路。

实施方式的半导体装置具备：具有第1面及与上述第1面对置的第2面的半导体层，该半导体层具有：与上述第2面接触的第1导电型的第1半导体区域；与上述第2面接触的第2导电型的第2半导体区域；第2导电型的第3半导体区域，设置于上述第1半导体区域与上述第1面之间、及上述第2半导体区域与上述第1面之间；第1导电型的第4半导体区域，设置于上述第1半导体区域与上述第1面之间，在该第1导电型的第4半导体区域与上述第1半导体区域之间夹着上述第3半导体区域；第2导电型的第5半导体区域，设置于上述第4半导体区域与上述第1面之间；第1导电型的第6半导体区域，设置于上述第2半导体区域与上述第1面之间，在该第1导电型的第6半导体区域与上述第2半导体区域之间夹着上述第3半导体区域；第1沟槽，在上述第1面侧与上述第4半导体区域接触而设置；和第2沟槽，在上述第1面侧与上述第4半导体区域接触而设置；第1栅极电极，设置于上述第1沟槽之中；第1栅极绝缘膜，设置于上述第1栅极电极与上述第3半导体区域之间、及上述第1栅极电极与上述第4半导体区域之间，与上述第5半导体区域接触；第2栅极电极，设置于上述第2沟槽之中；第2栅极绝缘膜，设置于上述第2栅极电极与上述第3半导体区域之间、上述第2栅极电极与上述第4半导体区域之间；第1电极，设置于上述半导体层的上述第1面侧，与上述第4半导体区域、上述第5半导体区域及上述第6半导体区域电连接；第2电极，设置于上述半导体层的上述第2面侧，与上述第1半导体区域及上述第2半导体区域电连接；第1电极焊盘，设置于上述半导体层的上述第1面侧，与上述第1栅极电极电连接，并被施加第1栅极电压；以及第2电极焊盘，设置于上述半导体层的上述第1面侧，与上述第2栅极电极电连接，被施加第2栅极电压，该半导体装置具有：包含上述第1半导体区域的第1区域、包含上述第2半导体区域的第2区域及设置于上述第1区域与上述第2区域之间、且上述第2沟槽的密度比上述第1区域高的第3区域。

附图说明

图1是第1实施方式的半导体电路的示意图。