[发明专利]半导体装置

说明书

实施方式涉及半导体装置，多个IGBT区域和多个二极管区域沿第一方向交替设定，并具有第一～第三电极和半导体部分。所述半导体部分具有第一导电型的集电极层、第二导电型的低浓度和高浓度的阴极层、第二导电型的漂移层、第一导电型的阳极层及基极层、以及第二导电型的发射极层。所述低浓度阴极层和所述高浓度阴极层与所述第一电极相接。当将所述半导体部分的下表面中的所述二极管区域沿着所述第一方向三等分为第一周边区域、中央区域以及第二周边区域时，所述中央区域中的所述低浓度阴极层的面积率比所述第一周边区域以及所述第二周边区域中的所述低浓度阴极层的面积率高。

本申请以日本专利申请2021-43773号(申请日：2021年3月17日)作为基础申请来主张优先权。本申请通过参照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。

背景技术

近年来，在工业设备或汽车中开关损耗低的功率器件的需要在增加，例如正在使用将IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)与FRD(FastRecovery Diode：快速恢复二极管)由1个芯片构成的RC-IGBT(Reverse Conducting IGBT：逆导通IGBT)。在RC-IGBT中，也要求更进一步降低开关损耗。另一方面，在RC-IGBT中还要求动作的稳定性。

发明内容

本发明的实施方式提供一种能够实现低损耗、动作稳定的半导体装置。

实施方式涉及的半导体装置是多个IGBT区域与多个二极管区域沿着第一方向交替设定的半导体装置。所述半导体装置具有第一～第三电极、半导体部分以及绝缘膜。所述半导体部分具有集电极层、低浓度阴极层、高浓度阴极层、漂移层、阳极层、基极层以及发射极层。所述半导体部分具有设置在所述第一电极上且为第一导电型的集电极层、第二导电型的低浓度阴极层、第二导电型的高浓度阴极层、第二导电型的漂移层、第一导电型的阳极层、第一导电型的基极层、以及第二导电型的发射极层。所述集电极层设置在所述IGBT区域，并与所述第一电极相接。所述低浓度阴极层和所述高浓度阴极层设置于所述二极管区域，并与所述第一电极相接。所述高浓度阴极层的杂质浓度比所述低浓度阴极层的杂质浓度高。所述漂移层设置在所述集电极层上、所述低浓度阴极层上以及所述高浓度阴极层上。所述阳极层在所述二极管区域中在所述漂移层上局部地设置有多个。所述基极层在所述IGBT区域中在所述漂移层上局部地设置有多个。所述发射极层在所述IGBT区域中设置在所述基极层上。当将所述半导体部分的下表面中的所述二极管区域沿着所述第一方向三等分为第一周边区域、中央区域以及第二周边区域时，所述中央区域中的所述低浓度阴极层的面积率比所述第一周边区域以及所述第二周边区域中的所述低浓度阴极层的面积率高。所述第二电极在所述IGBT区域和所述二极管区域中设置在所述半导体部分上，并与所述阳极层以及所述发射极层连接。所述第三电极设置在所述IGBT区域，并与所述发射极层、所述基极层以及所述漂移层对置。所述绝缘膜设置在所述半导体部分与所述第三电极之间。

附图说明

图1是表示第一实施方式涉及的半导体装置的俯视图。

图2是表示第一实施方式涉及的半导体装置的仰视图。

图3是表示图1的区域A的放大俯视图。

图4中的(a)是图3所示的C-C′线的局部剖视图，图4中的(b)是图3所示的D-D′线的局部剖视图。

图5是表示图2的区域B的放大仰视图。

图6是图5所示的E-E′线的放大剖视图。

图7是表示第一实施方式的第一变形例中的阴极层的放大仰视图。

图8是表示第一实施方式的第二变形例中的阴极层的放大仰视图。

图9是表示第一实施方式的第三变形例中的阴极层的放大仰视图。