半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种二极管区（11）和IGBT区（13）被形成在同一半导体基板上的半导体装置。二极管区具备多个第一导电型的阳极层（115、116），所述多个第一导电型的阳极层（115、116）露出于半导体基板（100）的表面且被相互隔离。IGBT区具备多个第一导电型的体接触层（135），所述多个第一导电型的体接触层（135）露出于半导体基板的表面且被相互隔离。阳极层具备至少一个以上的第一阳极层（116）。第一阳极层（116）至少被形成在接近IGBT区的位置处，第一阳极层（116）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（135）的半导体基板平面方向上的面积。由此，由于从第一阳极层（116）注入有较多的空穴，因此能够降低第一二极管区（11a）的正向电压。能够抑制因从体接触层（135）注入的空穴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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种二极管区（11）和IGBT区（13）被形成在同一半导体基板上的半导体装置。二极管区具备多个第一导电型的阳极层（115、116），所述多个第一导电型的阳极层（115、116）露出于半导体基板（100）的表面且被相互隔离。IGBT区具备多个第一导电型的体接触层（135），所述多个第一导电型的体接触层（135）露出于半导体基板的表面且被相互隔离。阳极层具备至少一个以上的第一阳极层（116）。第一阳极层（116）至少被形成在接近IGBT区的位置处，第一阳极层（116）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（135）的半导体基板平面方向上的面积。由此，由于从第一阳极层（116）注入有较多的空穴，因此能够降低第一二极管区（11a）的正向电压。能够抑制因从体接触层（135）注入的空穴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。【专利说明】半导体装置
本说明书所记载的技术涉及一种半导体装置。
技术介绍
日本国专利公开公报2008-53648号(专利文献I)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η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
技术实现思路
专利技术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η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。【专利附图】【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I1-1I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】在本说明书所公开的半导体装置中，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。另外，“最接近二极管区”是指，被形成在IGBT区的端部处，且至IGBT区与二极管区的边界的距离最近。此外，被形成在“接近IGBT区的位置”处的阳极层是指，被形成在距IGBT区与二极管区的边界更近的位置处的、一个以上的阳极层。被形成在“接近IGBT区的位置”处的阳极层也可以包括最接近IGBT区的阳极层，并且还包括被形成在与该阳极层相比距IGBT区较远的位置处的、一个以上的阳极层。因此，例如，从接近IGBT区与二极管区的边界的一侧至第一?第三左右的位置也可以为第一阳极层。例如，虽然未被特别限定，但是在阳极层和体接触层双方被形成为，沿着绝缘栅的长边方向而以同样的方式延伸时，使各自的第一阳极层的绝缘栅的短边方向(与长边方向垂直的方向)上的宽度，大于最接近二极管区的体接触层的绝缘栅的短边方向上的宽度。由此，能够使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。上述的半导体装置也可以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。例如，可以采用如下方式，即，在多个阳极层中，在从接近IGBT区与二极管区的边界的一侧至第一?第三左右的位置处形成有第一阳极层，并且在与第一阳极层相比距IGBT区较远的位置处形成有第二阳极层。第二阳极层各自的半导体基板平面方向上的面积，与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相比，既可以较大，也可以大致相同，还可以较小。例如，可以采用如下方式，即，阳极层的半导体基板平面方向上的面积从第一阳极层侧朝向第二阳极层侧(即，朝向距接近IGBT区的一侧较远的一侧)而逐渐缩小。在根据距IGBT区的距离而改变阳极层的半导体基板平面方向上的面积时，例如，优选为，减少第二阳极层的半导体基板平面方向上的面积，以抵消第一阳极层的半导体基板平面方向上的面积的增量。由于能够将二极管区整体的空穴的注入量抑制为与现有结构的半导体装置相等或其以下，因此例如，能够抑制用于对形成于二极管区内的载流子的寿命进行控制的结构(例如，结晶缺陷)的量。此外，例如，第一阳极层以及第二阳极层各自的半导体基板平面方向上的面积，也可以大于最接近二极管区的体接触层的半导体基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：添野明高，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：