[發明專利]半導體裝置

無效

• 申請號: 201310049014.8
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN103367410A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 小倉常雄;末代知子;押野雄一;二宮英彰
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L27/07
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 楊謙;胡建新

本申請享受以日本專利申請2012-69800號(申請日：2012年3月26日)為基礎申請的優先權。本申請通過參照該基礎申請而包括基礎申請的全部內容。

技術領域

本發明的實施方式涉及一種半導體裝置。

背景技術

逆變器電路具有作為開關設備的絕緣柵型雙極晶體管(Insulated?Gate?Bipolar?Transistor，以下稱為IGBT)以及相對于IGBT反并聯連接的回流用二極管。通過將IGBT和二極管進行單芯片化，能夠實現逆變器電路的小型化。例如，提出有將IGBT的p集電層的一部分置換為n型層而作為二極管的陰極層的構造。

但是，當將IGBT和二極管進行單芯片化時，IGBT的面積變小，能夠通電的電流減少。當為了應對大電流而增加IGBT的面積時，二極管區域變小，二極管的能夠通電的電流減少。如此，以往，當將IGBT和二極管進行單芯片化時，存在IGBT或者二極管的至少一方的特性降低這種問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種單芯片化后的IGBT以及二極管的特性良好的半導體裝置。

根據本實施方式，在半導體裝置中，IGBT單元和二極管單元形成于一個第一導電型的半導體基板。該半導體裝置具備：在上述半導體基板的下面側表層部的IGBT單元區域中形成的第二導電型的第一半導體層；在上述半導體基板的下面側表層部的與上述IGBT單元區域相鄰接的區域中形成的第一導電型的第二半導體層；在上述半導體基板的上面側表層部隔開規定間隔而形成的柵電極；形成在上述柵電極之間的第一導電型的第三半導體層以及第二導電型的第四半導體層；在上述IGBT單元區域中，形成在上述第一半導體層的上方的第一導電型的第五半導體層；形成在上述第三半導體層以及上述第四半導體層上的第一電極；以及設置在上述半導體基板的下面側的第二電極。

附圖說明

圖1是本實施方式的半導體裝置的截面圖。

圖2是表示二極管的電壓-電流特性的一個例子的圖表。

圖3是說明本實施方式的半導體裝置的制造方法的工序截面圖。

圖4是接著圖3的工序截面圖。

圖5是接著圖4的工序截面圖。

圖6是接著圖5的工序截面圖。

圖7是接著圖6的工序截面圖。

圖8是接著圖7的工序截面圖。

圖9是接著圖8的工序截面圖。

圖10是接著圖9的工序截面圖。

圖11是接著圖10的工序截面圖。

圖12是變形例的半導體裝置的截面圖。

圖13是表示IGBT的集電區域和二極管的陰極區域的配置的一個例子的圖。

圖14是表示IGBT的集電區域和二極管的陰極區域的配置的一個例子的圖。

圖15是變形例的半導體裝置的截面圖。

圖16是變形例的半導體裝置的截面圖。

附圖標記的說明

1半導體裝置

10發射電極

11n型半導體層

12p型半導體層

13柵電極

14柵絕緣膜

15半導體基板

16n型緩沖層

17p型半導體層

18n型半導體層

19集電電極

20n型阻擋層

具體實施方式

以下，根據附圖來說明本發明的實施方式。

圖1表示本實施方式的半導體裝置的概略結構。該半導體裝置1例如用于具有IGBT(絕緣柵型雙極晶體管)和相對于IGBT反并聯地連接的二極管的逆變器電路。如圖1所示那樣，半導體裝置1為，IGBT單元區域A1、與IGBT單元區域A1相鄰接的IGBT·二極管兼用單元區域A2形成于n導電型的半導體基板(n-基層)15。

在半導體基板15的上面側表層部設置有n型半導體層11以及p型半導體層12。n型半導體層11成為IGBT單元的n發射區域。此外，p型半導體層12成為IGBT單元的溝道形成區域、p基區域以及二極管單元的陽極區域。