[发明专利]具备具有二极管区和IGBT区的半导体基板的半导体装置

说明书

技术领域

本说明书中记载的技术涉及一种半导体装置，其具备形成有二极管区和IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极性晶体管)区的半导体基板。

背景技术

在日本特许公开公报2008-192737号中公开了一种半导体装置，其具备形成有二极管区和IGBT区的半导体基板。在二极管区内形成有损伤层。由于损伤层成为载流子的再结合中心，因而减小了在反向恢复时流通于二极管内的反向电流。

发明内容

发明所要解决的课题

损伤层通常是通过向半导体基板打入带电粒子而形成的。在打入带电粒子的工序中，打入有带电粒子的范围的制造误差较大。在日本特许公开公报2008-192737号的半导体装置中，损伤层的端部位于二极管区内、IGBT区内、或者二极管区和IGBT区的边界处。因此，当由于制造误差而使损伤层的端部的位置发生偏移时，二极管的特性以及IGBT的特性将发生变化。即，在该半导体装置中，由于形成有损伤层的范围的制造误差，而容易使二极管的特性以及IGBT的特性产生误差。

本说明书提供一种半导体装置，其具有二极管和IGBT，并且在量产时，二极管的特性以及IGBT的特性不易产生误差。

用于解决课题的方法

本说明书所公开的半导体装置具备形成有二极管区和IGBT区的半导体基板。在二极管区内的半导体基板的上表面上形成有阳极电极。在IGBT区内的半导体基板的上表面上形成有发射电极。在半导体基板的下表面上形成有共用电极。在二极管区内形成有阳极区、二极管漂移区和阴极区。阳极区为p型，且与阳极电极相接。二极管漂移区为n型，且被形成在阳极区的下侧。阴极区为n型，且n型杂质浓度高于二极管漂移区，并被形成在二极管漂移区的下侧，与共用电极相接。在IGBT区内形成有发射区、体区、IGBT漂移区、集电区和栅电极。发射区为n型，且与发射电极相接。体区为p型，且被形成在发射区的侧方以及下侧，并与发射电极相接。IGBT漂移区为n型，且被形成在体区的下侧。集电区为p型，且被形成在IGBT漂移区的下侧，并与共用电极相接。栅电极通过绝缘膜而与将发射区和IGBT漂移区分离的范围内的体区对置。在二极管区和IGBT区之间，从半导体基板的上表面起到深于阳极区的下端以及体区的下端的深度为止的范围内，形成有p型的分离区。在二极管漂移区内形成有二极管寿命控制区。二极管寿命控制区内的载流子寿命短于二极管寿命控制区外的、二极管漂移区内的载流子寿命。二极管寿命控制区的IGBT区侧的端部位于分离区的下方。

二极管寿命控制区为，使载流子寿命缩短化了的区域，例如包括通过打入带电粒子而形成了结晶缺陷的区域等。通过在二极管漂移区内形成二极管寿命控制区，从而在二极管的反向恢复时，二极管漂移区内的载流子容易通过再结合而消失。由此，能够抑制在二极管的反向恢复时流通的反向电流。在该半导体装置中，由于二极管寿命控制区的IGBT侧的端部位于分离区的下方，因此即使端部的位置产生误差，二极管区内的二极管寿命控制区的面积也不会改变。因此，在该半导体装置中，二极管的反向恢复特性不易产生误差。

上述的半导体装置也可以以如下方式构成。可以在IGBT漂移区内，形成有IGBT寿命控制区。IGBT寿命控制区内的载流子寿命短于IGBT寿命控制区外的、IGBT漂移区的载流子寿命。IGBT寿命控制区的二极管区侧的端部可以位于分离区的下方。

IGBT寿命控制区为，使载流子寿命缩短化了的区域，例如包括通过打入带电粒子而形成了结晶缺陷的区域等。通过在IGBT漂移区内形成IGBT寿命控制区，从而在IGBT断开时，IGBT漂移区内的载流子易于通过再结合而消失。由此，能够使IGBT的断开速度提高。在该半导体装置中，由于IGBT寿命控制区的二极管区侧的端部位于分离区的下方，因此即便端部的位置产生误差，IGBT区内的IGBT寿命控制区的面积也不会改变。因此，在该半导体装置中，IGBT的断开速度不易产生误差。

附图说明

图1为半导体装置10中的二极管区20和IGBT区40的边界部分的纵剖视图。

具体实施方式

下面对实施方式所涉及的半导体装置进行说明。

(半导体装置的结构)

如图1所示，半导体装置10具备半导体基板12和被形成在半导体基板12的上表面以及下表面上的金属层以及绝缘层。在半导体基板12上形成有二极管区20和IGBT区40。