[发明专利]半导体装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请享受以日本专利申请2014－43040号(申请日：2014年3月5日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请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

作为高耐压且对大电流进行控制的功率半导体装置，广泛使用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)。在将IGBT作为开关元件来利用的情况下，一般将耐压系数(日语：耐圧系)相同的pin二极管并联连接。

近年来，将IGBT和pin二极管一体化的半导体装置的研究正在发展，但要求进一步提高关断时的pin二极管的恢复耐量。

发明内容

本发明提供一种能够提高恢复耐量的半导体装置。

根据一个实施方式，半导体装置具备：第1导电型的第1半导体层，具有第1面和与所述第1面对置的第2面；第2导电型的第2半导体层，设置于所述第1面侧；第2导电型的第3半导体层，部分地设置在所述第2半导体层内；第1导电型的第4半导体层，设置在所述第1半导体层与所述第2半导体层之间，具有与所述第3半导体层对置且具有第1杂质浓度的第1区域、以及具有比所述第1杂质浓度高的第2杂质浓度的第2区域；第1导电型的第5半导体层，设置于所述第2面；导电体，经由绝缘膜而与所述第1半导体层、所述第2半导体层、以及所述第3半导体层相接；第1电极，与所述第2半导体层、所述第3半导体层、以及所述导电体电连接；以及第2电极，与所述第5半导体层电连接。

附图说明

图1是表示第1实施方式的半导体装置的图，图1(a)是其俯视图，图1(b)是沿着图1(a)的A－A线切断并向箭头方向观察的截面图。

图2是将第1实施方式的半导体装置的动作与比较例的半导体装置对比而表示的截面图。

图3是将第1实施方式的半导体装置的制造工序依次表示的截面图。

图4是将第1实施方式的半导体装置的制造工序依次表示的截面图。

图5是将第1实施方式的半导体装置的制造工序依次表示的截面图。

图6是表示第2实施方式的半导体装置的图，图6(a)是其俯视图，图6(b)是沿着图6(a)的A－A线切断并向箭头方向观察的截面图。

图7是表示第3实施方式的半导体装置的图，图7(a)是其俯视图，图7(b)是沿着图7(a)的A－A线切断并向箭头方向观察的截面图。

图8是表示第4实施方式的半导体装置的图，图8(a)是其俯视图，图8(b)是沿着图8(a)的A－A线切断并向箭头方向观察的截面图。

图9是表示第4实施方式的半导体装置的图，图9(a)是其俯视图，图9(b)是沿着图9(a)的A－A线切断并向箭头方向观察的截面图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行说明。

(第1实施方式)

利用图1对本实施方式的半导体装置进行说明。图1是本实施方式的半导体装置，图1(a)是其俯视图，图1(b)是沿着图1(a)的A－A线切断并向箭头方向观察的截面图。另外，俯视图中，最上层(后述的第1电极)被除去。

本实施方式的半导体装置是与功率半导体装置、例如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)进行集成而作为回流二极管(续流二极管)发挥功能的pin二极管。

如图1所示，本实施方式的半导体装置(以下，称为pin二极管)10具有第1导电型的第1半导体层11、第2导电型的第2半导体层12、第2电型的第3半导体层13、第1导电型的第4半导体层14、以及第1导电型的第5半导体层15。

以下的说明中，作为一例，设第1导电型为n型、第2导电型为p型。图1中的n⁺、n、n^－、n^－－以及p⁺、p、p^－的标记表示各导电型中的杂质浓度的相对的高低。即，n⁺表示n型的杂质浓度比n相对高，n^－表示n型的杂质浓度比n相对低，n^－－表示n型的杂质浓度比n^－相对低。p⁺表示p型的杂质浓度比p相对高，p^－表示p型的杂质浓度比p相对低。