[发明专利]半导体装置

说明书

提供一种半导体装置，具备晶体管部和二极管部，晶体管部具有：第一导电型的漂移区，形成在半导体基板的内部；第二导电型的基区，在半导体基板的内部设置在漂移区的上方；以及第二导电型的集电区，在半导体基板的内部设置在漂移区的下方，半导体装置具有第二导电型的阱区，所述第二导电型的阱区在半导体基板的内部，设置到比基区靠下方的位置为止，半导体装置在阱区的下方的至少一部分区域，具有单位面积的第二导电型的载流子注入量比集电区小的注入量限制部。

技术领域

本发明涉及半导体装置。

背景技术

已知具有多个单元阵列的功率IGBT(绝缘栅双极型晶体管)。在单元密度比其他单元阵列区低的单元阵列区中，被注入的空穴(hole)难以通过源电极而去除。由此，空穴的电流密度变高，会成为闩锁动作的原因。因此，已知使低密度的单元阵列区中的基板的背面侧的P型的掺杂浓度比其他单元阵列区中的基板的背面侧的P型的掺杂浓度低，或向低密度的单元阵列区中的基板的背面侧掺入N型的掺杂剂而防止闩锁的技术(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-182470号公报

发明内容

技术问题

在具备比晶体管部的基区深的阱区的半导体装置中，在设置深的阱区的部分的耐压变低。特别地，在像反向导通型绝缘栅双极型晶体管(RC-IGBT)那样具有晶体管部和二极管部的半导体装置中，设置深的阱区的部分与高耐压的二极管部之间的耐压差变大。因此，为了提高整个半导体装置的耐压，期望提高在设置深的阱区的部分的耐压。

技术方案

在本发明的第一形态中，提供具备晶体管部和二极管部的半导体装置。晶体管部可以具有第一导电型的漂移区、第二导电型的基区和第二导电型的集电区。漂移区可以形成在半导体基板的内部。基区可以在半导体基板的内部设置在漂移区的上方。集电区可以在半导体基板的内部设置在漂移区的下方。半导体装置可以具有第二导电型的阱区。第二导电型的阱区可以在半导体基板的内部，设置到比基区靠下方的位置为止。半导体装置可以在阱区的下方的至少一部分区域具有注入量限制部。注入量限制部的单位面积的第二导电型的载流子注入量可以比集电区小。

晶体管部可以包括绝缘栅双极晶体管。二极管部可以包括与绝缘栅双极晶体管电连接的续流二极管。

半导体装置可以具有信号焊盘区。信号焊盘区可以与晶体管部或二极管部邻接。信号焊盘区可以具有绝缘膜。绝缘膜可以形成在半导体基板的正面。信号焊盘区可以具有导电部。导电部可以形成在绝缘膜上。阱区可以设置在导电部的下方。

注入量限制部可以包括第一导电型的导电层。第一导电型的导电层可以在阱区的下方设置在与集电区相同的深度。

第一导电型的导电层可以具有比漂移区中的第一导电型的掺杂浓度高的第一导电型的掺杂浓度。

注入量限制部可以包括第二导电型的导电层。第二导电型的导电层可以设置在阱区的下方。第二导电型的导电层可以具有比集电区中的第二导电型的掺杂浓度低的第二导电型的掺杂浓度。

晶体管部可以具有背面电极。背面电极可以设置于半导体基板的背面而与集电区电连接。注入量限制部可以包括绝缘膜。绝缘膜可以设置在半导体基板与背面电极之间。

阱区可以具有比基区的第二导电型的掺杂浓度高的第二导电型的掺杂浓度。

注入量限制部可以设置在阱区的下方整个区域。

注入量限制部可以设置在晶体管部与二极管部与信号焊盘区的边界点的下方。

应予说明，上述发明概要未列举本发明的所有必要特征。另外，这些特征组的子组合也能够成为发明。

附图说明