[发明专利]半导体装置

权利要求书

1.一种半导体装置，其具有：

半导体基板，其在第1主面和与所述第1主面相对的第2主面之间具有第1导电型的漂移层；以及

IGBT区域及二极管区域，它们彼此相邻地设置于所述半导体基板，

其中，

所述IGBT区域具有：

第2导电型的基极层，其设置于所述半导体基板的所述第1主面侧的表层；

第1导电型的发射极层，其选择性地设置于所述基极层的所述第1主面侧的表层；

有源沟槽栅极，其在沿所述半导体基板的所述第1主面的第1方向上并排地形成多个，在将所述发射极层及所述基极层贯穿的有源沟槽内具有被施加栅极电压的有源沟槽栅极电极，该有源沟槽栅极电极隔着绝缘膜面向所述漂移层而设置；以及

第2导电型的集电极层，其设置于所述半导体基板的所述第2主面侧的表层，

所述二极管区域具有：

第2导电型的阳极层，其设置于所述半导体基板的所述第1主面侧的表层；

第1导电型的阴极层，其设置于所述半导体基板的所述第2主面侧的表层；以及

哑沟槽栅极，其在所述半导体基板的所述第1方向上并排地形成多个，在将所述阳极层贯穿的哑沟槽内具有不被施加栅极电压的哑沟槽栅极电极，该哑沟槽栅极电极隔着绝缘膜面向所述漂移层，

该半导体装置具有：

边界沟槽，其在俯视观察时所述IGBT区域和所述二极管区域相邻的位置处，具有位于比所述有源沟槽或所述哑沟槽深的所述漂移层处的底面，该边界沟槽具有将所述底面和所述第1主面连接且彼此相对的一个侧壁及另一个侧壁；以及

边界沟槽栅极电极，其在所述底面、所述一个侧壁和所述另一个侧壁被边界沟槽绝缘膜覆盖的所述边界沟槽的内部，隔着所述边界沟槽绝缘膜面向所述基极层、所述阳极层及所述漂移层，遍及面向所述漂移层的区域且从所述边界沟槽的所述一个侧壁侧遍及至所述另一个侧壁侧而设置。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

所述集电极层和所述阴极层在与所述底面相对的位置处至少一部分接触。

3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，

所述基极层和所述阳极层在从所述第1主面朝向所述第2主面的方向上为相同的深度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其中，

所述边界沟槽的所述底面比所述有源沟槽的底面深且为与所述哑沟槽的底面相同的深度。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其中，

所述边界沟槽的所述底面比所述哑沟槽的底面深且为与所述有源沟槽的底面相同的深度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的半导体装置，其中，

在从所述第1主面起的深度比所述基极层深的位置具有面向所述基极层的第1导电型的载流子积蓄层。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体装置，其中，

所述边界沟槽位于所述哑沟槽和所述有源沟槽之间，所述边界沟槽与所述有源沟槽的间隔比所述边界沟槽与所述哑沟槽的间隔窄。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的半导体装置，其中，

所述边界沟槽及所述有源沟槽的沟槽的宽度比所述哑沟槽的沟槽的宽度宽。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的半导体装置，其中，

所述边界沟槽及所述哑沟槽的沟槽的宽度比所述有源沟槽的沟槽的宽度宽。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的半导体装置，其中，

还具有背面哑沟槽，该背面哑沟槽在与所述边界沟槽的所述底面相对的位置具有背面哑沟槽底面，该背面哑沟槽具有将所述背面哑沟槽底面和所述第2主面连接的背面哑沟槽侧壁，

所述背面哑沟槽面向所述集电极层、所述阴极层、及所述漂移层。