[发明专利]半导体装置

说明书

提供提高了恢复动作时的破坏耐量的半导体装置。半导体装置具有彼此相邻地设置于半导体基板的IGBT区域及二极管区域，该半导体装置具有：边界沟槽，其在俯视观察时在IGBT区域和二极管区域相邻的位置处，具有位于比有源沟槽或哑沟槽深的漂移层处的底面，边界沟槽具有将底面和第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，其隔着边界沟槽绝缘膜面向基极层、阳极层及漂移层，在底面、一个侧壁和另一个侧壁被边界沟槽绝缘膜覆盖的边界沟槽的内部，遍及面向漂移层的区域且从边界沟槽的一个侧壁遍及至另一个侧壁而设置。

技术领域

本发明涉及半导体装置。

背景技术

近年来，从节能的观点出发，在车辆领域、工业机械领域或民用设备领域，需要小型的逆变器装置。例如，在专利文献1中，为了逆变器装置的小型化，提出了将绝缘栅型双极晶体管(IGBT：Insulated Gate Bipolar Transistor)和二极管形成于一个半导体基板的半导体装置。

专利文献1：日本特开2008-103590号公报

但是，就专利文献1的半导体装置而言，由于少数载流子即空穴从IGBT区域流入至二极管区域，因此与将作为分立部件的IGBT和二极管并联连接而使用的情况相比，存在恢复动作时的恢复电流变大，二极管的破坏耐量降低这样的问题。

发明内容

本发明就是为了解决上述那样的问题而提出的，其目的在于提供对空穴从IGBT区域流入至二极管区域进行抑制，提高了恢复动作时的破坏耐量的半导体装置。

本发明涉及的半导体装置具有：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半导体基板，其中，IGBT区域具有：第2导电型的基极层，其设置于半导体基板的第1主面侧的表层；第1导电型的发射极层，其选择性地设置于基极层的第1主面侧的表层；有源沟槽栅极，其在沿半导体基板的第1主面的第1方向上并排地形成多个，在将发射极层及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漂移层而设置；以及第2导电型的集电极层，其设置于半导体基板的第2主面侧的表层，二极管区域具有：第2导电型的阳极层，其设置于半导体基板的第1主面侧的表层；第1导电型的阴极层，其设置于半导体基板的第2主面侧的表层；以及哑沟槽栅极，其在半导体基板的第1方向上并排地形成多个，在将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漂移层，该半导体装置具有：边界沟槽，其在俯视观察时IGBT区域和二极管区域相邻的位置处，具有位于比有源沟槽或哑沟槽深的漂移层处的底面，该边界沟槽具有将底面和第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，其隔着边界沟槽绝缘膜面向基极层、阳极层及漂移层，在底面、一个侧壁和另一个侧壁被边界沟槽绝缘膜覆盖的边界沟槽的内部，遍及面向漂移层的区域且从边界沟槽的一个侧壁遍及至另一个侧壁而设置。

发明的效果

根据本发明涉及的半导体装置，通过在IGBT区域和与IGBT区域相邻的二极管区域之间设置具有比IGBT区域的沟槽的底面或二极管区域的沟槽的底面深的底面的边界沟槽，从而能够对空穴向二极管区域的流入进行抑制而提高恢复动作时的破坏耐量。

附图说明

图1是表示实施方式1涉及的半导体装置的俯视图。

图2是表示实施方式1涉及的其它结构的半导体装置的俯视图。

图3是表示实施方式1涉及的半导体装置的IGBT区域的结构的局部放大俯视图。

图4是表示实施方式1涉及的半导体装置的IGBT区域的结构的剖视图。

图5是表示实施方式1涉及的半导体装置的IGBT区域的结构的剖视图。