JP2006173296A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 実装面積と部品点数を低減し、1個あたりのパワー半導体への高熱化を防止できる半導体装置を得る。
【解決手段】 本発明の半導体装置は、半導体基板1の第1主面からコレクタ層20まで達し絶縁体21で埋め込まれた第2トレンチ溝11と、第2トレンチ溝によって「ロ」の字状領域に囲まれた2つの領域12,13と、第1主面の領域12,13の外縁と第1トレンチ溝との間に設けたpバッファ層23と、エミッタ領域17上とエミッタ電極19とで構成された縦型半導体である第1絶縁ゲート型バイポーラトランジスタおよび第2絶縁ゲート型バイポーラトランジスタと、第2主面から2つの「ロ」の字状領域を囲むようにpバッファ層に達する絶縁体で埋め込まれた「日」の字状の第3トレンチ溝22とを備えたものである。
【選択図】 図2

Description

本発明は、電力変換に用いられる半導体装置およびその製造方法に関する。
従来、電力変換に用いられインバータの回路を図30に示す。この回路はIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などの縦型パワー半導体27とフリーホイールダイオード28を1組として合計6組で構成されている。これらの組を回路基板29上に実装した配線構造を図31に示す。この実装方法では、IGBTなどの縦型パワー半導体30および縦型パワー半導体のフリーホイールダイオード31は、それぞれ個別に回路基板29のパターン32上に実装され、ワイヤボンディング33によって配線される。またIGBTなどの縦型パワー半導体30のゲート端子34は、ドライブIC 35に接続されている。このような従来のインバータ回路の縦型パワー半導体の実装方法では、IGBTまたはバイポーラトランジスタとフリーホイールダイオードはそれぞれ個別に回路基板のパターン上に実装されるため実装面積が広くなっていた。またパワー半導体の小型化によって、スイッチング動作時のパワー半導体自身の発熱で高温化するため、パワー半導体とパターンの間に熱伝導の高い金属板ヒートスプレッダを必要とし部品点数および工程の増加する問題があった。
この対策として、縦型パワー半導体と横型半導体で構成された制御回路間にガードリング層や終端層を用いて絶縁領域を形成し、同一半導体基板内に作りこむことで上記の問題とコストの問題の解決をはかっているものがある(例えば、特許文献1)。
また、半導体基板の底面と、となりあう横型パワー半導体の間に絶縁層を形成することで、横型パワー半導体を個別に動作させることを提案しているものがある(例えば、特許文献2)。
特開平10−256542(第6項 図2) 特許2788269 (第8項 図1)
しかし、特許文献1でおよび特許文献2の手法では、複数の縦型パワー半導体を同一半導体基板に形成し、独立してスイッチング動作させることができず、パワー半導体の小型化によるパワー半導体自身の高熱化とその熱による制御回路の熱暴走の可能性を含んでいる。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、従来個別に実装していた複数の縦型パワー半導体と横型パワー半導体および横型半導体で構成された制御回路を、それぞれ個別に動作できるように単一の半導体基板内に作りこみ、実装面積と部品点数を低減し、ひとつのパワー半導体の発熱を半導体基板全体に発散し1個あたりのパワー半導体への高熱化を防止できる半導体装置を提供することを目的とする。
上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたものである。
請求項1に記載の発明は、半導体基板の一方面の第1主面および他方面の第2主面に形成され、前記第1主面の表面層に形成したベース領域と、前記第1主面の表面から前記半導体基板に達する第1トレンチ溝と、前記ベース領域の表面層に形成され前記第1トレンチ溝の側面と接し、選択的に形成されたエミッタ領域と、前記第1トレンチ溝の表面に形成されたゲート絶縁膜と、前記第1トレンチ溝を埋め込むようにゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と、前記エミッタ領域上および露出した前記ベース領域上に形成されたエミッタ電極と、前記第2主面の表面層全域に形成されたコレクタ領域と、前記コレクタ領域の表面に形成されたコレクタ電極とを具備する半導体装置において、
前記半導体基板の第1主面から前記コレクタ層まで達し絶縁体で埋め込まれた第2トレンチ溝と、前記第2トレンチ溝によって「ロ」の字状領域に囲まれた2つの領域と、前記第1主面の領域の外縁と前記第1トレンチ溝との間に設けたpバッファ層と、前記エミッタ領域上と前記エミッタ電極とで構成された縦型半導体である第1絶縁ゲート型バイポーラトランジスタおよび第2絶縁ゲート型バイポーラトランジスタと、前記第2主面から2つの前記「ロ」の字状領域を囲むように前記pバッファ層に達する絶縁体で埋め込まれた「日」の字状の第3トレンチ溝とを具備したものである。
請求項2に記載の発明は、前記第3トレンチ溝によって囲まれた領域をなくとも2つとしたものである。
請求項3に記載の発明は、前記第3トレンチ溝によって囲まれた領域を縦型半導体のGBTまたはバイポーラトランジスタまたはダイオードとしたものである
請求項4に記載の発明は、前記第3トレンチ溝によって囲まれた領域を横型半導体のGBTまたはバイポーラトランジスタまたはダイオードとしたものである。
請求項5に記載の発明は、前記第3トレンチ溝によって囲まれた領域を、縦型半導体と横型半導体のIGBTまたはバイポーラトランジスタまたはダイオードとしたものである。
請求項6に記載の発明は、半導体基板の一方面の第1主面および他方面の第2主面に形成するもので、前記第1主面の表面層にベース領域を形成する工程と、前記第1主面の表面から前記半導体基板に達する第1トレンチ溝を形成する工程と、前記ベース領域の表面層に前記第1トレンチ溝を形成しその側面と接し、かつ選択的にエミッタ領域を形成する工程と、前記第1トレンチ溝の表面にゲート絶縁膜を形成する工程と、前記第1トレンチ溝を埋め込むようにゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極を形成する工程と、前記エミッタ領域上および露出した前記ベース領域上にエミッタ電極を形成する工程と、前記第2主面の表面層全域にコレクタ領域を形成する工程と、前記コレクタ領域の表面にコレクタ電極を形成する工程とを具備する半導体装置において、前記半導体基板の第1主面から前記コレクタ層まで達し絶縁体で埋め込まれた第2トレンチ溝を形成する工程と、前記第2トレンチ溝によって「ロ」の字状領域に囲まれた2つの領域を形成する工程と、前記第1主面の領域の外縁と前記第1トレンチ溝との間に設けたpバッファ層を形成する工程と、前記エミッタ領域上と前記エミッタ電極とで構成された縦型半導体の第1絶縁ゲート型バイポーラトランジスタおよび第2絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを形成する工程と、前記第2主面から2つの前記「ロ」の字状領域を囲むように前記pバッファ層に達する絶縁体で埋め込まれた「日」の字状の第3トレンチ溝を形成する工程とを具備するものである。
請求項1、2および6に記載の発明によると、ひとつの半導体基板に2つの縦型パワー半導体を作りこむことができ、それぞれを個別にスイッチング動作させることができるので、従来複数のパワー半導体が実装されていたインバータやサーボ用のパワーデバイスを小型化でき、また1つのパワー素子のスイッチングによる発熱を半導体基板全体に拡散できるため熱集中による暴走を防ぐことが可能となる。
請求項3および4に記載の発明によると、縦型パワー半導体のIGBTまたはバイポーラトランジスタまたはダイオードを作りこむことができるので、従来複数のパワー半導体が実装されていたインバータやサーボ用のパワーデバイスを小型化でき、また1つのパワー素子のスイッチングによる発熱を半導体基板全体に拡散できるため熱集中による暴走を防ぐことが可能となる。
請求項5に記載の発明によると、縦型パワー半導体と横型パワー半導体のIGBTまたはバイポーラトランジスタまたはダイオードを作りこむことができるので、異なる構造のパワー半導体同士で構成されたパワーデバイスなど電気回路を小型することができ、また1つのパワー素子のスイッチングによる発熱を半導体基板全体に拡散できるため熱集中による暴走を防ぐことが可能となる。
以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。
本発明の実施例1の半導体装置を図1に示す。図において、1は半導体基板、2はn型半導体基板1の一方の面である第1主面、3はn型半導体基板1の他方の面である第2主面、11は第2トレンチ溝、12はA領域、13はB領域、14は第1トレンチ溝、22は第3トレンチ溝、25は中央耐圧領域、26は外縁耐圧領域である。
図2は、図1のA-A’面からみた断面図で、この半導体装置がトレンチゲート型バイポーラトランジスタ構造のパワー半導体である。図において、10はnドリフト領域、11は第2トレンチ溝、12はA領域、13はB領域、14は第1トレンチ溝、15はゲート酸化膜(絶縁膜)、16はpベース領域、17はnエミッタ領域、18はゲート電極、19はエミッタ電極、20はpコレクタ領域、21は絶縁体、22は第3トレンチ溝、23はpバッファ領域、24はコレクタ電極である。
n型半導体基板1の第1主面2に「ロ」字状の第2トレンチ溝11と、裏面である第2主面3から「日」字上の第3トレンチ溝22が形成されており、「日」字の中に入るように「ロ」字状の第2トレンチ溝11が形成されている。IGBT、バイポーラトランジスタ、フリーホイールダイオードなど縦型パワー半導体を第2トレンチ溝11で囲まれたA領域12およびB領域13を形成し、それぞれのパワー半導体間の耐圧は、第2トレンチ溝11と第3トレンチ溝22によって構成される中央耐圧領域25と外縁耐圧領域26によって維持されている。
未拡散層としてn-ドリフト層10を持つn型半導体基板1に、第2トレンチ溝2で囲まれたA領域12およびB領域13の第1主面に第1トレンチ溝14を形成し、この第1トレンチ溝14の側壁と底面にゲート酸化膜15を形成し、この第1トレンチ溝14に挟まれるn型半導体基板1の第1主面2の表面層にpベース領域16を形成し、このpベース領域16の第1主面側の表面に、第1トレンチ溝14と接するように選択的にnエミッタ領域17を形成し、前記第1トレンチ溝14のゲート酸化膜15上にゲート電極18となるポリシリコンを充填し、nエミッタ領域17上にエミッタ電極19を形成する。
第2トレンチ溝11は、A領域12およびB領域13を囲むように、かつ第2主面のpコレクタ領域20に達するまで形成される。その内部には絶縁体21が充填されている。絶縁体21は、SiO2やSi34など他の絶縁体の使用も可能である。
第3トレンチ溝22は、第2主面3からpバッファ領域23に到達するまで深さで、第2トレンチ溝11の外周を囲むように形成する。また第2主面3の全体にコレクタ電極24を形成する。
第2トレンチ溝11と第3トレンチ溝22によってA領域12とB領域13の間に中央耐圧領域25を、n型半導体基板1の周囲に外縁耐圧領域26を形成する。
つぎに、本発明の半導体装置の製造方法について、図3から図22を用いて説明する。
図3から図7において、37は初期酸化膜、38は開口部、39はボロンソース、40はボロンガラスである。
(1)未拡散層がn-ドリフト層10であるn型半導体基板1a(FZウェハ)の表面の第1主面2に初期酸化膜37を形成し、pバッファ領域を形成する領域上を選択的にエッチングし開口部38を形成する(図3)。
(2)次に、ボロンソース39を塗布し(図4)、1200℃以上の温度においてボロンを拡散してpバッファ領域23を形成する(図5)。
(3)ボロンガラス40を除去後、第1主面に酸化膜を塗布しpベース領域16を形成する領域を選択的にエッチングし開口部38を形成する(図6)。
(4)pバッファ領域23を形成と同様に、ボロンソース39を塗布後、1200℃以上の温度においてボロンを拡散してpベース領域16を形成し(図7)、その後、図7のボロンガラス40を除去する(図8)。
(5)ついで、RIE(Reactive Ion Etching)プロセス、またはドライエッチングプロセスなどを用いて第1主面2側から図9に示すように「ロ」字型に第2トレンチ溝11を形成し(図10)、第2トレンチ溝11内を埋めるように絶縁体21を堆積させる(図11)。絶縁体21は、SiO2やSi34など他の絶縁体の使用も可能である。
(6)第1主面2上に堆積した絶縁体21は、例えばCMP(Chemical Mechanical Polishing)プロセスによって除去する(図12)。
(7)第2トレンチ溝11の形成と同様に、RIE(Reactive Ion Etching)プロセス、またはドライエッチングプロセスなどを用いて第1主面2側からpベース領域16を貫くように第1トレンチ溝14を形成し(図13)、第1トレンチ溝14の表面にゲート酸化膜15を形成する(図14)。第1主面2上のゲート酸化膜15を除去後、第1トレンチ溝14の表面のゲート酸化膜15を介して第1トレンチ溝14にポリシリコンを充填しゲート電極18を形成する。その後、nエミッタ領域17を形成する(図15)。
(8)次に層間絶縁膜41を形成し、エミッタ電極19を形成する(図16)。
(9)次に、第2主面3にpバッファ領域23と同じ手法でpコレクタ領域20を形成する(図17)。
(10)ついで、第1トレンチ溝および第2トレンチ溝と同様の手法で第2主面3からpバッファ領域23に達する第3トレンチ溝22を形成し(図18)、第3トレンチ溝22内を埋めるように絶縁体21を堆積させる(図19)。第3トレンチ溝22は、第2主面3から見た時「日」字形状となる(図20)。
(11)つづいて第2主面3上に堆積した絶縁体21は、例えばCMP(Chemical Mechanical Polishing)プロセスによって除去する(図21)。
(12)次に蒸着またはスパッタによってコレクタ電極24を形成しウェハをチップ化する。そうすると、個別にスイッチング動作させることができる2つのトレンチゲート型バイポーラトランジスタを組み込んだ半導体が製造される(図22)。
このようにして作製された半導体装置の中央耐圧領域25および外縁耐圧領域26の拡大断面を図23および図24示す。図において、41〜46はダイオードである。
中央耐圧領域25には、第2トレンチ溝11と第3トレンチ溝22およびpバッファ領域23によってダイオード40〜43が形成される。A領域12からB領域13に対してダイオード40とダイオード43が耐圧を維持し、逆にB領域13からA領域12に対する耐圧はダイオード41とダイオード42が対応する(図23)。一方、外縁耐圧領域26では、ダイオード44とダイオード45の2個ダイオードが対向して形成されており、A領域12およびB領域13の耐圧を向上させ、漏れ電流を低減することができる(図24)。
一方、特許文献1では、ガードリングなど耐圧領域を形成することで縦型パワー半導体と横型の制御回路を同一半導体基板中に形成し、それぞれを個別に動作させることができる。しかし、ガードリングによる耐圧領域は、制御回路が形成されている半導体基板の第1主面付近だけであり、第2主面までには至らない。同一半導体基板中の複数の縦型パワー半導体を個別に動作させるには、縦型パワー半導体の間を中央耐圧領域25のように第1主面から第2主面に至る耐圧領域を必要とする。そのため特許文献1の方法では、本発明のような複数の縦型パワー半導体間をひとつの半導体基板中に形成して、個別動作させることはできない。
また、特許文献2は、横型半導体間を絶縁膜で絶縁するとともに、第1主面と第2主面の間に絶縁膜を形成しているため、縦型半導体そのものを形成することは不可能であり、本発明のように縦型パワー半導体の場合には適用することができない。
本発明の実施例2の半導体装置を図25に示す。図25は、A領域12に縦型パワー半導体の構造を持つトレンチゲート型バイポーラトランジスタを、B領域13にフリーホイールダイオードをそれぞれ組合せた場合の断面を示す。図において、47はp-ドリフト領域、48はアノード電極、49はコレクタ電極 兼 カソード電極である。
B領域13の第1主面2にはp-ドリフト領域47が形成され、その表面にアノード電極48を形成する。第2主面3側にはn-ドリフト領域10を形成し、中央耐圧領域25の第3トレンチ溝22の第2主面側にpバッファ領域23を形成することを特徴とする。第2主面3の表面の電極はコレクタ電極兼カソード電極49である。
第2トレンチ溝11、第3トレンチ溝22によって構成される中央耐圧領域25、外縁耐圧領域26によってひとつの半導体基板上に、A領域12のように3つ以上の縦型パワー半導体を形成する領域を形成することができる。
図26は、本実施例の半導体装置を用いたインバータ回路の例である。P側のU、V、Wの3相が形成されている半導体基板1aのA領域12にはトレンチゲート型バイポーラトランジスタがB領域13にはフリーホイルダイオードが形成され、回路基板29のパターン32上に実装されている。一方、N側はU、V、W相の各相毎に半導体基板1aが分れており、それぞれのA領域12にはトレンチゲート型バイポーラトランジスタが、B領域13にはフリーホイールダイオードが形成され、半導体基板1aのパターン32上に実装されている。各半導体およびパターンは、回路に従ってワイヤボンディング33で結線され、またトレンチゲート型バイポーラトランジスタのゲートもワイヤボンディング33によってドライブIC35と結線されている。
このような1枚の半導体基板に複数の縦型パワー半導体を形成することで、部品点数の削減と、1個あたりの半導体への熱集中を緩和することが可能となる。
一方、特許文献1では、実施例1で述べたように、本発明のような複数の縦型パワー半導体間をひとつの半導体基板中に形成して、個別動作させることはできない。また、特許文献2においても、縦型半導体そのものを形成することは不可能であり、本発明のように縦型パワー半導体の場合には適用することができない。
本発明の実施例3の半導体装置を図27に示す。図27は、A領域12とB領域13の両方が縦型パワー半導体の構造を持つフリーホイールダイオードである場合の断面を示す。図において、50はカソード電極である。
A領域12とB領域13の第1主面2にはp-ドリフト領域47が形成され、その表面にアノード電極48を形成する。第2主面3にはn-ドリフト領域10が形成され、その表面にカソード電極51を形成する。中央耐圧領域25の第3トレンチ溝22の第2主面3側に第2トレンチ溝11と接触するpバッファ領域23を形成している。
図28は、本実施例の他部位の断面を示す。A領域12とB領域13の両方が縦型パワー半導体の構造を持つフリーホイールダイオードであり、かつ極性が逆の場合である。図において、51はアノード電極 兼 カソード電極である。
A領域12の第1主面2にはp-ドリフト領域46が形成される一方、その表面にアノード電極48を形成する。第2主面3側はn-ドリフト領域10が形成される。B領域13の第1主面2にはn-ドリフト領域10が形成され、その表面にカソード電極50を形成する。第2主面3側はp-ドリフト領域47が形成される。第2主面側において第3トレンチ溝22のA領域12側に第2トレンチ溝11の底面と接触するpバッファ領域23を形成することを特徴とする。第2主面3の全面にA領域12のダイオードとB領域13のダイオードのアノード電極 兼 カソード電極51を形成している。
一方、特許文献1では、実施例1で述べたように、本発明のような複数の縦型パワー半導体間をひとつの半導体基板中に形成して、個別動作させることはできない。また、特許文献2においても、縦型半導体そのものを形成することは不可能であり、本発明のように縦型パワー半導体の場合には適用することができない。
本発明の実施例4の半導体装置を図29に示す。図29は、A領域12に縦型パワー半導体の構造を持つトレンチゲート型バイポーラトランジスタを、B領域13に横型パワー半導体のMOS-FETをそれぞれ設けた場合の断面を示す。図において、52はnドレイン領域、53はnソース領域、54はドレイン電極である。
A領域12は、実施例2のA領域12と同じである。B領域13の未拡散層はp-ドリフト領域46であり、第1主面2に選択的にnドレイン領域52、nソース領域53を形成し、nドレイン領域52とnソース領域53の第1主面2上にそれぞれドレイン電極54とソース電極55を形成する。このnドレイン領域52とnソース領域53の間の第1主面上にゲート酸化膜15を挟んでゲート電極18を形成する。B領域13の第2主面3上には絶縁体21を形成する。
第2トレンチ溝11、第3トレンチ溝22によって構成される中央耐圧領域25、外縁耐圧領域26によってひとつの半導体基板上に、ひとつの半導体基板に縦型パワー半導体と横型パワー半導体をそれぞれ2つ以上形成し、個別に動作させることが可能である。
一方、特許文献1では、実施例1で述べたように、本発明のような複数の縦型パワー半導体間をひとつの半導体基板中に形成して、個別動作させることはできない。また、特許文献2においても、縦型半導体そのものを形成することは不可能であり、本発明のように縦型パワー半導体の場合には適用することができない。
本発明は、インバータなどの電気的な容量の大きい製品用の半導体だけでなく、制御素子など低電圧、小容量のデバイスにも適用することができる。
本発明の実施例1を示す半導体装置の斜視図 図1のA−A‘線における断面図 図1の半導体装置の製造工程断面図 図3に続く、図1の半導体装置の製造工程断面図 図4に続く、図1の半導体装置の製造工程断面図 図5に続く、図1の半導体装置の製造工程断面図 図6に続く、図1の半導体装置の製造工程断面図 図7に続く、図1の半導体装置の製造工程断面図 図8に続く、図1の半導体装置の斜視図 図9の工程における半導体装置の製造工程断面図 図9に続く、図1の半導体装置の製造工程断面図 図11に続く、図1の半導体装置の製造工程断面図 図12に続く、図1の半導体装置の製造工程断面図 図13に続く、図1の半導体装置の製造工程断面図 図14に続く、図1の半導体装置の製造工程断面図 図15に続く、図1の半導体装置の製造工程断面図 図16に続く、図1の半導体装置の製造工程断面図 図17に続く、図1の半導体装置の製造工程断面図 図18に続く、図1の半導体装置の製造工程断面図 図18の工程における半導体装置の斜視図 図19に続く、図1の半導体装置の製造工程断面図 図20に続く、図1の半導体装置の製造工程断面図 図2中央耐圧領域の拡大断面図 図2外縁耐圧領域の拡大断面図 本発明の実施例2を示す半導体装置の断面図 実施例2の半導体装置を用いた実装例を示す上面図 本発明の実施例3を示す半導体装置の断面図 本発明の実施例3を示す半導体装置の他の断面図 本発明の実施例4を示す半導体装置の断面図 従来のインバータ回路を示す回路図 従来の半導体装置の実装例を示す上面図
符号の説明
1 半導体基板
1a 半導体基板(FZウェハ)
2 第1主面
3 第2主面
10 nドリフト領域
11 第2トレンチ溝
12 A領域
13 B領域
14 第1トレンチ溝
15 ゲート酸化膜
16 pベース領域
17 nエミッタ領域
18 ゲート電極
19 エミッタ電極
20 pコレクタ領域
21 絶縁体
22 第3トレンチ溝
23 pバッファ領域
24 コレクタ電極
25 中央耐圧領域
26 外縁耐圧領域
27、30 縦型パワー半導体(IGBT)
28、31 フリーホイールダイオード
29 回路基板
32 パターン
33 ワイヤボンディング
34 ゲート端子
35 ドライブIC
37 初期酸化膜
38 開口部
39 ボロンソース
40 ボロンガラス
41〜46 ダイオード
47 p-ドリフト領域
48 アノード電極
49 コレクタ電極 兼 カソード電極
50 カソード電極
51 アノード電極 兼 カソード電極
52 nドレイン領域
53 nソース領域
54 ドレイン電極

Claims (6)

  1. 半導体基板の一方面の第1主面および他方面の第2主面に形成され、前記第1主面の表面層に形成したベース領域と、前記第1主面の表面から前記半導体基板のn-ドリフト領域に達する第1トレンチ溝と、前記ベース領域の表面層に形成され前記第1トレンチ溝の側面と接し、選択的に形成されたエミッタ領域と、前記第1トレンチ溝の表面に形成されたゲート絶縁膜と、前記第1トレンチ溝を埋め込むようにゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と、前記エミッタ領域上および露出した前記ベース領域上に形成されたエミッタ電極と、前記第2主面の表面層全域に形成されたコレクタ領域と、前記コレクタ領域の表面に形成されたコレクタ電極とを具備する半導体装置において、
    前記半導体基板の第1主面から前記コレクタ層まで達し絶縁体で埋め込まれた第2トレンチ溝と、前記第2トレンチ溝によって「ロ」の字状領域に囲まれた2つの領域と、前記第1主面の領域の外縁と前記第1トレンチ溝との間に設けたpバッファ層と、前記エミッタ領域上と前記エミッタ電極とで構成された縦型半導体である第1絶縁ゲート型バイポーラトランジスタおよび第2絶縁ゲート型バイポーラトランジスタと、前記第2主面から2つの前記「ロ」の字状領域を囲むように前記pバッファ層に達する絶縁体で埋め込まれた「日」の字状の第3トレンチ溝とを具備することを特徴とする半導体装置。
  2. 前記第3トレンチ溝によって囲まれた領域が少なくとも2つであることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  3. 前記第3トレンチ溝によって囲まれた領域が、縦型半導体のIGBTまたはバイポーラトランジスタまたはダイオードであることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。
  4. 前記第3トレンチ溝によって囲まれた領域が、横型半導体のIGBT、バイポーラトランジスタまたはダイオードであることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。
  5. 前記第3トレンチ溝によって囲まれた領域が、縦型半導体と横型半導体であるIGBT、バイポーラトランジスタまたはダイオードであることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。
  6. 半導体基板の一方面の第1主面および他方面の第2主面に形成するもので、前記第1主面の表面層にベース領域を形成する工程と、前記第1主面の表面から前記半導体基板に達する第1トレンチ溝を形成する工程と、前記ベース領域の表面層に前記第1トレンチ溝を形成しその側面と接し、かつ選択的にエミッタ領域を形成する工程と、前記第1トレンチ溝の表面にゲート絶縁膜を形成する工程と、前記第1トレンチ溝を埋め込むようにゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極を形成する工程と、前記エミッタ領域上および露出した前記ベース領域上にエミッタ電極を形成する工程と、前記第2主面の表面層全域にコレクタ領域を形成する工程と、前記コレクタ領域の表面にコレクタ電極を形成する工程とを具備する半導体装置において、
    前記半導体基板の第1主面から前記コレクタ層まで達し絶縁体で埋め込まれた第2トレンチ溝を形成する工程と、前記第2トレンチ溝によって「ロ」の字状領域に囲まれた2つの領域を形成する工程と、前記第1主面の領域の外縁と前記第1トレンチ溝との間に設けたpバッファ層を形成する工程と、前記エミッタ領域上と前記エミッタ電極とで構成された縦型半導体の第1絶縁ゲート型バイポーラトランジスタおよび第2絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを形成する工程と、前記第2主面から2つの前記「ロ」の字状領域を囲むように前記pバッファ層に達する絶縁体で埋め込まれた「日」の字状の第3トレンチ溝を形成する工程とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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