JP6098707B2 - 半導体装置 - Google Patents

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Description

本明細書に記載の技術は、半導体装置に関する。
日本国特許公開公報2009−141202には、IGBT領域を含む素子領域が半導体基板に形成されている半導体装置が開示されている。半導体基板の表面には表面電極が設けられており、半導体基板の裏面には裏面電極が設けられている。IGBT領域は、裏面電極に接している第1導電型のコレクタ層と、コレクタ層に対して半導体基板の表面側に設けられた、第2導電型のドリフト層と、ドリフト層に対して半導体基板の表面側に設けられており、表面電極に接している第1導電型のボディ層と、半導体基板の表面からドリフト層まで達するトレンチの内部に配置されており、絶縁膜によって半導体基板と表面電極から絶縁されたゲート電極と、ボディ層と表面電極の間に設けられており、ゲート電極の絶縁膜と表面電極に接している第2導電型のエミッタ層と、ボディ層と表面電極の間に設けられており、表面電極に接している、ボディ層より不純物濃度が高い第1導電型のコンタクト層を備えている。
上記の半導体装置では、IGBT領域をダイオードとして機能させることもできる。IGBT領域がダイオード動作する際には、コンタクト層からドリフト層へ正孔が注入される。従って、ダイオード動作時のスイッチング損失を低減するためには、コンタクト層からドリフト層への正孔注入量を低減することが効果的である。IGBT領域のコンタクト層を縮小すれば、コンタクト層からドリフト層への正孔注入量を低減し、ダイオード動作時のスイッチング損失を低減することができる。
しかしながら、単純にIGBT領域のコンタクト層を縮小すると、IGBT動作時のRBSOA耐量が低下してしまうという問題がある。IGBT領域のターンオフ時には、ドリフト層に蓄積した正孔が、トレンチに沿って表面近傍のボディ層まで流れ、表面近傍のボディ層からコンタクト層に集中して流れる。この際に、トレンチとコンタクト層の間隔が大きく形成されていると、ボディ層において正孔が集中して流れる範囲が広がり、ラッチアップを生じやすくなってしまう。半導体装置のRBSOA耐量を低下させてしまう。
本明細書は、上記課題を解決する技術を提供する。本明細書では、IGBT領域が半導体基板に形成されている半導体装置において、IGBT動作時のRBSOA耐量を確保しつつ、ダイオード動作時のスイッチング損失を低減することが可能な技術を提供する。
本明細書は、少なくともIGBT領域を含む素子領域が半導体基板に形成されている半導体装置を開示する。半導体基板の表面には表面電極が設けられており、半導体基板の裏面には裏面電極が設けられている。IGBT領域は、裏面電極に接している第1導電型のコレクタ層と、コレクタ層に対して半導体基板の表面側に設けられた、第2導電型のドリフト層と、ドリフト層に対して半導体基板の表面側に設けられており、表面電極に接している第1導電型のボディ層と、半導体基板の表面からドリフト層まで達するトレンチの内部に配置されており、絶縁膜によって半導体基板と表面電極から絶縁されたゲート電極と、ボディ層と表面電極の間に設けられており、ゲート電極の絶縁膜と表面電極に接している第2導電型のエミッタ層と、ボディ層と表面電極の間に設けられており、表面電極に接している、ボディ層より不純物濃度が高い第1導電型のコンタクト層を備えている。その半導体装置では、半導体基板の表面に沿ってトレンチが伸びる方向をX方向とし、半導体基板の表面に沿ってX方向に直交する方向をY方向としたときに、エミッタ層が、並んで配置された2つのトレンチの間で、一方のトレンチから他方のトレンチまで、Y方向に沿って伸びるように配置されている。その半導体装置では、半導体基板を上方から平面視したときに、ボディ層が、トレンチとエミッタ層によって区画されており、コンタクト層が、区画されたボディ層の中央付近に配置されている。その半導体装置では、コンタクト層からエミッタ層までのX方向の間隔が、コンタクト層からトレンチまでのY方向の間隔よりも大きい。
上記の半導体装置では、コンタクト層からトレンチまでの間隔が小さく形成されている。このような構成とすると、IGBT領域のターンオフ時に、ドリフト層に蓄積した正孔が、トレンチに沿って表面近傍のボディ層まで流れ、表面近傍のボディ層からコンタクト層に流れる際に、ボディ層において正孔が集中して流れる範囲を狭めることができる。これによって、ラッチアップの発生を抑制し、半導体装置のRBSOA耐量を確保することができる。
また、上記の半導体装置によれば、コンタクト層からエミッタ層までの間隔を大きくすることで、コンタクト層を小さく形成することができる。これによって、ダイオード動作時のドリフト層への正孔注入を抑制し、スイッチング損失を低減することができる。
実施例の半導体装置2の平面図である。 図1のII部の詳細を示す平面図である。 図2のIII−III断面図である。 図2のIV−IV断面図である。 図1のV部の詳細を示す平面図である。 図1のVI部の詳細を示す平面図である。
本明細書が開示する半導体装置は、ドリフト層と表面電極の間を遮るようにボディ層の内部に設けられた、第2導電型のキャリア蓄積層をさらに備えるように構成することができる。
このようなキャリア蓄積層を有する半導体装置では、IGBT領域をオンしているときに、ドリフト層からボディ層を通って表面電極にキャリア(正孔)が流れることが、キャリア蓄積層によって抑制される。そのため、ドリフト層に多量のキャリアが存在する状態となり、ドリフト層の電気抵抗が低減され、半導体装置のオン電圧が低減される。そして、IGBT領域のターンオフ時には、ドリフト層に蓄積した多量の正孔が、トレンチに沿って表面近傍のボディ層まで流れ、表面近傍のボディ層からコンタクト層に流れる。上記の半導体装置によれば、IGBT領域のターンオフ時に、ボディ層において多量の正孔が集中して流れる範囲を狭めることができる。これによって、ラッチアップの発生を抑制し、半導体装置のRBSOA耐量を確保することができる。
本明細書が開示する半導体装置は、素子領域の周縁部におけるコンタクト層からエミッタ層までのX方向の間隔が、他の部分におけるコンタクト層からエミッタ層までのX方向の間隔よりも小さいように構成することができる。
素子領域の周縁部のコンタクト層には、IGBT領域のターンオフ時に正孔が特に集中して流れる。このため、素子領域の周縁部のコンタクト層を小さく形成すると、半導体装置のRBSOA耐量が低下してしまう。上記の半導体装置では、素子領域の周縁部のコンタクト層を、他の部分におけるコンタクト層よりも大きく形成することによって、半導体装置のRBSOA耐量の低下を防ぐことができる。
本明細書が開示する半導体装置は、半導体基板にセンスIGBT領域がさらに形成されており、センスIGBT領域は、裏面電極に接している第1導電型のセンスコレクタ層と、センスコレクタ層に対して半導体基板の表面側に設けられた、第2導電型のセンスドリフト層と、センスドリフト層に対して半導体基板の表面側に設けられており、表面電極に接している第1導電型のセンスボディ層と、半導体基板の表面からセンスドリフト層まで達するトレンチの内部に配置されており、絶縁膜によって半導体基板と表面電極から絶縁されたセンスゲート電極と、センスボディ層と表面電極の間に設けられており、センスゲート電極の絶縁膜と表面電極に接している第2導電型のセンスエミッタ層と、センスボディ層と表面電極の間に設けられており、表面電極に接している、センスボディ層より不純物濃度が高い第1導電型のセンスコンタクト層を備えており、センスエミッタ層が、並んで配置された2つのトレンチの間で、一方のトレンチから他方のトレンチまで、Y方向に沿って伸びるように配置されており、半導体基板を上方から平面視したときに、センスボディ層が、トレンチとセンスエミッタ層によって区画されており、センスコンタクト層が、区画されたセンスボディ層の中央付近に配置されており、センスIGBT領域におけるセンスコンタクト層からセンスエミッタ層までのX方向の間隔が、IGBT領域におけるコンタクト層からエミッタ層までのX方向の間隔よりも小さいように構成することができる。
センス領域は本来的に破壊耐量が低く、センス領域のセンスコンタクト層を小さく形成すると、センス領域の破壊耐量をさらに低下させてしまう。上記の半導体装置では、センス領域のセンスコンタクト層を大きく形成することで、センス領域の破壊耐量を確保することができる。
図1は本実施例の半導体装置2を示す。半導体装置2は、同一の半導体基板に形成された、IGBT領域4と、ダイオード領域6と、センス領域8を備えている。半導体装置2は、いわゆる逆導通(RC)IGBTである。以下では、IGBT領域4とダイオード領域6を合わせて、素子領域5ということもある。
半導体基板の表面には、複数のトレンチ10(図1では図示せず)が平行に形成されている。半導体装置2では、トレンチ10が伸びる方向(X方向)に直交する方向(Y方向)に、複数のIGBT領域4と複数のダイオード領域6が交互に並んで配置されている。
図2−図4は、IGBT領域4の詳細を示している。なお、図2では、後述する表面電極24や、絶縁ゲート34、表面絶縁膜40、ダミーゲート42は図示されていない。図2−図4に示すように、IGBT領域4には、不純物濃度の高いp型半導体からなるボディコンタクト層12と、不純物濃度の高いn型半導体からなるエミッタ層14と、p型半導体からなるボディ層16と、不純物濃度の高いn型半導体からなるキャリア蓄積層15と、不純物濃度の低いn型半導体からなるドリフト層18と、n型半導体からなるバッファ層20と、不純物濃度の高いp型半導体からなるコレクタ層22が形成されている。ボディ層の不純物濃度は、例えば1015〜1017[cm−3]程度であり、ボディコンタクト層12の不純物濃度は、例えば1017〜1020[cm−3]程度である。ボディコンタクト層12、エミッタ層14、ボディ層16は、半導体基板の表面に露出しており、表面電極24に接触している。ボディコンタクト層12およびエミッタ層14は、ボディ層16の表層部分に部分的に形成されている。キャリア蓄積層15は、ドリフト層18と表面電極24の間を遮るように、ボディ層16の内部に形成されている。ドリフト層18は、ボディ層16の裏面に形成されている。バッファ層20は、ドリフト層18の裏面に形成されている。コレクタ層22は、バッファ層20の裏面に形成されている。コレクタ層22は半導体基板の裏面に露出しており、裏面電極26に接触している。
ダイオード領域6には、不純物濃度の高いp型半導体からなるアノードコンタクト層28と、p型半導体からなるアノード層30と、不純物濃度の低いn型半導体からなるドリフト層18と、n型半導体からなるバッファ層20と、不純物濃度の高いn型半導体からなるカソード層32が形成されている。アノードコンタクト層28、アノード層30は、半導体基板の表面に露出しており、表面電極24に接触している。アノードコンタクト層28は、アノード層30の表層部分に部分的に形成されている。ドリフト層18は、アノード層30の裏面に形成されている。バッファ層20は、ドリフト層18の裏面に形成されている。カソード層32は、バッファ層20の裏面に形成されている。カソード層32は半導体基板の裏面に露出しており、裏面電極26に接触している。
半導体装置2では、IGBT領域4のドリフト層18と、ダイオード領域6のドリフト層18が、共通の層として形成されている。半導体装置2では、IGBT領域4のバッファ層20とダイオード領域6のバッファ層20が、共通の層として形成されている。
トレンチ10は、IGBT領域4において、半導体基板の表面側からボディ層16およびキャリア蓄積層15を貫通し、ドリフト層18の内部まで達している。IGBT領域4のトレンチ10には、絶縁ゲート34が形成されている。絶縁ゲート34は、トレンチ10の内壁に形成されたゲート絶縁膜36と、ゲート絶縁膜36に覆われてトレンチ10内に充填されているゲート電極38とを備えている。ゲート電極38は、表面絶縁膜40によって、表面電極24と隔離されている。ゲート電極38は、ゲート電極端子7(図1参照)と電気的に接続されている。
トレンチ10は、ダイオード領域6において、半導体基板の表面側からアノード層30を貫通し、ドリフト層18の内部まで達している。ダイオード領域6のトレンチ10には、ダミーゲート42が形成されている。ダミーゲート42は、トレンチ10の内側に形成されたダミーゲート絶縁膜44と、ダミーゲート絶縁膜44に覆われてトレンチ10内に充填されているダミーゲート電極46とを備えている。図3および図4においては、ダミーゲート電極46は表面絶縁膜40によって表面電極24と隔離されているが、図示しない箇所において、ダミーゲート電極46は表面電極24に接触しており、ダミーゲート電極46と表面電極24は電気的に接続されている。
図2に示すように、IGBT領域4において、エミッタ層14は、並んで配置された2つのトレンチ10の間で、一方のトレンチ10から他方のトレンチ10まで、トレンチ10が伸びる方向(図のX方向)に対して直交する方向(図のY方向)に伸びるように配置されている。半導体基板を上面視したときに、ボディ層16は、トレンチ10とエミッタ層14によって、矩形の範囲に区画されており、ボディコンタクト層12は、区画されたボディ層16の中央付近に配置されている。ボディコンタクト層12は、エミッタ層14と、互いのR部が重ならないように、離して配置されている。
本実施例の半導体装置2では、半導体基板の表面に沿ってトレンチ10が伸びる方向(X方向)のボディコンタクト層12からエミッタ層14までの間隔が、半導体基板の表面に沿ってトレンチ10が伸びる方向に直交する方向(Y方向)のボディコンタクト層12からトレンチ10までの間隔よりも大きく形成されている。このような構成とすることによって、ボディコンタクト層12からトレンチ10までの間隔を狭く保ちつつ、ボディコンタクト層12を小さく形成することができる。
IGBT領域4のターンオフ時には、キャリア蓄積層15よりも裏面側に蓄積した正孔が、トレンチ10に沿って表面近傍のボディ層16まで流れ、ボディ層16からボディコンタクト層12に集中して流れる。この際に、トレンチ10とボディコンタクト層12の間隔が広く形成されていると、ボディ層16において正孔が集中して流れる範囲が広がり、ラッチアップを生じやすくなってしまう。本実施例の半導体装置2では、トレンチ10とボディコンタクト層12の間隔が狭く保たれているので、ボディ層16において正孔が集中して流れる範囲を狭めて、ラッチアップの発生を抑制することができる。半導体装置2のRBSOA耐量を向上することができる。
また、本実施例の半導体装置2では、トレンチ10が伸びる方向(X方向)のボディコンタクト層12からエミッタ層14までの間隔を大きくすることで、ボディコンタクト層12が小さく形成されている。このような構成とすることによって、ダイオード動作時の、ボディコンタクト層12からドリフト層18への正孔の注入量が低減される。これによって、ダイオード動作時の逆回復特性を向上し、スイッチング損失を低減することができる。
さらに、本実施例では、ダイオード領域6からの距離が近い箇所に配置されたボディコンタクト層12は、トレンチ10が伸びる方向(X方向)の幅が狭く、ダイオード領域6からの距離が遠い箇所に配置されたボディコンタクト層12は、トレンチ10が伸びる方向(X方向)の幅が広く、それぞれ形成されている。すなわち、ダイオード領域6からの距離が近い箇所に配置されたボディコンタクト層12は小さく形成されており、ダイオード領域6からの距離が遠い箇所に配置されたボディコンタクト層12は大きく形成されている。
IGBT領域4のターンオフ時のアバランシェ電流は、IGBT領域4の中央のボディコンタクト層12に集中して流れる。言い換えると、アバランシェ電流はIGBT領域4において、ダイオード領域6からの距離が遠い箇所のボディコンタクト層12に集中して流れる。本実施例の半導体装置2では、アバランシェ電流が集中する箇所のボディコンタクト層12が大きく形成されているので、IGBT動作時のアバランシェ耐量を確保することができる。
本実施例の半導体装置2では、IGBT領域4において、アバランシェ電流が集中しない箇所(すなわち、IGBT領域4においてダイオード領域6からの距離が近い箇所)において、ボディコンタクト層12が小さく形成されている。このような構成とすることによって、ダイオード動作時の、ボディコンタクト層12からドリフト層18への正孔の注入量が低減される。これによって、ダイオード動作時の逆回復特性を向上し、スイッチング損失を低減することができる。
図5に示すように、本実施例の半導体装置2では、素子領域5の周縁部におけるIGBT領域4のボディコンタクト層12が、他の部分におけるIGBT領域4のボディコンタクト層12よりも大きく形成されている。素子領域5の周縁部のボディコンタクト層12には、IGBT領域4のターンオフ時に正孔が特に集中して流れるため、ボディコンタクト層12を小さく形成すると、RBSOA耐量が低下してしまう。本実施例のように、素子領域5の周縁部におけるボディコンタクト層12を、他の部分におけるIGBT領域4のボディコンタクト層12よりも大きく形成することによって、半導体装置2のRBSOA耐量の低下を防ぐことができる。
本実施例の半導体装置2では、センス領域8は、ボディコンタクト層12の配置の仕方を除いて、IGBT領域4と同様の構成を備えている。センス領域8は、IGBT領域4に流れる電流の大きさを検出するために使用される。センス領域8のコレクタ層22、ドリフト層18、ボディ層16、キャリア蓄積層15、ゲート電極38、エミッタ層14、ボディコンタクト層12を、それぞれセンスコレクタ層、センスドリフト層、センスボディ層、センスキャリア蓄積層、センスゲート電極、センスエミッタ層、センスボディコンタクト層ということもある。
図6に示すように、センス領域8においては、ボディコンタクト層12がエミッタ層14と接するように配置されている。より具体的には、センス領域8においては、ボディコンタクト層12がエミッタ層14と、互いのR部が重なり合うように近接して配置されている。言い換えると、センス領域8におけるボディコンタクト層12は、IGBT領域4におけるボディコンタクト層12よりも大きく形成されている。センス領域8は本来的に破壊耐量が低く、センス領域8のボディコンタクト層12を小さく形成すると、センス領域8の破壊耐量をさらに低下させてしまう。本実施例のように、センス領域8のボディコンタクト層12を大きく形成することで、センス領域8の破壊耐量を確保することができる。
なお、センス領域8におけるボディコンタクト層12の配置は、全面を図6に示すような配置としてもよい。あるいは、センス領域8の一部において図6に示すようなボディコンタクト層12の配置とし、残部においてIGBT領域4と同様なボディコンタクト層12の配置としてもよい。
上記の実施例では、半導体装置2がIGBT領域4、ダイオード領域6およびセンス領域8を備える構成を例として説明したが、半導体装置2がIGBT領域4とセンス領域8のみ、あるいはIGBT領域4のみを備える構成としてもよい。
上記の実施例では、IGBT領域4とダイオード領域6が、トレンチ10に沿ったストライプ状の構造を有する場合について説明したが、IGBT領域4とダイオード領域6は、他の形状の構造を有していてもよい。
上記の実施例では、IGBT領域4とダイオード領域6が、トレンチ10が伸びる方向(X方向)に直交する方向(Y方向)に、交互に並んで配置される場合について説明したが、IGBT領域4とダイオード領域6の配置の仕方はこれに限定されるものではない。例えば、半導体装置2を上面視したときに、ダイオード領域6が円形形状または矩形形状に配置され、その周囲にIGBT領域4が配置される構成としてもよい。
なお、上記の実施例では、半導体装置2を上面視したときに、ボディコンタクト層12が矩形形状に形成される場合について説明したが、ボディコンタクト層12は円形形状や、三角形形状など、他の形状に形成されていてもよい。
本発明の代表的かつ非限定的な具体例について、図面を参照して詳細に説明した。この詳細な説明は、本発明の好ましい例を実施するための詳細を当業者に示すことを単純に意図しており、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。また、開示された追加的な特徴ならびに発明は、さらに改善された半導体装置を提供するために、他の特徴や発明とは別に、又は共に用いることができる。
また、上記の詳細な説明で開示された特徴や工程の組み合わせは、最も広い意味において本発明を実施する際に必須のものではなく、特に本発明の代表的な具体例を説明するためにのみ記載されるものである。さらに、上記の代表的な具体例の様々な特徴、ならびに、特許請求の範囲に記載されるものの様々な特徴は、本発明の追加的かつ有用な実施形態を提供するにあたって、ここに記載される具体例のとおりに、あるいは列挙された順番のとおりに組合せなければならないものではない。
本明細書及び/又は特許請求の範囲に記載された全ての特徴は、実施例及び/又は特許請求の範囲に記載された特徴の構成とは別に、出願当初の開示ならびに特許請求の範囲に記載された特定事項に対する限定として、個別に、かつ互いに独立して開示されることを意図するものである。さらに、全ての数値範囲及びグループ又は集団に関する記載は、出願当初の開示ならびに特許請求の範囲に記載された特定事項に対する限定として、それらの中間の構成を開示する意図を持ってなされている。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

Claims (4)

  1. 少なくともIGBT領域を含む素子領域が半導体基板に形成されている半導体装置であって、
    半導体基板の表面には表面電極が設けられており、半導体基板の裏面には裏面電極が設けられており、
    IGBT領域は、
    裏面電極に接している第1導電型のコレクタ層と、
    コレクタ層に対して半導体基板の表面側に設けられた、第2導電型のドリフト層と、
    ドリフト層に対して半導体基板の表面側に設けられており、表面電極に接している第1導電型のボディ層と、
    半導体基板の表面からドリフト層まで達するトレンチの内部に配置されており、絶縁膜によって半導体基板と表面電極から絶縁されたゲート電極と、
    ボディ層と表面電極の間に設けられており、ゲート電極の絶縁膜と表面電極に接している第2導電型のエミッタ層と、
    ボディ層と表面電極の間に設けられており、表面電極に接している、ボディ層より不純物濃度が高い第1導電型のコンタクト層を備えており、
    半導体基板の表面に沿ってトレンチが伸びる方向をX方向とし、半導体基板の表面に沿ってX方向に直交する方向をY方向としたときに、
    エミッタ層が、並んで配置された2つのトレンチの間で、一方のトレンチから他方のトレンチまで、Y方向に沿って伸びるように配置されており、
    半導体基板を上方から平面視したときに、ボディ層が、トレンチとエミッタ層によって区画されており、コンタクト層が、区画されたボディ層の中央付近に配置されており、
    コンタクト層からエミッタ層までのX方向の間隔が、コンタクト層からトレンチまでのY方向の間隔よりも大きく、
    素子領域の周縁部におけるコンタクト層からエミッタ層までのX方向の間隔が、他の部分におけるコンタクト層からエミッタ層までのX方向の間隔よりも小さい、半導体装置。
  2. 半導体基板にセンスIGBT領域がさらに形成されており、
    センスIGBT領域は、
    裏面電極に接している第1導電型のセンスコレクタ層と、
    センスコレクタ層に対して半導体基板の表面側に設けられた、第2導電型のセンスドリフト層と、
    センスドリフト層に対して半導体基板の表面側に設けられており、表面電極に接している第1導電型のセンスボディ層と、
    半導体基板の表面からセンスドリフト層まで達するトレンチの内部に配置されており、絶縁膜によって半導体基板と表面電極から絶縁されたセンスゲート電極と、
    センスボディ層と表面電極の間に設けられており、センスゲート電極の絶縁膜と表面電極に接している第2導電型のセンスエミッタ層と、
    センスボディ層と表面電極の間に設けられており、表面電極に接している、センスボディ層より不純物濃度が高い第1導電型のセンスコンタクト層を備えており、
    センスエミッタ層が、並んで配置された2つのトレンチの間で、一方のトレンチから他方のトレンチまで、Y方向に沿って伸びるように配置されており、
    半導体基板を上方から平面視したときに、センスボディ層が、トレンチとセンスエミッタ層によって区画されており、センスコンタクト層が、区画されたセンスボディ層の中央付近に配置されており、
    センスIGBT領域におけるセンスコンタクト層からセンスエミッタ層までのX方向の間隔が、IGBT領域におけるコンタクト層からエミッタ層までのX方向の間隔よりも小さい、請求項1の半導体装置。
  3. 少なくともIGBT領域を含む素子領域が半導体基板に形成されている半導体装置であって、
    半導体基板の表面には表面電極が設けられており、半導体基板の裏面には裏面電極が設けられており、
    IGBT領域は、
    裏面電極に接している第1導電型のコレクタ層と、
    コレクタ層に対して半導体基板の表面側に設けられた、第2導電型のドリフト層と、
    ドリフト層に対して半導体基板の表面側に設けられており、表面電極に接している第1導電型のボディ層と、
    半導体基板の表面からドリフト層まで達するトレンチの内部に配置されており、絶縁膜によって半導体基板と表面電極から絶縁されたゲート電極と、
    ボディ層と表面電極の間に設けられており、ゲート電極の絶縁膜と表面電極に接している第2導電型のエミッタ層と、
    ボディ層と表面電極の間に設けられており、表面電極に接している、ボディ層より不純物濃度が高い第1導電型のコンタクト層を備えており、
    半導体基板の表面に沿ってトレンチが伸びる方向をX方向とし、半導体基板の表面に沿ってX方向に直交する方向をY方向としたときに、
    エミッタ層が、並んで配置された2つのトレンチの間で、一方のトレンチから他方のトレンチまで、Y方向に沿って伸びるように配置されており、
    半導体基板を上方から平面視したときに、ボディ層が、トレンチとエミッタ層によって区画されており、コンタクト層が、区画されたボディ層の中央付近に配置されており、
    コンタクト層からエミッタ層までのX方向の間隔が、コンタクト層からトレンチまでのY方向の間隔よりも大きく、
    半導体基板にセンスIGBT領域がさらに形成されており、
    センスIGBT領域は、
    裏面電極に接している第1導電型のセンスコレクタ層と、
    センスコレクタ層に対して半導体基板の表面側に設けられた、第2導電型のセンスドリフト層と、
    センスドリフト層に対して半導体基板の表面側に設けられており、表面電極に接している第1導電型のセンスボディ層と、
    半導体基板の表面からセンスドリフト層まで達するトレンチの内部に配置されており、絶縁膜によって半導体基板と表面電極から絶縁されたセンスゲート電極と、
    センスボディ層と表面電極の間に設けられており、センスゲート電極の絶縁膜と表面電極に接している第2導電型のセンスエミッタ層と、
    センスボディ層と表面電極の間に設けられており、表面電極に接している、センスボディ層より不純物濃度が高い第1導電型のセンスコンタクト層を備えており、
    センスエミッタ層が、並んで配置された2つのトレンチの間で、一方のトレンチから他方のトレンチまで、Y方向に沿って伸びるように配置されており、
    半導体基板を上方から平面視したときに、センスボディ層が、トレンチとセンスエミッタ層によって区画されており、センスコンタクト層が、区画されたセンスボディ層の中央付近に配置されており、
    センスIGBT領域におけるセンスコンタクト層からセンスエミッタ層までのX方向の間隔が、IGBT領域におけるコンタクト層からエミッタ層までのX方向の間隔よりも小さい、半導体装置。
  4. ドリフト層と表面電極の間を遮るようにボディ層の内部に設けられた、第2導電型のキャリア蓄積層をさらに備える、請求項1から3の何れか一項の半導体装置。
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