JPWO2013030943A1 - 半導体装置 - Google Patents

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Abstract

ダイオード領域１１とＩＧＢＴ領域１３が同一半導体基板に形成されている半導体装置を提供する。ダイオード領域は、半導体基板１００の表面に露出しており、互いに隔離されている複数の第１導電型のアノード層１１５、１１６を備えている。ＩＧＢＴ領域は、半導体基板の表面に露出しており、互いに隔離されている複数の第１導電型のボディコンタクト層１３５を備えている。アノード層は、少なくとも１以上の第１アノード層１１６を備えている。第１アノード層１１６は、少なくともＩＧＢＴ領域に近接する位置に形成されており、第１アノード層１１６のそれぞれの半導体基板平面方向の面積は、ダイオード領域に最も近接するボディコンタクト層１３５の半導体基板平面方向の面積よりも大きい。これにより、第１アノード層１１６から多くの正孔が注入されるため、第１ダイオード領域１１ａの順方向電圧を低減することができる。ボディコンタクト層１３５から注入された正孔が減少することに起因してダイオード領域の順方向電圧が上昇すること、および、熱損失が増大することを抑制することができる。

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２００８−５３６４８号（特許文献１）には、ダイオード領域とＩＧＢＴ領域が同一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。ダイオード領域では、半導体基板の裏面側にｎ型のカソード層が形成されており、ＩＧＢＴ領域では、半導体基板の裏面側にｐ型のコレクタ層が形成されている。カソード層とコレクタ層とは互いに接しており、その境界は、ダイオード領域とＩＧＢＴ領域との境界領域内に存在している。
特開２００８−５３６４８号公報
ダイオード領域とＩＧＢＴ領域が同一半導体基板に形成されている半導体装置では、ダイオード動作時に、ＩＧＢＴ領域側からダイオード領域側に流れ込む正孔によってダイオード領域の順方向電圧が低減される。しかしながら、ダイオード動作時にＩＧＢＴ領域においてゲート電圧を印加する制御を行う場合には、ＩＧＢＴ領域の絶縁ゲートに沿ってエミッタ層からドリフト層にｎ型のチャネルが形成される。このチャネルが形成されると、ＩＧＢＴ領域側からダイオード領域側に流れ込む正孔が減少する。その結果、ダイオード領域の順方向電圧が上昇して熱損失が大きくなる。
本明細書が開示する半導体装置は、ダイオード領域とＩＧＢＴ領域が同一半導体基板に形成されている。ダイオード領域は、半導体基板の表面に露出しており、互いに隔離されている複数の第１導電型のアノード層と、アノード層の裏面側に形成されており、アノード層よりも第１導電型の不純物濃度が低い、第１導電型のダイオードボディ層と、ダイオードボディ層の裏面側に形成されている第２導電型のダイオードドリフト層と、ダイオードドリフト層の裏面側に形成されており、ダイオードドリフト層より第２導電型の不純物濃度が高い、第２導電型のカソード層とを備えている。ＩＧＢＴ領域は、半導体基板の表面に露出している第２導電型のエミッタ層と、半導体基板の表面に露出しており、互いに隔離されている複数の第１導電型のボディコンタクト層と、エミッタ層およびボディコンタクト層の裏面側に形成されており、ボディコンタクト層よりも第１導電型の不純物濃度が低い、第１導電型のＩＧＢＴボディ層と、ＩＧＢＴボディ層の裏面側に形成されている第２導電型のＩＧＢＴドリフト層と、ＩＧＢＴドリフト層の裏面側に形成されている第１導電型のコレクタ層と、エミッタ層とＩＧＢＴドリフト層を分離している範囲のＩＧＢＴボディ層に絶縁膜を介して対向しているＩＧＢＴゲート電極とを備えている。アノード層は、少なくとも１以上の第１アノード層を備えている。第１アノード層は、少なくともＩＧＢＴ領域に近接する位置に形成されており、第１アノード層のそれぞれの半導体基板平面方向の面積は、ダイオード領域に最も近接するボディコンタクト層の半導体基板平面方向の面積よりも大きい。
上記の半導体装置によれば、第１アノード層は、少なくともＩＧＢＴ領域に近接する位置に形成されており、第１アノード層のそれぞれの半導体基板平面方向の面積は、ダイオード領域に最も近接するボディコンタクト層の半導体基板平面方向の面積よりも大きい。このため、ダイオード動作時に、第１アノード層からダイオードドリフト層に注入される正孔の量が、ボディコンタクト層からＩＧＢＴドリフト層に注入される正孔の量よりも多くなる。ＩＧＢＴ領域から流れ込む正孔の量を、ＩＧＢＴ領域に近接するアノード層から注入される正孔の量に対して相対的に小さくすることができるため、ＩＧＢＴ領域から流れ込む正孔の量によってダイオード領域の順方向電圧が変動することを抑制できる。ＩＧＢＴ領域から流れ込む正孔の量が減少することに起因してダイオード領域の順方向電圧が上昇すること、および熱損失が増大することを抑制することができる。
上記の半導体装置は、第１アノード層よりもＩＧＢＴ領域から遠い位置に形成された少なくとも１以上の第２アノード層をさらに備えていてもよい。第２アノード層のそれぞれの半導体基板平面方向の面積は、第１アノード層のそれぞれの半導体基板平面方向の面積よりも小さくてもよい。また、第２アノード層のそれぞれの半導体基板平面方向の面積は、ダイオード領域に最も近接するボディコンタクト層の半導体基板平面方向の面積よりも大きくてもよい。
実施例１に係る半導体装置の平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 実施例１に係る半導体装置のダイオード動作時の状態を説明する図である。 変形例に係る半導体装置の平面図である。 変形例に係る半導体装置の平面図である。
本明細書が開示する半導体装置では、アノード層は、少なくとも１以上の第１アノード層を備えている。第１アノード層は、少なくともＩＧＢＴ領域に近接する位置に形成されている。第１アノード層のそれぞれの半導体基板平面方向の面積は、ダイオード領域に最も近接するボディコンタクト層の半導体基板平面方向の面積よりも大きい。なお、「ダイオード領域に最も近接する」とは、ＩＧＢＴ領域の端部に形成されており、ＩＧＢＴ領域とダイオード領域の境界までの距離が最も近いことを意味する。また、「ＩＧＢＴ領域に近接する位置」に形成されたアノード層とは、ＩＧＢＴ領域とダイオード領域の境界からより近い位置に形成された１以上のアノード層を意味する。「ＩＧＢＴ領域に近接する位置」に形成されたアノード層は、ＩＧＢＴ領域に最も近接するアノード層を含み、これよりもＩＧＢＴ領域から遠い位置に形成された１以上のアノード層をさらに含んでいてもよい。従って、例えば、ＩＧＢＴ領域とダイオード領域との境界に近い側から１〜３番目程度の位置までが第１アノード層であってもよい。
例えば、特に限定されないが、アノード層とボディコンタクト層の双方が、絶縁ゲートの長手方向に沿って一様に伸びるように形成されている場合には、それぞれの第１アノード層の絶縁ゲートの短手方向（長手方向に垂直な方向）の幅を、ダイオード領域に最も近接するボディコンタクト層の絶縁ゲートの短手方向の幅よりも大きくする。これによって、第１アノード層のそれぞれの半導体基板平面方向の面積を、ダイオード領域に最も近接するボディコンタクト層の半導体基板平面方向の面積よりも大きくすることができる。
上記の半導体装置は、第１アノード層よりもＩＧＢＴ領域から遠い位置に形成された少なくとも１以上の第２アノード層を備えていてもよい。例えば、複数のアノード層のうち、ＩＧＢＴ領域とダイオード領域との境界から近い側から１〜３番目程度の位置に第１アノード層が形成されており、第１アノード層よりもＩＧＢＴ領域から遠い位置に、第２アノード層が形成されていてもよい。第２アノード層のそれぞれの半導体基板平面方向の面積は、ダイオード領域に最も近接するボディコンタクト層の半導体基板平面方向の面積よりも大きくてもよいし、ほぼ同じであってもよいし、小さくてもよい。例えば、第１アノード層側から第２アノード層側に向かって（すなわち、ＩＧＢＴ領域に近い側から遠い側に向かって）、アノード層の半導体基板平面方向の面積が徐々に小さくなっていてもよい。アノード層の半導体基板平面方向の面積をＩＧＢＴ領域からの距離によって変える場合には、例えば、第１アノード層における半導体基板平面方向の面積の増分を相殺するように、第２アノード層における半導体基板平面方向の面積を減少させることが好ましい。ダイオード領域全体としての正孔の注入量を従来構造の半導体装置と同等またはそれ以下に抑えることができるため、例えば、ダイオード領域に形成するキャリアのライフタイムを制御するための構造（例えば、結晶欠陥）の量を抑制することができる。また、例えば、第１アノード層および第２アノード層のそれぞれの半導体基板平面方向の面積が、ダイオード領域に最も近接するボディコンタクト層の半導体基板平面方向の面積よりも大きくてもよい。換言すると、複数のアノード層の全てにおいて、それぞれのアノード層の半導体基板平面方向の面積が、ダイオード領域に最も近接するボディコンタクト層の半導体基板平面方向の面積よりも大きくてもよい。また、複数のアノード層のそれぞれの半導体基板平面方向の面積は、ほぼ同じであってもよい。換言すると、複数のアノード層のそれぞれの半導体基板平面方向の面積が、第１アノード層のそれぞれの半導体基板平面方向の面積と同じであってもよい。
ダイオード領域とＩＧＢＴ領域はそれぞれ１つずつであってもよいし、複数のダイオード領域または複数のＩＧＢＴ領域があってもよい。例えば、１つのＩＧＢＴ領域の中に複数のダイオード領域が存在している場合や、複数のＩＧＢＴ領域が交互に配置されている場合には、その半導体装置には、ダイオード領域とＩＧＢＴ領域との境界が複数存在する。ダイオード領域とＩＧＢＴ領域との境界が複数存在する半導体装置においては、ダイオード領域とＩＧＢＴ領域との間のキャリアの移動による半導体装置の特性への影響が大きくなる。このため、本願に係る、第１アノード層の半導体基板平面方向の面積は、ダイオード領域に最も近接するボディコンタクト層の半導体基板平面方向の面積よりも大きいという構成を備えることによる半導体特性改善の効果がより顕著になる。なお、ダイオード領域とＩＧＢＴ領域との境界が複数存在する半導体装置においては、少なくとも１つのダイオード領域とＩＧＢＴ領域との境界近傍において上記の本願に係るアノード層の構成が適用されていればよい。
なお、本願に係る半導体装置は、ドリフト層の裏面に接してバッファ層を備えており、バッファ層の裏面に接してコレクタ層、カソード層が形成されていてもよい。また、ダイオード領域に、絶縁ゲートやダミーゲートが形成されていてもよい。
本願が開示する半導体装置は、従来の半導体装置の製造方法を利用して、容易に製造することができる。例えば、アノード層、ボディコンタクト層等を形成するために不純物注入を行う工程において、パターンマスクの形状を調整することによって、容易に製造することができる。
（半導体装置）
図１，２に示す半導体装置１は、ＩＧＢＴとダイオードが同一の半導体基板１００に形成されたＲＣ−ＩＧＢＴである。なお、図１に示す平面図は、半導体基板１００の表面に形成された表面電極１０１の図示を省略しており、半導体基板１００の表面を図示している。また、半導体装置１は、複数のＩＧＢＴ領域と複数のダイオード領域が交互に配置されており、ＩＧＢＴ領域とダイオード領域の境界を複数有している。図１，２は、複数のＩＧＢＴ領域とダイオード領域の境界のうちの１つを図示しており、半導体装置１の複数の境界は、いずれも図１，２と同様の構成を有している。
半導体装置１は、半導体基板１００と、半導体基板１００の表面側に形成されたダミーゲート１３０，絶縁ゲート１４０および表面絶縁膜１４５と、半導体基板１００の表面に接する表面電極１０１と、半導体基板１００の裏面に接する裏面電極１０２とを備えている。半導体基板１００は、ダイオード領域１１と、ＩＧＢＴ領域１３とを備えている。ダイオード領域１１は、第１ダイオード領域１１ａと第２ダイオード領域１１ｂを備えている。第１ダイオード領域１１ａは、ＩＧＢＴ領域１３に近接しており、第２ダイオード領域１１ｂとＩＧＢＴ領域１３の間に形成されている。ダミーゲート１３０と絶縁ゲート１４０は、略一定の間隔で半導体基板１００に形成されている。
半導体基板１００は、ｐ＋型のボディコンタクト層１３５と、ｎ＋型のエミッタ層１３６と、ｐ＋型の第１アノード層１１６および第２アノード層１１５と、ｐ型のダイオードボディ層１１４と、ｐ型のＩＧＢＴボディ層１３４と、ｎ型のドリフト層１１３と、ｎ型のバッファ層１１２と、ｎ＋型のカソード層１１１およびｐ＋型のコレクタ層１１７とを備えている。ボディコンタクト層１３５、エミッタ層１３６、第１アノード層１１６および第２アノード層１１５は、半導体基板１００の表面に露出している。ダイオードボディ層１１４は、第１アノード層１１６および第２アノード層１１５の裏面および側面に形成されている。ＩＧＢＴボディ層１３４は、ボディコンタクト層１３５およびエミッタ層１３６の裏面に形成されている。ドリフト層１１３は、ダイオードボディ層１１４およびＩＧＢＴボディ層１３４の裏面に形成されている。バッファ層１１２は、ドリフト層１１３の裏面に形成されている。カソード層１１１およびコレクタ層１１７は、バッファ層１１２の裏面に形成されている。第１アノード層１１６および第２アノード層１１５は、ダイオードボディ層１１４よりも、ｐ型の不純物濃度が高い。ボディコンタクト層１３５およびコレクタ層１１７は、ＩＧＢＴボディ層１３４よりも、ｐ型の不純物濃度が高い。半導体装置１では、ダイオードボディ層１１４とＩＧＢＴボディ層１３４は、ｐ型の不純物濃度が同じである。エミッタ層１３６およびカソード層１１１は、ドリフト層１１３およびバッファ層１１２よりもｎ型の不純物濃度が高く、バッファ層１１２は、ドリフト層１１３よりもｎ型の不純物濃度が高い。半導体装置１では、ダイオードドリフト層とＩＧＢＴドリフト層が１つの層（ドリフト層１１３）として形成されている。ドリフト層１１３のうち、ダイオード領域１１に含まれる部分がダイオードドリフト層であり、ＩＧＢＴ領域１３に含まれる部分がＩＧＢＴドリフト層である。
図１に示すように、第１ダイオード領域１１ａにおいては、第１アノード層１１６および表面部１１４ａ（ダイオードボディ層１１４の一部であり、半導体基板１００の表面に露出する部分）が半導体基板１００の表面に露出しており、それぞれが表面電極１０１に接している。第２ダイオード領域１１ｂにおいては、第２アノード層１１５および表面部１１４ｂ（ダイオードボディ層１１４の一部であり、半導体基板１００の表面に露出する部分）が半導体基板１００の表面に露出しており、それぞれが表面電極１０１に接している。ダイオード領域１１においては、カソード層１１１が半導体基板１００の裏面に露出しており、裏面電極１０２に接している。
また、ＩＧＢＴ領域１３においては、ボディコンタクト層１３５およびエミッタ層１３６が半導体基板１００の表面に露出しており、表面電極１０１に接している。ＩＧＢＴ領域１３においては、コレクタ層１１７が半導体基板１００の裏面に露出しており、裏面電極１０２に接している。
ダイオード領域１１では、半導体基板１００の表面側からダイオードボディ層１１４を貫通し、ドリフト層１１３に達するダミーゲート１３０が形成されている。ダミーゲート１３０は、半導体基板１００の表面側に形成されたトレンチ１３１の内壁に形成されたダミーゲート絶縁膜１３２と、ダミーゲート絶縁膜１３２に覆われてトレンチ１３１内に充填されているダミーゲート電極１３３とを備えている。ダミーゲート１３０は、ダイオードボディ層１１４に接している。ダミーゲート電極１３３は、表面電極１０１に電気的に接続されている。
ＩＧＢＴ領域１３では、半導体基板１００の表面側からＩＧＢＴボディ層１３４を貫通し、ドリフト層１１３に達する絶縁ゲート１４０が形成されている。絶縁ゲート１４０は、半導体基板１００の表面側に形成されたトレンチ１４１の内壁に形成されたゲート絶縁膜１４２と、ゲート絶縁膜１４２に覆われてトレンチ１４１内に充填されているゲート電極１４３とを備えている。絶縁ゲート１４０は、エミッタ層１３６とドリフト層１１３とを隔離する部分のＩＧＢＴボディ層１３４に接している。ゲート電極１４３は、表面絶縁膜１４５によって、表面電極１０１と隔離されている。
図１に示すように、第１アノード層１１６、第２アノード層１１５、ボディコンタクト層１３５およびエミッタ層１３６は、ダミーゲート１３０および絶縁ゲート１４０の長手方向（図１に示すｙ方向）に沿って伸びており、ダミーゲート１３０および絶縁ゲート１４０の短手方向（図１に示すｘ方向）の幅は、ダミーゲート１３０および絶縁ゲート１４０の長手方向に沿って略一定である。ダイオード領域１１の端部に位置し、ＩＧＢＴ領域１３に近接する２列のアノード層が、第１アノード層１１６である。ダイオード領域１１の中央側に位置し、第１アノード層１１６よりもＩＧＢＴ領域から遠い位置に形成されたアノード層が第２アノード層１１５である。第２アノード層１１５のｘ方向の幅Ｄ１は、ボディコンタクト層１３５のｘ方向の幅Ｄ３とほぼ同じであり、第１アノード層１１６のｘ方向の幅Ｄ２は、幅Ｄ１および幅Ｄ３よりも大きい。第１アノード層１１６、第２アノード層１１５、ボディコンタクト層１３５は、ｙ方向に沿って伸びているため、ｘ方向の幅が大きいほど、半導体基板平面方向の面積が大きい。すなわち、第１アノード層１１６の半導体基板平面方向の面積は、第２アノード層１１５およびボディコンタクト層１３５の半導体基板平面方向の面積よりも大きい。第１ボディ層表面部１１４ａのｘ方向の幅は、表面部１１４ｂのｘ方向の幅よりも小さい。エミッタ層１３６のｘ方向の幅は、表面部１１４ｂのｘ方向の幅とほぼ同じである。
次に、半導体装置１の動作について説明する。
＜ＩＧＢＴ動作時＞
裏面電極１０２の電位Ｖａを表面電極１０１の電位Ｖｂよりも高電位とし（Ｖａ＞Ｖｂ）、ゲート電極１３３，１４３に正電圧（正バイアス）を印加すると、ＩＧＢＴボディ層１３４において、絶縁ゲート１４０の近傍にチャネルが形成される。このチャネルを通って、多数キャリアである電子がエミッタ層１３６からドリフト層１１３に注入される。また、コレクタ層１１７からドリフト層１１３へ正孔が注入される。少数キャリアである正孔がドリフト層１１３に注入されると、ドリフト層１１３において伝導率変調が起こり、ドリフト層１１３の抵抗が低くなる。このように電子と正孔が移動することによって、半導体基板１００の裏面側（コレクタ層１１７側）から表面側（エミッタ層１３６側）に向かうＩＧＢＴ電流が流れる。
＜ダイオード動作時＞
次に、裏面電極１０２の電位Ｖａを表面電極１０１の電位Ｖｂよりも低くすると（Ｖａ＜Ｖｂ）、図３の実線に示すように、ダイオード領域１１では、第１アノード層１１６および第２アノード層１１５から、ダイオードボディ層１１４を介して、ドリフト層１１３に正孔が注入される。これによって、第１アノード層１１６および第２アノード層１１５側からカソード層１１１側へダイオード電流（還流電流）が流れる。このとき、ダイオード領域１１の近傍のＩＧＢＴ領域１３においても、図３の破線に示すように、ボディコンタクト層１３５から、ダイオードボディ層１１４を介して、ドリフト層１１３に正孔が注入される。ボディコンタクト層から注入された正孔は、ダイオード領域１１のカソード層１１１に向かって移動する。ボディコンタクト層から注入された正孔によって、ダイオード領域１１の順方向電圧が低減される。
ダイオード動作時に、ゲート電極１３３に正電圧が印加されている場合、ＩＧＢＴ領域１３では、ＩＧＢＴボディ層１３４において、絶縁ゲート１４０の近傍にｎ型のチャネルが形成される。このｎ型のチャネルによってドリフト層１１３に注入される電子によって、ボディコンタクト層から注入された正孔が相殺される。その結果、ボディコンタクト層から注入され、ダイオード領域１１のカソード層１１１に向かって移動する正孔の量が少なくなる。
本実施例では、ＩＧＢＴ領域１３に近接する２列の第１アノード層１１６の半導体基板平面方向の面積は、第２アノード層１１５およびボディコンタクト層１３５の半導体基板平面方向の面積よりも大きい。このため、第１ダイオード領域１１ａにおいては、第１アノード層１１６からドリフト層１１３に注入される正孔の量が多くなり、図３に破線で示す、ボディコンタクト層１３５から注入された正孔を、図３に実線で示す、第１アノード層１１６および第２アノード層１１５から注入された正孔に対して、相対的に小さくすることができる。また、第１アノード層１１６から多くの正孔が注入されるため、第１ダイオード領域１１ａの順方向電圧を低減することができる。ボディコンタクト層１３５から注入された正孔が減少することに起因してダイオード領域の順方向電圧が上昇すること、および、熱損失が増大することを抑制することができる。
（変形例）
上記の実施例では、ダイオード領域のうち、ＩＧＢＴ領域に近接する部分に位置する第１アノード層のみ幅が大きい場合を例示して説明したが、これに限定されない。例えば、ダイオード領域の全体において、アノード層の幅がボディコンタクト層の幅よりも大きくてもよい。すなわち、図４に示す半導体装置２のように、図１に示す第１アノード層１１６と同じ幅Ｄ２を有するアノード層２１６が全体に形成されているダイオード領域２１を備えていてもよい。図１と同様に、アノード層２１６のｘ方向の幅Ｄ２は、ボディコンタクト層１３５の幅Ｄ１よりも大きく、アノード層２１６の半導体基板平面方向の面積は、ボディコンタクト層１３５の半導体基板平面方向の面積よりも大きい。その他の構成は、図１に示す半導体装置１と同様であるため、重複説明を省略する。ダイオード領域２１の全体において、アノード層２１６の半導体基板平面方向の面積は、ボディコンタクト層１３５の半導体基板平面方向の面積よりも大きいため、ボディコンタクト層１３５からダイオード領域２１側に移動する正孔の影響をより小さくすることができる。これによって、ボディコンタクト層１３５から注入された正孔に起因する順方向電圧の上昇幅を減らし、熱損失を低減する効果をより顕著に得ることができる。
また、上記の実施例では、アノード層、ボディコンタクト層、エミッタ層が絶縁ゲートの長手方向に沿って伸びており、絶縁ゲートの短手方向の幅が略一定である場合を例示して説明したが、アノード層、ボディコンタクト層、エミッタ層の形状は、これに限定されない。ＩＧＢＴ領域に近接するアノード層の半導体基板平面方向の面積を、ダイオード領域に最も近接するボディコンタクト層の半導体基板平面方向の面積よりも大きくすることができれば、アノード層、ボディコンタクト層、エミッタ層の形状は、特に限定されない。例えば、図５に示すように、ＩＧＢＴ領域３３では、絶縁ゲート１４０の間に梯子形状のエミッタ層３３６が形成されており、エミッタ層３３６の梯子形状の間にボディコンタクト層３３５が形成されていてもよい。ダイオード領域３１においては、ＩＧＢＴ領域３３に近接する第１アノード層３１６は、図１と同様に、ダミーゲート１３０の長手方向に沿って伸びている。第１アノード層３１６の半導体基板平面方向の面積は、隣接する絶縁ゲート１４０の間に形成されたボディコンタクト層３３５の半導体基板平面方向の面積の合計よりも大きい。その他の構成は、図１に示す半導体装置１と同様であるため、重複説明を省略する。
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、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。
本明細書が開示する半導体装置は、ダイオード領域とＩＧＢＴ領域が同一半導体基板に形成されている。ダイオード領域は、半導体基板の表面に露出しており、互いに隔離されている複数の第１導電型のアノード層と、アノード層の裏面側に形成されており、アノード層よりも第１導電型の不純物濃度が低い、第１導電型のダイオードボディ層と、ダイオードボディ層の裏面側に形成されている第２導電型のダイオードドリフト層と、ダイオードドリフト層の裏面側に形成されており、ダイオードドリフト層より第２導電型の不純物濃度が高い、第２導電型のカソード層とを備えている。ＩＧＢＴ領域は、半導体基板の表面に露出している第２導電型のエミッタ層と、エミッタ層に隣接して半導体基板の表面に露出しており、互いに隔離されている複数の第１導電型のボディコンタクト層と、エミッタ層およびボディコンタクト層の裏面側に形成されており、ボディコンタクト層よりも第１導電型の不純物濃度が低い、第１導電型のＩＧＢＴボディ層と、ＩＧＢＴボディ層の裏面側に形成されている第２導電型のＩＧＢＴドリフト層と、ＩＧＢＴドリフト層の裏面側に形成されている第１導電型のコレクタ層と、エミッタ層と、ＩＧＢＴドリフト層と、ＩＧＢＴボディ層とに接するゲート絶縁膜と、エミッタ層とＩＧＢＴドリフト層との間のＩＧＢＴボディ層にゲート絶縁膜を介して対向しているＩＧＢＴゲート電極とを備えている。アノード層は、少なくとも１以上の第１アノード層を備えている。第１アノード層は、少なくともＩＧＢＴ領域に近接する位置に形成されており、第１アノード層のそれぞれの半導体基板平面方向の面積は、ダイオード領域に最も近接するボディコンタクト層の半導体基板平面方向の面積よりも大きい。

Claims (3)

  1. ダイオード領域とＩＧＢＴ領域が同一半導体基板に形成されている半導体装置であって、
    ダイオード領域は、
    半導体基板の表面に露出しており、互いに隔離されている複数の第１導電型のアノード層と、
    アノード層の裏面側に形成されており、アノード層よりも第１導電型の不純物濃度が低い、第１導電型のダイオードボディ層と、
    ダイオードボディ層の裏面側に形成されている第２導電型のダイオードドリフト層と、
    ダイオードドリフト層の裏面側に形成されており、ダイオードドリフト層より第２導電型の不純物濃度が高い、第２導電型のカソード層と、
    を備えており、
    ＩＧＢＴ領域は、
    半導体基板の表面に露出している第２導電型のエミッタ層と、
    半導体基板の表面に露出しており、互いに隔離されている複数の第１導電型のボディコンタクト層と、
    エミッタ層およびボディコンタクト層の裏面側に形成されており、ボディコンタクト層よりも第１導電型の不純物濃度が低い、第１導電型のＩＧＢＴボディ層と、
    ＩＧＢＴボディ層の裏面側に形成されている第２導電型のＩＧＢＴドリフト層と、
    ＩＧＢＴドリフト層の裏面側に形成されている第１導電型のコレクタ層と、
    エミッタ層とＩＧＢＴドリフト層を分離している範囲のＩＧＢＴボディ層に絶縁膜を介して対向しているＩＧＢＴゲート電極と、
    を備えており、
    アノード層は、少なくとも１以上の第１アノード層を備えており、
    第１アノード層は、少なくともＩＧＢＴ領域に近接する位置に形成されており、
    第１アノード層のそれぞれの半導体基板平面方向の面積は、ダイオード領域に最も近接するボディコンタクト層の半導体基板平面方向の面積よりも大きい、半導体装置。
  2. アノード層は、第１アノード層よりもＩＧＢＴ領域から遠い位置に形成された少なくとも１以上の第２アノード層をさらに備えており、第２アノード層のそれぞれの半導体基板平面方向の面積は、第１アノード層のそれぞれの半導体基板平面方向の面積よりも小さい、請求項１に記載の半導体装置。
  3. 第２アノード層のそれぞれの半導体基板平面方向の面積は、ダイオード領域に最も近接するボディコンタクト層の半導体基板平面方向の面積よりも大きい、請求項１または２に記載の半導体装置。

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