TWI542000B - Semiconductor device - Google Patents

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TWI542000B
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Shinya Iwasaki
Satoru Kameyama
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Toyota Motor Co Ltd
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Description

半導體裝置
本說明書所揭示的技術是有關半導體裝置。
在專利文獻1是揭示具有二極體領域及IGBT領域的半導體裝置。在此半導體裝置的漂移領域中形成有壽命控制領域。壽命控制領域是比周圍更高結晶缺陷濃度的領域，促進漂移領域內的載體(carrier)的再結合。
〔先行技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本特開2011-216825號公報
專利文獻1的半導體裝置是在陽極領域與本體(body)領域之間設置低濃度的n型領域或深的p型領域之下，將該等的領域分離。此構造是若不擴大陽極領域與本體領域之間的間隔，則會產生無法適當地分離2個的 領域，半導體裝置的尺寸變大的問題。
本說明書所揭示的半導體裝置是具有：半導 體基板，形成於半導體基板的上面之上部電極，及形成於半導體基板的下面之下部電極。在露出於半導體基板的上面之範圍中形成有陽極領域及上部IGBT構造。陽極領域是被連接至上部電極的p型領域。上部IGBT構造是具有：被連接至上部電極之n型的射極領域，及與射極領域接觸，被連接至上部電極之p型的本體領域。在半導體基板的上面形成有沿著陽極領域與上部IGBT構造的境界而延伸的溝，在溝內配置有閘極絕緣膜及閘極電極。在露出於半導體基板的下面之範圍中形成有陰極領域與集極領域。陰極領域是被連接至下部電極的n型領域，被形成於陽極領域的下側的領域的至少一部分。集極領域是被連接至下部電極的p型領域，被形成於上部IGBT構造的下側的領域的至少一部分，與陰極領域接觸。在具有陽極領域及上部IGBT構造的上面側構造與具有陰極領域及集極領域的下面側構造之間形成有n型的漂移領域。結晶缺陷濃度比周圍更高的結晶缺陷領域是以能夠形成於集極領域的上側的漂移領域內的一部分之方式，跨越陰極領域的上側的漂移領域內與集極領域的上側的漂移領域內而延伸。將半導體基板的厚度設為xμm，且將從陰極領域的上側的漂移領域突出至集極領域的上側的漂移領域之部分的結晶缺 陷領域的寬度設為yμm時，符合y≧0.007x2-1.09x+126的關係。
此半導體裝置是藉由具有閘極電極及閘極絕 緣膜的溝閘構造來分離陽極領域與上部IGBT構造。藉此，可比專利文獻1更縮小分離部分的寬度。若如此採用溝閘構造的分離構造，則會因為陽極領域與上部IGBT構造接近，所以有時會依閘極電位而在二極體的特性產生差。以下針對此進行說明。
在與溝閘構造鄰接的位置，藉由陽極領域及 漂移領域來形成pn接合，藉由本體領域及漂移領域也形成pn接合。以下，將該等的pn接合稱為境界附近的pn接合。閘極電位低，未在本體領域形成通道的狀態中，當上部電極成為正電位時，與主要的二極體一起境界附近的pn接合為ON。因此，二極體的順電壓變低。相對於此，閘極電位高，在本體領域形成有通道的狀態中，境界附近的pn接合中，漂移領域的電位會接近上部電極的電位。 因此，境界附近的pn接合不為ON，二極體的順電壓會變高。如此，二極體的順電壓會依閘極電位而變化。
然而，本說明書所揭示的上述半導體裝置是 在於抑制此問題發生。亦即，本說明書所揭示的半導體裝置是結晶缺陷濃度比周圍更高的結晶缺陷領域會跨越陰極領域的上側的漂移領域內與集極領域的上側的漂移領域內而延伸。亦即，在境界附近的pn接合為ON時的電流路徑形成有結晶缺陷領域。結晶缺陷領域是促進載體的再結 合。因此，電流難流至境界附近的pn接合。如此，在此半導體裝置中，由於電流難流至境界附近的pn接合，所以藉由境界附近的pn接合是否為ON，二極體的順電壓難受影響。因此，在此半導體裝置中，二極體的順電壓安定。並且，在此半導體裝置中，半導體基板的厚度xμm及突出至集極領域的上側的漂移領域之部分的結晶缺陷領域的寬度yμm會符合y≧0.007x2-1.09x+126的關係。若根據如此的構成，可取得與在集極領域的上側的漂移領域的橫方向全體形成結晶缺陷領域時同程度的效果(難變動二極體的順電壓的效果)。又，由於只在集極領域的上側的漂移領域的一部分形成有結晶缺陷領域，所以依據結晶缺陷之IGBT的ON電壓的上昇等也不那麼產生。因此，可一面抑制IGBT的ON電壓的上昇，一面使二極體的順電壓安定。
結晶缺陷領域亦可形成於陽極領域的下側的 漂移領域的橫方向全體。另外，所謂「陽極領域的下側的漂移領域的橫方向全體」是意思半導體基板的橫方向(與半導體基板的上面平行的方向)的全體。因此，在半導體基板的厚度方向，設有結晶缺陷領域的範圍亦可為部分。
陽極領域亦可比陰極領域更突出至上部IGBT 構造側。又，結晶缺陷領域亦可從陰極領域的上側的漂移領域內跨至上部IGBT構造的下側的漂移領域內而延伸。
10‧‧‧半導體裝置
12‧‧‧半導體基板
14‧‧‧上部電極
16‧‧‧下部電極
20‧‧‧IGBT領域
22‧‧‧射極領域
24‧‧‧本體領域
24a‧‧‧本體接觸領域
24b‧‧‧低濃度本體領域
26‧‧‧漂移領域
28‧‧‧緩衝領域
30‧‧‧集極領域
32‧‧‧閘極絕緣膜
34‧‧‧閘極電極
40‧‧‧二極體領域
42‧‧‧陽極領域
42a‧‧‧陽極接觸領域
42b‧‧‧低濃度陽極領域
44‧‧‧陰極領域
46‧‧‧絕緣膜
48‧‧‧控制電極
52‧‧‧結晶缺陷領域
圖1是實施例1的半導體裝置10的縱剖面圖。
圖2是突出量y與變動量△VF的關係圖表。
圖3是表示變動量△VF成為1時的半導體基板12的厚度x與突出量y的關係圖表。
圖4是實施例2的半導體裝置200的縱剖面圖。
圖5是實施例3的半導體裝置300的縱剖面圖。
[實施例1]
圖1所示的實施例的半導體裝置10是具有：半導體基板12，上部電極14及下部電極16。半導體基板12是矽製的基板。上部電極14是形成於半導體基板12的上面。下部電極16是形成於半導體基板12的下面。
半導體基板12是具有：形成縱型的IGBT的IGBT領域20，及形成縱型的二極體的二極體領域40。
在IGBT領域20內的半導體基板12內是形成有射極領域22，本體領域24，漂移領域26，緩衝領域28及集極領域30。
射極領域22是n型領域，形成在露出於半導體基板12的上面的範圍中。射極領域22是對於上部電極14歐姆連接。
本體領域24是p型領域，形成在露出於半導體基板12的上面的範圍中。本體領域24是從射極領域 22的側方延伸至射極領域22的下側。本體領域24是具有本體接觸領域24a及低濃度本體領域24b。本體接觸領域24a是具有高的p型雜質濃度。本體接觸領域24a是形成在露出於半導體基板12的上面的範圍中，對於上部電極14歐姆連接。低濃度本體領域24b是具有比本體接觸領域24a更低的p型雜質濃度。低濃度本體領域24b是形成在射極領域22及本體接觸領域24a的下側。
漂移領域26是n型領域，形成在本體領域24 的下側。漂移領域26是藉由本體領域24來從射極領域22分離。漂移領域26的n型雜質濃度低。漂移領域26的n型雜質濃度是未滿1×1014atoms/cm3為理想。
緩衝領域28是n型領域，形成在漂移領域26 的下側。緩衝領域28的n型雜質濃度是比漂移領域26更高。
集極領域30是p型領域，形成在緩衝領域28 的下側。集極領域30是形成在露出於半導體基板12的下面的範圍中。集極領域30是對於下部電極16歐姆連接。 集極領域30是藉由漂移領域26及緩衝領域28來從本體領域24分離。
在IGBT領域20內的半導體基板12的上面是形成有複數的溝。各溝是形成在與射極領域22鄰接的位置。各溝是延伸至到達漂移領域26的深度。
IGBT領域20內的各溝的內面是藉由閘極絕緣膜32來覆蓋。並且，在各溝內是配置有閘極電極34。各 閘極電極34是藉由閘極絕緣膜32來從半導體基板12絕緣。各閘極電極34是隔著閘極絕緣膜32來與射極領域22，低濃度本體領域24b及漂移領域26對向。在各閘極電極34的上部是形成有絕緣膜36。各閘極電極34是藉由絕緣膜36來從上部電極14絕緣。
另外，上述的溝之中的1個是沿著IGBT領域 20與二極體領域40的境界80而延伸。亦即，沿著境界80來形成具有閘極電極34及閘極絕緣膜32的溝閘構造。藉由此溝閘構造，IGBT領域20(亦即，射極領域22與本體領域24)會從二極體領域40(亦即，陽極領域42)分離。
在二極體領域40內的半導體基板12內是形 成有陽極領域42，漂移領域26，緩衝領域28及陰極領域44。
陽極領域42是形成在露出於半導體基板12 的上面的範圍中。陽極領域42是具有陽極接觸領域42a及低濃度陽極領域42b。陽極接觸領域42a是具有高的p型雜質濃度。陽極接觸領域42a是形成在露出於半導體基板12的上面的範圍中，對於上部電極14歐姆連接。低濃度陽極領域42b是具有比陽極接觸領域42a更低的p型雜質濃度。低濃度陽極領域42b是形成在陽極接觸領域42a的側方及下側。另外，領域42a，42b是亦可為p型雜質濃度大致相等的共通的領域。又，領域42a及領域24a是亦可為藉由1個的p型雜質注入工程所形成的實質上同濃 度的領域。
在陽極領域42的下側是形成有上述的漂移領 域26。亦即，漂移領域26是從IGBT領域20內連續延伸至二極體領域40內。
在二極體領域40內的漂移領域26的下側是 形成有上述的緩衝領域28。亦即，緩衝領域28是從IGBT領域20內連續延伸至二極體領域40內。
陰極領域44是n型領域，形成在二極體領域 40內的緩衝領域28的下側。陰極領域44是形成在露出於半導體基板12的下面的範圍中。陰極領域44是具有比緩衝領域28更高的n型雜質濃度。陰極領域44的n型雜質濃度是1×1014atoms/cm3以上為理想。陰極領域44是對於下部電極16歐姆連接。
在IGBT領域20內的半導體基板12的上面是 形成有複數的溝。各溝是延伸至到達漂移領域26的深度。
二極體領域40內的各溝的內面是藉由絕緣膜 46所覆蓋。並且，在各溝內是配置有控制電極48。各控制電極48是藉由絕緣膜46來從半導體基板12絕緣。各控制電極48是隔著絕緣膜46來與陽極領域42及漂移領域26對向。在各控制電極48的上部是形成有絕緣膜50。各控制電極48是藉由絕緣膜50來從上部電極14絕緣。
在漂移領域26內是形成有結晶缺陷領域52。 結晶缺陷領域52是相較於該外側的漂移領域26，結晶缺陷濃度高。結晶缺陷領域52內的結晶缺陷是在對於半導體基板12注入氦離子等的荷電粒子之下形成者。如此形成的結晶缺陷是作為載體的再結合中心發生作用。因此，在結晶缺陷領域52內，相較於結晶缺陷領域52的外側的漂移領域26內，載體壽命短。結晶缺陷領域52主要形成在漂移領域26之中的上面側的範圍中。另外，在其他的實施例中，結晶缺陷領域亦可形成至漂移領域26內的別的深度。又，結晶缺陷領域亦可形成在漂移領域26的深度方向全域。但，結晶缺陷領域是形成在漂移領域26之中的至少上面側(接近陽極領域42及本體領域24的側)的範圍中。並且，在半導體基板12的橫方向(與半導體基板12的上面平行的方向)中，結晶缺陷領域52是形成在二極體領域40的全域。並且，結晶缺陷領域52的一部分是從二極體領域40突出至IGBT領域20。亦即，結晶缺陷領域52是跨越二極體領域40內及IGBT領域20內而延伸。在IGBT領域20內，結晶缺陷領域52是只形成在接近二極體領域40的範圍中。
圖1的半導體裝置10可如以下般製造。首 先，準備具有與漂移領域26大致相等的n型雜質濃度之n型的半導體基板。最初，在半導體基板的上面側形成半導體裝置10的上面側的構造(射極領域22，本體領域24，陽極領域42，溝閘構造，上部電極14等)。其次，研磨半導體基板的下面，而薄化半導體基板。其次，在半 導體基板的下面全體注入n型雜質及p型雜質，形成緩衝領域28與集極領域30。此段階是在二極體領域40內也形成有集極領域30(但，在其他的例子中是亦可只在IGBT領域20內形成集極領域30)。其次，在二極體領域40內的半導體基板的下面注入n型雜質之下，形成陰極領域44。其次，利用Al，Si或阻劑等的遮罩來一邊選擇範圍一邊在半導體基板的下面注入氦離子之下，形成結晶缺陷領域52(另外，其他的例子是亦可從半導體基板的上面側注入氦離子而形成結晶缺陷領域52)。其次，在半導體基板的下面形成下部電極16。藉此，製造圖1的半導體裝置10。另外，結晶缺陷領域52的形成是亦可在研磨半導體基板12的下面之前進行。
IGBT領域20內的IGBT是與一般性的IGBT 同樣動作。另外，實施例1的半導體裝置10是在IGBT領域20內的漂移領域26內形成有結晶缺陷領域52。一般，若在IGBT的漂移領域形成有結晶缺陷，則會產生IGBT的ON電壓的上昇，閘極臨界值的降低及洩漏電流的增加等的問題。然而，在實施例1中，因為IGBT領域20內的結晶缺陷領域52是只部分地形成於IGBT領域20與二極體領域40的境界80附近，所以結晶缺陷領域52所造成對IGBT的特性之影響是極有限。因此，實施例1的半導體裝置10是可抑制上述的問題。
一旦在上部電極14與下部電極16之間施加 上部電極14成為正的電壓，則二極體領域40內的二極體 為ON。亦即，電流會從陽極領域42經由漂移領域26及緩衝領域28來流至陰極領域44。並且，在IGBT領域20內是藉由本體領域24與漂移領域26的境界的pn接合來形成寄生二極體。在二極體領域40內的二極體為ON的狀態中，寄生二極體也ON。因此，如圖1的箭號62所示般電流會流至IGBT領域20與二極體領域40的境界80附近。但，即使二極體領域40內的二極體為ON的狀態，當閘極電位為閘極臨界值以上時，寄生二極體也不ON。亦即，當閘極電位為閘極臨界值以上時，在本體領域24形成通道，本體領域24的下端附近的漂移領域26的電位會與上部電極14大致相等。於是，往構成寄生二極體的pn接合之施加電壓會變低，因此寄生二極體不會ON，箭號62所示的電流不流動。如以上說明般，箭號62所示的電流是否流動是按照閘極電位而變化。因此，二極體的順電壓會按照閘極電位而變化。然而，在實施例1的半導體裝置10中，箭號62所示的電流會通過結晶缺陷領域52。結晶缺陷領域52的壽命短，因此箭號62所示的電流小。如此，因為箭號62所示的電流小，所以此電流的有無所造成對二極體的順電壓之影響小。因此，在實施例1的半導體裝置10中，二極體的順電壓不易隨閘極電位而變化。
圖2的圖表是表示結晶缺陷領域52的突出量 y(μm)與順電壓的變動量△VF的關係。突出量y是藉由圖1的參照符號y來表示的距離，結晶缺陷領域52是意思 從陰極領域44與集極領域30的境界82突出至集極領域30側的距離。變動量△VF是意思閘極電位為閘極臨界值以上時的二極體的順電壓VFp與閘極ON電位為未滿閘極臨界值時的二極體的順電壓VF0的差。另外，變動量△VF是以在IGBT領域20內的漂移領域26的橫方向全體形成結晶缺陷領域52的情況(亦即，將突出量y設為最大的情況)作為1來規格化表示。因此，變動量△VF為1的情形是意思可取得與在IGBT領域20內的漂移領域26的橫方向全體形成結晶缺陷領域52的情況同等的效果(抑制箭號62所示的電流之效果)。並且，圖2的實驗是使用厚度x(μm)不同的複數的半導體基板來進行。如圖2所示般，突出量y越大，變動量△VF越接近1。這是因為突出量y越大，圖1的箭號62所示的電流越會被抑制。並且，一旦突出量y形成某程度大，則即使再擴大突出量y，變動量△VF還是被維持於1附近的值。這意思因為圖1的箭號62所示的電流流至IGBT領域20與二極體領域40的境界80附近，所以即使將突出量y擴大成必要以上，箭號62所示的電流的抑制效果也不變。
圖3是以圖2的圖表為根據，顯示變動量 △VF大致成為1時的突出量y與半導體基板12的厚度x的關係。突出量y比圖3所示的圖表更大時，變動量△VF大致成為1。由圖3可知，突出量y與半導體基板12的厚度x符合y≧0.007x2-1.09+126的關係時，變動量△VF大致成為1。在實施例1的半導體裝置10中，由於突出 量y符合此關係，因此變動量△VF會被最小化。
如此，實施例1的半導體裝置10因為符合 y≧0.007x2-1.09+126的關係，所以儘管只在IGBT領域20的漂移領域26內的一部分形成有結晶缺陷領域52，變動量△VF還是會被最小化。又，由於結晶缺陷領域52是只被形成於IGBT領域20內的漂移領域26內的一部分，因此IGBT的ON電壓的上昇，閘極臨界值的降低及洩漏電流的增加會被抑制。如此，若根據實施例1的構造，則可一面維持IGBT的高特性，一面使變動量△VF最小化。並且，在實施例1的半導體裝置10中，可藉由溝閘構造來分離IGBT領域20與二極體領域40，實現半導體裝置10的小型化。
[實施例2]
圖4所示的實施例2的半導體裝置200是具有與實施例1的半導體裝置10同樣的上面側的構造。實施例2的說明是依據半導體基板12的上面側的構造來區別IGBT領域20及二極體領域40。亦即，半導體基板12之中，將形成射極領域22及本體領域24的領域稱為IGBT領域20，將形成陽極領域42的領域稱為二極體領域40。在實施例2的半導體裝置200中，集極領域30與陰極領域44的境界82是比IGBT領域20與二極體領域40的境界80更位於二極體領域40側。換言之，陽極領域42是比陰極領域44更突出至IGBT領域20側。並 且，在實施例2的半導體裝置200中，結晶缺陷領域52的IGBT領域20側的端部52a的位置是和IGBT領域20與二極體領域40的境界80的位置大略一致。亦即，結晶缺陷領域52未突出至IGBT領域20側。
在實施例2的半導體裝置200中，在閘極電 位未滿閘極臨界值電位的狀態下，若二極體為ON，則電流會在境界80附近如圖2的箭號64，66所示般流動。亦即，在與IGBT領域20鄰接的陽極領域42的正下面是未形成有陰極領域44。因此，電流會如箭號64所示般由此陽極領域42流動。並且，境界80附近的本體領域24是作為寄生二極體動作，因此電流會如箭號66所示般流動。一旦閘極電位成為閘極臨界值電位以上，在本體領域24形成通道，則本體領域24的下端附近的漂移領域26的電位會上昇。因此，寄生二極體會OFF，箭號66所示的電流變不流動。並且，此情況，在IGBT領域20與二極體領域40的境界80附近，陽極領域42的下端附近的漂移領域26的電位也上昇。因此，箭號64所示的電流也不流動。因此，實施例2的半導體裝置200也是二極體的順電壓會按照閘極電位而變動。為此，需要降低變動量△VF。
如圖4所示般，箭號64，66所示的電流是通 過結晶缺陷領域52。因此，可抑制如此的電流。在實施例2的半導體裝置200中，若調查從陰極領域44與集極領域30的境界82往集極領域30側的結晶缺陷領域52的 突出量y(參照圖4)與變動量△VF的關係，則可取得與圖2，3相同的關係。因此，實施例2的半導體裝置200也是在符合y≧0.007x2-1.09+126的關係之下，可一面維持IGBT的高特性，一面使變動量△VF最小化。
[實施例3]
圖5所示的實施例3的半導體裝置300是具有與實施例2的半導體裝置200同樣的上面側的構造。因此，實施例3的說明是與實施例2同樣依據上面側的構造來區別IGBT領域20及二極體領域40。在實施例3的半導體裝置300中，集極領域30與陰極領域44的境界82是比實施例2的半導體裝置更位於二極體領域40側。並且，在實施例3的半導體裝置300中，結晶缺陷領域52的IGBT領域20側的端部52a的位置是比IGBT領域20與二極體領域40的境界80更位於二極體領域40側。
在實施例3的半導體裝置300中，在閘極電位為未滿閘極臨界值電位的狀態下，若二極體為ON，則電流會在境界80附近如圖5的箭號68所示般流動。一旦閘極電位成為閘極臨界值電位以上，在本體領域24形成通道，則本體領域24的下端附近的漂移領域26的電位會上昇，在境界80附近的陽極領域42的附近也漂移領域26的電位會上昇。因此，箭號68所示的電流變不流動。因此，實施例3的半導體裝置300也是二極體的順電壓會按照閘極電位而變動。為此，需要降低變動量△VF。
如圖5所示般，箭號68所示的電流是通過結 晶缺陷領域52。因此，可抑制如此的電流。在實施例3的半導體裝置300中，若調查從陰極領域44與集極領域30的境界82往集極領域30側的結晶缺陷領域52的突出量y(參照圖5)和變動量△VF的關係，則可取得與圖2，3相同的關係。因此，實施例3的半導體裝置300也是在符合y≧0.007x2-1.09+126的關係之下，可一面維持IGBT的高特性，一面使變動量△VF最小化。另外，由圖3可明確，厚度x未滿80μm時，亦可將突出量y設為83μm以上。
另外，若符合y≧0.007x2-1.09+126的關係， 則半導體裝置的上面側的構造(IGBT領域20與二極體領域40的境界80的位置)與半導體裝置的下面側的構造(集極領域30與陰極領域44的境界82的位置)和結晶缺陷領域52的位置關係是怎樣的位置關係皆可。例如，在圖4或5中，結晶缺陷領域52亦可從二極體領域40突出至IGBT領域20。
y符合上述的關係時，半導體基板12的厚度x是符合165≧x≧60為理想。
並且，突出量y是y≧120特別理想。由圖2可明確，若根據如此的構成，則只要半導體基板12的厚度x為165≧x≧60的範圍內，便可使變動量△VF最小化。
又，例如圖1般使結晶缺陷領域52突出至 IGBT領域20時，突出至IGBT領域20的結晶缺陷領域52的寬度是IGBT領域20的寬度的90%以下為理想。若根據如此的構成，則幾乎不使產生結晶缺陷領域52所造成對IGBT的特性之影響，可使變動量△VF最小化。
以上，詳細說明本發明的具體例，但該等只不過是舉例說明，不是限定申請專利範圍者。申請專利範圍記載的技術是包含將以上舉例說明的具體例予以變形，變更成各種者。
在本說明書或圖面說明的技術要素是單獨或藉由各種的組合來發揮技術性有用性者，不是被限定於申請時請求項記載的組合者。並且，在本說明書或圖面所舉例說明的技術是同時達成複數目的者，達成其中一個目的本身持有技術性有用性者。
10‧‧‧半導體裝置
12‧‧‧半導體基板
14‧‧‧上部電極
16‧‧‧下部電極
20‧‧‧IGBT領域
22‧‧‧射極領域
24‧‧‧本體領域
24a‧‧‧本體接觸領域
24b‧‧‧低濃度本體領域
26‧‧‧漂移領域
28‧‧‧緩衝領域
30‧‧‧集極領域
32‧‧‧閘極絕緣膜
34‧‧‧閘極電極
36‧‧‧絕緣膜
40‧‧‧二極體領域
42‧‧‧陽極領域
42a‧‧‧陽極接觸領域
42b‧‧‧低濃度陽極領域
44‧‧‧陰極領域
46‧‧‧絕緣膜
48‧‧‧控制電極
50‧‧‧絕緣膜
52‧‧‧結晶缺陷領域
62‧‧‧箭號
80、82‧‧‧境界

Claims (4)

  1. 一種半導體裝置，其特徵係具有：半導體基板；上部電極，其係形成於前述半導體基板的上面；及下部電極，其係形成於前述半導體基板的下面，在露出於前述半導體基板的上面的範圍中形成有陽極領域及上部IGBT構造，前述陽極領域係連接至前述上部電極的p型領域，前述上部IGBT構造係具有：連接至前述上部電極的n型的射極領域，及與前述射極領域接觸，連接至前述上部電極的p型的本體領域，在前述半導體基板的上面形成有沿著前述陽極領域與前述上部IGBT構造的境界而延伸的溝，在前述溝內配置有閘極絕緣膜及閘極電極，在露出於前述半導體基板的下面之範圍中形成有陰極領域及集極領域，前述陰極領域為連接至前述下部電極的n型領域，形成於前述陽極領域的下側的領域的至少一部分，前述集極領域為連接至前述下部電極的p型領域，形成於前述上部IGBT構造的下側的領域的至少一部分，接觸於前述陰極領域，在具有前述陽極領域及前述上部IGBT構造的上面側構造與具有前述陰極領域及前述集極領域的下面側構造之間形成有n型的漂移領域， 比結晶缺陷領域的周圍的漂移領域內的結晶缺陷濃度更高的結晶缺陷領域係以能夠形成於前述集極領域的上側的前述漂移領域內的一部分之方式，跨越前述陰極領域的上側的前述漂移領域內及前述集極領域的上側的前述漂移領域內而延伸，將前述半導體基板的厚度設為xμm，且將從前述陰極領域的上側的前述漂移領域突出至前述集極領域的上側的前述漂移領域之部分的前述結晶缺陷領域的寬度設為yμm時，符合y≧0.007x2-1.09x+126的關係。
  2. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置，其中，前述結晶缺陷領域係形成於前述陽極領域的下側的前述漂移領域的橫方向全體。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之半導體裝置，其中，前述陽極領域係比前述陰極領域更突出至上部IGBT構造側。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之半導體裝置，其中，前述結晶缺陷領域係從前述陰極領域的上側的前述漂移領域內跨至上部IGBT構造的下側的前述漂移領域內而延伸。
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