(57)【要約】【課題】トレンチコンタクト構造では限界があったリカバリ損失の低減を図ることにより、リカバリ動作を改善する。【解決手段】電子線照射もしくはヘリウム線照射によってｐ型ベース領域３内やｎ-型ドリフト層２内にライフタイムキラー１３を形成する。これにより、ライフタイムキラー１３の作用によって、リカバリ動作時にキャリアの消滅を早めることができる。このため、コンタクト用トレンチ１０の深さを深くし過ぎることなくリカバリ損失の低減を図ることが可能となり、コンタクト用トレンチ１０の下のベース領域３がパンチスルーしてしまうことによるコレクタ−エミッタ間耐圧の低下を抑制しつつ、リカバリ特性を改善することができる。【選択図】図２
2010147381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオード形成領域に備えられる第１導電型層（１ｂ）およびＩＧＢＴ形成領域に形成される第２導電型のコレクタ層（１ａ）と、
前記第１導電型層（１ｂ）および前記コレクタ層（１ａ）の上に配置された第１導電型のドリフト層（２）と、
前記ドリフト層（２）の上に形成された第２導電型のベース領域（３）と、
前記ベース領域（３）を貫通して前記ドリフト層（２）に達するように形成されることにより前記ベース領域（３）を複数に分離するゲート用トレンチ（４）と、
複数に分離された前記ベース領域（３）に形成され、該ベース領域（３）内において前記ゲート用トレンチ（４）の側面に接するように形成された第１導電型のエミッタ領域（５）と、
複数に分離された前記ベース領域（３）に形成され、該ベース領域（３）内において前記ゲート用トレンチ（４）の側面から離間して配置され、前記ベース領域よりも高濃度とされた第２導電型のボデー層（６）と、
前記ゲート用トレンチ（４）の表面上に形成されたゲート絶縁膜（７）と、
前記ゲート用トレンチ（４）内において、前記ゲート絶縁膜（７）の上に形成されたゲート電極（８）と、
前記ゲート用トレンチ（４）とは異なる位置において、前記エミッタ領域（５）および前記ボデー層（６）を貫通して前記ベース領域（３）に達するコンタクト用トレンチ（１０）と、
前記エミッタ領域（５）に電気的に接続されていると共に、前記コンタクト用トレンチ（１０）内に埋め込まれることによって前記ベース領域（３）とも電気的に接続された上部電極（１１）と、
前記コレクタ層（１ａ）の裏面側に形成された下部電極（１２）とを備え、
前記ＩＧＢＴ形成領域に備えられた前記コレクタ層（１ａ）、前記ドリフト層（２）、前記ベース領域（３）、前記エミッタ領域（５）および前記ゲート用トレンチ（４）内に形成された前記ゲート電極（７）にてＩＧＢＴを構成すると共に、
前記第１導電型層（１ｂ）および前記ドリフト層（２）と、第２導電型の前記ベース領域（３）とによるＰＮ接合にてダイオードを構成し、前記ＩＧＢＴと前記ダイオードとが一体化された半導体装置の製造方法であって、
前記ベース領域（３）および前記ドリフト層（２）に対して電子線照射もしくはヘリウム線照射を行うことによりライフタイムキラー（１３）を形成する工程を含んでいることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記ライフタイムキラー（１３）を形成する工程では、前記ダイオード形成領域のみが開口するマスク（１５）を用いて、前記前記電子線照射もしくは前記ヘリウム線照射を行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記ライフタイムキラー（１３）を形成する工程では、前記ダイオード形成領域よりも前記ＩＧＢＴ形成領域の方が開口率が小さなマスク（１５）を用いて、前記前記電子線照射もしくは前記ヘリウム線照射を行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記ライフタイムキラー（１３）を形成する工程では、１０〜１００ＫＧｙの電子線照射によって前記ライフタイムキラー（１３）を形成することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型電界効果トランジスタ）とフリーホイールダイオード（単にダイオードという）を同チップ内に形成する半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＧＢＴとダイオードとを同チップに備えた半導体装置では、ダイオード形成領域にカソード層となるｎ+型層を形成し、ＩＧＢＴ形成領域にコレクタ層となるｐ+型層を形成している。そして、特許文献１において、このようなＩＧＢＴとダイオードとを一体化した半導体装置に対し、複数のトレンチゲートの間にさらにトレンチコンタクト部を形成し、トレンチコンタクト部においてエミッタ電極およびアノード電極として機能する上部電極をショットキー接触させることにより、リカバリ損失Ｅｒｒの低減を図り、リカバリ動作を改善することが開示されている。
【特許文献１】特開２００７−２１４５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、リカバリ動作の改善はトレンチコンタクトの深さに依存しており、よりリカバリ動作を改善しようとトレンチコンタクトの深さを深くすると、トレンチコンタクト下のチャネルの面密度が減少してしまう。このため、トレンチコンタクト下のｐ型ベース領域がパンチスルーしてしまい、コレクタ−エミッタ間耐圧を低下させることになり、リカバリ動作の改善に限界があった。
【０００４】
また、トレンチコンタクトの深さを深くすると、トレンチコンタクトの幅に対する深さ（＝深さ／幅）で規定されるアスペクト比が大きくなる。このため、エミッタ電極およびアノード電極として機能する上部電極を一般的な電極材料であるＡｌにて構成すると、電極表面を平坦化できず、電極表面の凹凸によりボンディング不良が発生する等の原因になる。したがって、電極表面が平坦化できるように、トレンチコンタクト内をタングステンプラグ（Ｗ−Ｐｌｕｇ）などで埋め込むなどの処置が必要となり、製造工程の複雑化、引いては製造コストの増大という問題が生じる。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、トレンチコンタクト構造では限界があったリカバリ損失の低減を図ることにより、リカバリ動作を改善できる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、第１導電型層（１ｂ）およびドリフト層（２）と、第２導電型のベース領域とによるＰＮ接合にてダイオードを構成し、ＩＧＢＴとダイオードとが一体化された半導体装置の製造方法において、ベース領域（３）およびドリフト層（２）に対して電子線照射もしくはヘリウム線照射を行うことによりライフタイムキラー（１３）を形成する工程を含んでいることを特徴としている。
【０００７】
このように、電子線照射もしくはヘリウム線照射によるライフタイムキラー（１３）を形成することにより、ライフタイムキラー（１３）の作用によって、リカバリ動作時にキャリアの消滅を早めることができる。このため、コンタクト用トレンチ（１０）の深さを深くし過ぎることなくリカバリ損失の低減を図ることが可能となり、コンタクト用トレンチ（１０）の下のベース領域（３）がパンチスルーしてしまうことによるコレクタ−エミッタ間耐圧の低下を抑制しつつ、リカバリ特性を改善することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、ライフタイムキラー（１３）を形成する工程では、ダイオード形成領域のみが開口するマスク（１５）を用いて、電子線照射もしくはヘリウム線照射を行うことを特徴としている。
【０００９】
このように、リカバリ特性の改善のためにキャリアの消滅を早める必要があるのは特にダイオード形成領域であるため、この領域にのみ電子線照射が為されるようにしても良い。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、ライフタイムキラー（１３）を形成する工程では、ダイオード形成領域よりもＩＧＢＴ形成領域の方が開口率が小さなマスク（１５）を用いて、電子線照射もしくはヘリウム線照射を行うことを特徴としている。
【００１１】
このように、ダイオード形成領域よりもＩＧＢＴ形成領域の方が開口率の小さくなるマスク（１５）を用いることで、開口率の差によってライフタイムキラー（１３）の形成量を調整できる。このようにすれば、ダイオード形成領域に多くのライフタイムキラー（１３）が設けられるようにしつつ、ＩＧＢＴ形成領域に形成されるライフタイムキラー（１３）の量を少なくすることができる。
【００１２】
例えば、請求項４に記載したように、ライフタイムキラー（１３）を形成する工程では、１０〜１００ＫＧｙの電子線照射によってライフタイムキラー（１３）を形成することができる。
【００１３】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１５】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかるＩＧＢＴとダイオードが一体化された半導体装置の断面図である。以下、この図を参照して、本実施形態にかかるＩＧＢＴとダイオードが一体化された半導体装置について説明する。
【００１６】
図１に示す半導体装置は、ＩＧＢＴとダイオードとが一体化されたものである。半導体装置のうちのセル領域にＩＧＢＴおよびダイオードが形成され、その外周を囲むように備えられる外周領域に耐圧構造が形成されているが、図１ではセル領域の一部、具体的にはＩＧＢＴ形成領域とダイオード形成領域の境界位置近傍についてのみ図示してある。
【００１７】
図１に示されるように、ｐ++型コレクタ層１ａおよびｎ++型カソード層（第１導電型層）１ｂの表面に、ｐ++型コレクタ層１ａおよびｎ++型カソード層１ｂよりも低不純物濃度で構成されたｎ-型ドリフト層２が備えられている。例えば、ｐ++型コレクタ層１ａは、ｐ型不純物濃度が１×１０17〜１×１０20ｃｍ-3程度、ｎ++型カソード層１ｂは、ｎ型不純物濃度が１×１０17〜１×１０20ｃｍ-3程度、ｎ-型ドリフト層２は、ｎ型不純物濃度が１×１０14ｃｍ-3程度に設定されている。
【００１８】
また、ｎ-型ドリフト層２の表層部には、ｐ型ベース領域３が形成されている。このｐ型ベース領域３は、例えば厚さが５μｍ程度、不純物濃度が１×１０17〜１×１０18ｃｍ-3程度とされている。
【００１９】
そして、このｐ型ベース領域３を貫通してｎ-型ドリフト層２まで達するように、複数個のゲート用トレンチ４が形成され、このゲート用トレンチ４によってｐ型ベース領域３が複数個に分離されている。具体的には、ゲート用トレンチ４は複数所定のピッチ（間隔）で形成されており、例えば、図１の奥行き方向（紙面垂直方向）において各ゲート用トレンチ４が平行に延設されたストライプ構造、もしくは並行に延設されたのちその先端部において引き回されることで環状構造とされている。
【００２０】
隣接するゲート用トレンチ４によってｐ型ベース領域３が複数に分割され、分割された各ｐ型ベース領域３の表層部において、ゲート用トレンチ４の側面に接するようにｎ+型エミッタ領域５が形成されていると共に、ゲート用トレンチ４の側面から離間した位置にボデーｐ層６が形成されている。ｎ+型エミッタ領域５は、ｐ型ベース領域３の最表面に形成されることで露出させられており、表面でのｎ型不純物濃度が１×１０20ｃｍ-3程度とされている。ボデーｐ層６は、ｎ+型エミッタ領域５よりも深い位置に形成されているが、表面でのｐ型不純物濃度が１×１０20ｃｍ-3程度とされている。これらｎ+型エミッタ領域５とボデーｐ層６は十分にｐ型ベース領域３よりも高濃度とされている。
【００２１】
ｎ+型エミッタ領域５は、ｎ-型ドリフト層２よりも高不純物濃度で構成され、ｐ型ベース領域３内において終端しており、かつ、ゲート用トレンチ４の側面に接するように配置されている。より詳しくは、ゲート用トレンチ４の長手方向に沿って棒状に延設され、ゲート用トレンチ４の先端よりも内側で終端した構造とされている。
【００２２】
各ゲート用トレンチ４内は、各ゲート用トレンチ４の内壁表面を覆うように形成されたゲート絶縁膜７と、このゲート絶縁膜７の表面に形成されたドープトＰｏｌｙ−Ｓｉ等により構成されるゲート電極８とにより埋め込まれている。
【００２３】
これらのうち、ゲート電極８は、図１とは別断面において互いに電気的に接続され、層間絶縁膜９上に形成されたドープトＰｏｌｙ−Ｓｉ層（図示せず）などを通じてゲート配線（図示せず）に電気的に接続されている。
【００２４】
また、ＩＧＢＴ形成領域およびダイオード形成領域に形成されたゲート用トレンチ４とは異なる位置、具体的には各ゲート用トレンチ４の間には、コンタクト用トレンチ１０が形成されている。このコンタクト用トレンチ１０は、ゲート用トレンチ４よりも浅く、かつ、ｎ+型エミッタ領域５およびボデーｐ層６を貫通してボデーｐ層６の下方に位置しているｐ型ベース領域３に達する深さとされている。例えば、コンタクト用トレンチ１０は、深さが１〜１．５μｍ、幅が１〜１．５μｍとされる。
【００２５】
また、層間絶縁膜９やｎ+型エミッタ領域５の表面上およびコンタクト用トレンチ１０内を埋め込むように上部電極１１が形成されている。この上部電極１１は、ＩＧＢＴにおけるエミッタ電極として機能すると共に、ダイオードにおけるアノード電極として機能するものであり、ｎ+型エミッタ領域５に電気的に接続されていると共に、コンタクト用トレンチ１０を通じてボデーｐ層６およびｐ型ベース領域３とも電気的に接続されている。上部電極１１は、例えばＡｌにて構成されており、不純物濃度が高濃度であるｎ+型エミッタ領域５およびボデーｐ層６とはオーミック接触させられ、不純物濃度が低濃度であるｐ型ベース領域３とはショットキー接触させられている。
【００２６】
さらに、ｐ++型コレクタ層１ａおよびｎ++型カソード層１ｂの裏面側には、下部電極１２が形成されている。下部電極１２は、ＩＧＢＴにおけるコレクタ電極として機能すると共に、ダイオードにおけるカソード電極として機能するものであり、ｐ++型コレクタ層１ａおよびｎ++型カソード層１ｂに対して共にオーミック接触させられている。
【００２７】
そして、ＩＧＢＴ形成領域およびダイオード形成領域におけるｐ型ベース領域３内およびｎ-型ドリフト層２内に、電子線照射によるライフタイムキラー１３が形成されている。このような構造により、本実施形態にかかるＩＧＢＴとダイオードとが一体化された半導体装置が構成されている。
【００２８】
このような構成の半導体装置は、基本的には従来と同様の製造方法によって基本的な素子構造を形成したあと、電子線照射を行うことにより製造される。例えば、ｎ型半導体基板を用意し、この主表面側にｐ型ベース領域３やｎ+型エミッタ領域５およびボデーｐ層６の形成工程を行った後、ゲート用トレンチ４を形成し、このゲート用トレンチ４内にゲート絶縁膜７およびゲート電極８を形成することでトレンチゲート構造を構成する。また、層間絶縁膜９の形成工程やコンタクト用トレンチ１０の形成工程を行ったのち、上部電極１１を形成する。そして、ｎ型半導体基板を裏面側から研削して薄膜化したのち、ｐ型不純物やｎ型不純物のイオン注入によってｐ++型コレクタ層１ａおよびｎ++型カソード層１ｂを形成し、さらに下部電極１２を形成することによって基本的な素子構造が構成される。
【００２９】
その後、電子線照射工程を行う。図２（ａ）は、電子線照射工程を模式的に示した断面図であり、図２（ｂ）は、電子線照射工程の際に用いるマスク１５の平面図である。なお、図２（ｂ）は断面図ではないが、図を見易くするために、マスク１５にハッチングを付してある。
【００３０】
図２（ｂ）に記載したように、電子線照射工程では、耐圧構造が形成された外周領域を覆い、ＩＧＢＴ形成領域やダイオード形成領域を露出させるようなマスク１５を用いて、このマスク１５を素子の主表面側（もしくは裏面側）から電子線を照射することにより、ライフタイムキラー１３を形成する。このときの電子線照射量に関しては、要求されるリカバリ特性に応じて設定されるが、本実施形態では１０〜１００ＫＧｙ程度としている。
【００３１】
これにより、図１に示した本実施形態の半導体装置を製造することができる。なお、基本的な素子構造に関しては既に公知になっているため、その製造方法についての詳細な説明については簡単にしか説明していないが、勿論、この他の製造方法によって製造しても良い。
【００３２】
このように、本実施形態にかかるＩＧＢＴとダイオードとが一体化された半導体装置では、ＩＧＢＴ形成領域およびダイオード形成領域において、ｐ型ベース領域３やｎ-型ドリフト層２内に、電子線照射によるライフタイムキラー１３を形成している。このため、以下のような効果を得ることができる。この効果について、従来のようにライフタイムキラー１３が形成されていない半導体装置と比較して説明する。
【００３３】
図３は、ＩＧＢＴとダイオードとが一体化された半導体装置の製造方法のリカバリ損失を調べるために作成したスイッチング回路である。
【００３４】
図３に示されるように、ＩＧＢＴとダイオードとが一体化された半導体装置を２つ用意する。各半導体装置は、ＩＧＢＴ２０、２１のコレクタとエミッタに対してダイオード２２、２３のカソードとアノードが接続された構造となっている。そして、一方のＩＧＢＴ２０のエミッタと他方のＩＧＢＴ２１のコレクタとを接続すると共に、インダクタＬ１、Ｌ２を介して各ＩＧＢＴ２０、２１のコレクタを定電圧源Ｅｃｃに接続している。そして、入力抵抗Ｒｇを通じて他方のＩＧＢＴ２１のゲートに対してパルス状の電圧ＶＧが印加されるようにしている。
【００３５】
このようなスイッチング回路を用いて、まず、ＩＧＢＴ２１のゲートに電圧ＶＧを印加し、ＩＧＢＴ２１をオンさせる。これにより、経路Ａを通じて電源ＥｃｃからＩＧＢＴ２１のコレクタ−エミッタ間に電流が流される。次に、ＩＧＢＴ２１のゲートへの電圧ＶＧの印加をやめ、ＩＧＢＴ２１をオフする。これにより、過渡現象に基づいてインダクタＬ２から経路Ｂを通じてダイオード２２に電流が流れる。続いて、再びＩＧＢＴ２１のゲートに電圧ＶＧを印加し、ＩＧＢＴ２１をオンさせると、経路Ｂが遮断される。このときにダイオード２２に逆方向に流れる電流を測定することにより、ダイオード２２のリカバリ損失を求めることができる。
【００３６】
図４は、従来の半導体装置に備えられたダイオードのリカバリ損失を上記手法によって測定した結果を示したグラフであり、コンタクト用トレンチ１０の深さとリカバリ損失の関係を示してある。また、図５は、コンタクト用トレンチ１０の深さとコレクタ−エミッタ（ＣＥ）間の耐圧を調べたグラフであり、コンタクト用トレンチ１０の深さ０μｍのときを１としたときの耐圧の相対値を示してある。
【００３７】
図４に示されるように、コンタクト用トレンチ１０が深くなればなるほど、リカバリ損失が低下していっている。すなわち、上部電極１１との接触箇所に整流作用のあるショットキー接触部分を作っているため、接続箇所の全てをオーミック接触とする場合と較べて、逆回復時のリカバリ電流が小さくなり、リカバリ損失を低減することができる。このようなリカバリ電流の大きさはコンタクト用トレンチ１０の深さに依存し、コンタクト用トレンチ１０の深さが深くなるほどリカバリ電流の大きさが小さくなって、リカバリ損失がより低下するのである。
【００３８】
しかしながら、その一方で、図５に示されるように、コンタクト用トレンチ１０が深くなり、例えば深さが２μｍ以上になると、コレクタ−エミッタ間の耐圧が急激に低下する。これは、コンタクト用トレンチ１０を深くすることにより、コンタクト用トレンチ１０の下部におけるｐ型ベース領域３の厚みが薄くなり、パンチスルーしてしまうためである。
【００３９】
このため、リカバリ損失の低下とコレクタ−エミッタ間の耐圧とはトレードオフの関係にあり、これらの関係に基づいてコンタクト用トレンチ１０の深さを設定する必要があった。
【００４０】
一方、図６は、本実施形態の半導体装置に備えられたダイオードのリカバリ損失を上記手法によって測定した結果を示したグラフであり、コンタクト用トレンチ１０の深さとリカバリ損失の関係を示してある。
【００４１】
この図に示されるように、コンタクト用トレンチ１０の深さが浅くても、リカバリ損失を低減できていることが確認できる。これは、本実施形態の半導体装置では、ｐ型ベース領域３やｎ-型ドリフト層２内に、電子線照射によるライフタイムキラー１３を形成しているため、このライフタイムキラー１３の作用によって、リカバリ動作時にキャリアの消滅を早めることが出来たためである。このため、コンタクト用トレンチ１０の深さを深くし過ぎることなくリカバリ損失の低減を図ることが可能となり、コンタクト用トレンチ１０の下のｐ型ベース領域３がパンチスルーしてしまうことによるコレクタ−エミッタ間耐圧の低下を抑制しつつ、リカバリ特性を改善することができる。
【００４２】
そして、これによりコンタクト用トレンチ１０の深さを浅くしても良くなるため、トレンチコンタクトの幅に対する深さ（＝深さ／幅）で規定されるアスペクト比が小さくなり、上部電極１１を一般的な電極材料であるＡｌで構成しても電極表面を平坦化できるようになる。したがって、電極表面の凹凸を抑制でき、ボンディング不良が発生する等の原因を無くすことが可能となる。そして、電極表面の平坦化のために、コンタクト用トレンチ１０内をタングステンプラグ（Ｗ−Ｐｌｕｇ）などで埋め込むなどの処置も必要なくなり、製造工程の複雑化や製造コストの増大を防止することも可能となる。
【００４３】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して電子線照射工程、具体的には電子線照射を行う領域を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００４４】
図７（ａ）は、本実施形態で行う電子線照射工程を模式的に示した断面図であり、図７（ｂ）は、電子線照射工程の際に用いるマスク１５の平面図である。なお、図７（ｂ）は断面図ではないが、図を見易くするために、マスク１５にハッチングを付してある。
【００４５】
図７（ｂ）に記載したように、本実施形態の電子線照射工程では、耐圧構造が形成された外周領域およびＩＧＢＴ形成領域を覆い、ダイオード形成領域のみを露出させるようなマスク１５を用いて、素子の主表面側（もしくは裏面側）から電子線を照射することにより、ライフタイムキラー１３を形成する。これにより、ダイオード形成領域におけるｐ型ベース領域３内およびｎ-型ドリフト層２内に、電子線照射によるライフタイムキラー１３を形成することができる。
【００４６】
このように、リカバリ特性の改善のためにキャリアの消滅を早める必要があるのは特にダイオード形成領域であるため、この領域にのみ電子線照射が為されるようにしても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
また、ＩＧＢＴ形成領域にも電子線照射が行われた場合、ＩＧＢＴの特性が変化することになり、ｐ++型コレクタ層１ａを形成する際のドーズ量調整によってＩＧＢＴの特性を調整することになるが、そのような調整の必要性を無くすことも可能となる。
【００４８】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態も、第１実施形態に対して電子線照射工程、具体的には電子線照射を行う領域を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００４９】
図８（ａ）は、本実施形態で行う電子線照射工程を模式的に示した断面図であり、図８（ｂ）は、電子線照射工程の際に用いるマスク１５の平面図である。なお、図８（ｂ）は断面図ではないが、図を見易くするために、マスク１５にハッチングを付してある。
【００５０】
図８（ｂ）に記載したように、本実施形態の電子線照射工程では、耐圧構造が形成された外周領域に加えてＩＧＢＴ形成領域の一部を覆い、ダイオード形成領域に関しては完全に露出させるようなマスク１５を用いて、このマスク１５を素子の主表面側（もしくは裏面側）から電子線を照射することにより、ライフタイムキラー１３を形成する。これにより、ダイオード形成領域とＩＧＢＴ形成領域における電子線照射によるライフタイムキラー１３の形成量を調整することができる。
【００５１】
このように、ダイオード形成領域よりもＩＧＢＴ形成領域の方が開口率の小さくなるマスク１５を用いることで、開口率の差によってライフタイムキラー１３の形成量を調整できる。このようにすれば、ダイオード形成領域に多くのライフタイムキラー１３が設けられるようにしつつ、ＩＧＢＴ形成領域に形成されるライフタイムキラー１３の量を少なくすることができる。
【００５２】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、ライフタイムキラー１３を形成するための工程として、電子線照射を行うようにしたが、電子線に代えてヘリウム（Ｈｅ）線照射を行うことによっても、ライフタイムキラー１３を形成することができる。
【００５３】
上記実施形態では、第１導電型をｎ型、第２導電型をｐ型とするｎチャネルタイプのＩＧＢＴを例に挙げて説明したが、各部の導電型を反転させたｐチャネルタイプのＩＧＢＴについても本発明を適用することができる。その場合、ＩＧＢＴ形成領域では、ｎ++型コレクタ層となり、その上にｐー型ドリフト層、ｎ型ベース領域、ｐ+型エミッタ領域が形成され、ダイオード形成領域では、ｐ++型アノード領域およびｐー型ドリフト層をアノード、ｎ型ベース領域をカソードとするＰＮ接合が形成されることになる。
【００５４】
なお、本発明における第１導電型層とは、ダイオード形成領域における裏面側、すなわちｎチャネルタイプのＩＧＢＴと同チップで形成されるダイオードの場合にはｎ++型カソード層１ｂ、ｐチャネルタイプのＩＧＢＴと同チップで形成されるダイオードの場合にはｐ++型アノード層のことを意味している。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるＩＧＢＴとダイオードを一体化した半導体装置の断面構成を示す図である。
【図２】（ａ）は、電子線照射工程を模式的に示した断面図であり、（ｂ）は、電子線照射工程の際に用いるマスク１５の平面図である。
【図３】ＩＧＢＴとダイオードとが一体化された半導体装置の製造方法のリカバリ損失を調べるために作成したスイッチング回路である。
【図４】従来の半導体装置のコンタクト用トレンチ１０の深さとリカバリ損失の関係を示したグラフである。
【図５】コンタクト用トレンチ１０の深さとコレクタ−エミッタ（ＣＥ）間の耐圧を調べたグラフである。
【図６】第１実施形態の半導体装置のコンタクト用トレンチ１０の深さとリカバリ損失の関係を示したグラフである。
【図７】（ａ）は、電子線照射工程を模式的に示した断面図であり、（ｂ）は、電子線照射工程の際に用いるマスク１５の平面図である。
【図８】（ａ）は、電子線照射工程を模式的に示した断面図であり、（ｂ）は、電子線照射工程の際に用いるマスク１５の平面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ａ  ｐ++型コレクタ層
１ｂ  ｎ++型カソード層
２    ｎ-型ドリフト層
３    ｐ型ベース領域
４    ゲート用トレンチ
５    ｎ+型エミッタ領域
６    ボデーｐ層
７    ゲート絶縁膜
８    ゲート電極
９    層間絶縁膜
１０  コンタクト用トレンチ
１１  上部電極
１２  下部電極
１３  ライフタイムキラー
１５  マスク
【図１】
2010147381.tif 000003
【図２】
2010147381.tif 000004
【図３】
2010147381.tif 000005
【図４】
2010147381.tif 000006
【図５】
2010147381.tif 000007
【図６】
2010147381.tif 000008
【図７】
2010147381.tif 000009
【図８】
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