(57)【要約】【課題】  ダイオード範囲とＩＧＢＴ範囲の境界部に流れるホールを抑制する。【解決手段】  半導体装置であって、その半導体基板が、ＩＧＢＴ範囲とダイオード範囲を有する。半導体基板が、前記ＩＧＢＴ範囲内に配置されたｎ型のエミッタ領域と、前記ＩＧＢＴ範囲内に配置されたｐ型のボディ領域と、前記ダイオード範囲内に配置されたｐ型のアノード領域と、前記ＩＧＢＴ範囲と前記ダイオード範囲に跨って配置されたｎ型のドリフト領域を有する。最もダイオード範囲側に位置する境界トレンチ間半導体領域内のドリフト領域が、高濃度層を有する。高濃度層のｎ型不純物濃度が、その下部のドリフト領域のｎ型不純物濃度よりも高い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＧＢＴとダイオードを備える半導体装置であって、
半導体基板と、
前記半導体基板の上面を覆っている上部電極と、
前記半導体基板の下面を覆っている下部電極、
を有し、
前記半導体基板が、
前記下部電極に接する範囲にｐ型のコレクタ領域が設けられているＩＧＢＴ範囲と、
前記下部電極に接する範囲にｎ型のカソード領域が設けられているダイオード範囲、
を有し、
前記ＩＧＢＴ範囲内の前記半導体基板の前記上面に複数のトレンチが設けられており、
前記各トレンチ内に、ゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜によって前記半導体基板から絶縁されたゲート電極が設けられており、
前記半導体基板が、
前記ＩＧＢＴ範囲内に配置されており、前記上部電極に接し、前記ゲート絶縁膜に接するｎ型のエミッタ領域と、
前記ＩＧＢＴ範囲内に配置されており、前記上部電極に接し、前記エミッタ領域の下側で前記ゲート絶縁膜に接するｐ型のボディ領域と、
前記ダイオード範囲内に配置されており、前記上部電極に接するｐ型のアノード領域と、
前記ＩＧＢＴ範囲と前記ダイオード範囲に跨って配置されており、前記ＩＧＢＴ範囲内では前記ボディ領域の下側であって前記コレクタ領域の上側に配置されており、前記ダイオード範囲内では前記アノード領域の下側であって前記カソード領域の上側に配置されており、前記ボディ領域の下側で前記ゲート絶縁膜に接し、前記カソード領域よりもｎ型不純物濃度が低いｎ型のドリフト領域、
を有し、
トレンチの下端よりも上側に位置するとともに前記ＩＧＢＴ範囲内において一対のトレンチによって挟まれた半導体領域のそれぞれをトレンチ間半導体領域としたときに、最もダイオード範囲側に位置する境界トレンチ間半導体領域内のドリフト領域が、高濃度層を有し、
前記高濃度層のｎ型不純物濃度が、その下部のドリフト領域のｎ型不純物濃度よりも高い、
半導体装置。
【請求項２】
前記高濃度層が、前記境界トレンチ間半導体領域の両側に位置する前記ゲート絶縁膜のそれぞれに接している請求項１の半導体装置。
【請求項３】
前記ドリフト領域が、前記高濃度層と前記ボディ領域の間に位置し、前記高濃度層よりもｎ型不純物濃度が低い上部層を有する請求項１または２の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示の技術は、半導体装置に関する。
【０００２】
特許文献１には、ＩＧＢＴ（insulated gate bipolar transistor）とダイオードを備える半導体装置が開示されている。この半導体装置では、ＩＧＢＴのエミッタ領域、ＩＧＢＴのボディ領域、及び、ダイオードのアノード領域が上部電極に接続されている。また、ＩＧＢＴのコレクタ領域とダイオードのカソード領域が下部電極に接続されている。ＩＧＢＴ範囲とダイオード範囲に跨って、ドリフト領域が配置されている。ドリフト領域は、ＩＧＢＴ範囲内ではボディ領域とコレクタ領域の間に配置されており、ダイオード範囲内ではアノード領域とカソード領域の間に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０５４４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の半導体装置では、上部電極に下部電極よりも高い電位が印加されると、ダイオードがオンする。すなわち、アノード領域からドリフト領域を介してカソード領域へ電流が流れる。このとき、ボディ領域が上部電極に接続されているため、ボディ領域とドリフト領域の界面のｐｎ接合にも順方向に電圧が印加される。その結果、ボディ領域からドリフト領域を介してカソード領域へホールが流れる。すなわち、ダイオード範囲とＩＧＢＴ範囲の境界部にホールが流れる。このように境界部にホールが流れると、ダイオードがオンするときの順方向電圧が安定しないという問題が生じる。本明細書では、ダイオード範囲とＩＧＢＴ範囲の境界部に流れるホールを抑制する技術を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する半導体装置は、ＩＧＢＴとダイオードを備える。この半導体装置は、半導体基板と、前記半導体基板の上面を覆っている上部電極と、前記半導体基板の下面を覆っている下部電極を有する。前記半導体基板が、前記下部電極に接する範囲にｐ型のコレクタ領域が設けられているＩＧＢＴ範囲と、前記下部電極に接する範囲にｎ型のカソード領域が設けられているダイオード範囲を有する。前記ＩＧＢＴ範囲内の前記半導体基板の前記上面に複数のトレンチが設けられている。前記各トレンチ内に、ゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜によって前記半導体基板から絶縁されたゲート電極が設けられている。前記半導体基板が、エミッタ領域と、ボディ領域と、アノード領域と、ドリフト領域を有する。前記エミッタ領域は、前記ＩＧＢＴ範囲内に配置されており、前記上部電極に接し、前記ゲート絶縁膜に接するｎ型領域である。前記ボディ領域は、前記ＩＧＢＴ範囲内に配置されており、前記上部電極に接し、前記エミッタ領域の下側で前記ゲート絶縁膜に接するｐ型領域である。前記アノード領域は、前記ダイオード範囲内に配置されており、前記上部電極に接するｐ型領域である。前記ドリフト領域は、前記ＩＧＢＴ範囲と前記ダイオード範囲に跨って配置されており、前記ＩＧＢＴ範囲内では前記ボディ領域の下側であって前記コレクタ領域の上側に配置されており、前記ダイオード範囲内では前記アノード領域の下側であって前記カソード領域の上側に配置されており、前記ボディ領域の下側で前記ゲート絶縁膜に接し、前記カソード領域よりもｎ型不純物濃度が低いｎ型領域である。トレンチの下端よりも上側に位置するとともに前記ＩＧＢＴ範囲内において一対のトレンチによって挟まれた半導体領域のそれぞれをトレンチ間半導体領域としたときに、最もダイオード範囲側に位置する境界トレンチ間半導体領域内のドリフト領域が、高濃度層を有する。前記高濃度層のｎ型不純物濃度が、その下部のドリフト領域のｎ型不純物濃度よりも高い。
【０００６】
なお、高濃度層は、境界トレンチ間半導体領域のみに設けられていてもよいし、境界トレンチ間半導体領域を含む複数のトレンチ間半導体領域に設けられていてもよいし、ＩＧＢＴ範囲内の全てのトレンチ間半導体領域に設けられていてもよい。
【０００７】
この半導体装置では、境界トレンチ間半導体領域内のドリフト領域が、ｎ型不純物濃度が高い高濃度層を有する。このため、高濃度層が障壁となって、ホールの流れが抑制される。したがって、この半導体装置では、ダイオードがオンするときに、ダイオード範囲とＩＧＢＴ範囲の境界部にホールが流れ難い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態の半導体装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に示す実施形態の半導体装置１０は、半導体基板１２を備えている。半導体基板１２は、シリコンにより構成されている。半導体基板１２の上面１２ａには、上部電極６０が配置されている。半導体基板１２の下面１２ｂには、下部電極６２が配置されている。
【００１０】
半導体基板１２の内部には、下部電極６２に接する範囲に、ｐ型のコレクタ領域３２とｎ型のカソード領域３９が設けられている。以下では、半導体基板１２をその厚み方向に沿って平面視したときに、コレクタ領域３２と重複する範囲をＩＧＢＴ範囲１６といい、カソード領域３９と重複する範囲をダイオード範囲１８という。後に詳述するが、ＩＧＢＴ範囲１６にはＩＧＢＴが設けられており、ダイオード範囲１８にはダイオードが設けられている。すなわち、半導体装置１０は、いわゆるＲＣ−ＩＧＢＴ（reverse-conducting IGBT）である。
【００１１】
半導体基板１２の上面１２ａには、複数のトレンチ４０が設けられている。各トレンチ４０は、図１の紙面に対して垂直な方向（ｙ方向）に沿って互いに平行に伸びている。複数のトレンチ４０は、図１の左右方向（ｘ方向）に間隔を開けて配列されている。ＩＧＢＴ範囲１６とダイオード範囲１８のそれぞれに、複数のトレンチ４０が設けられている。なお、以下では、半導体基板１２の内部のうち、各トレンチ４０の下端よりも上側に位置し、一対のトレンチ４０によって挟まれた半導体領域のそれぞれを、トレンチ間半導体領域７０という。また、ＩＧＢＴ範囲１６内で最もダイオード範囲１８側に位置するトレンチ間半導体領域７０を、境界トレンチ間半導体領域７０ａという。
【００１２】
各トレンチ４０の内面は、ゲート絶縁膜４２に覆われている。各トレンチ４０の内部には、ゲート電極４４が配置されている。ゲート電極４４は、ゲート絶縁膜４２によって半導体基板１２から絶縁されている。ゲート電極４４の表面は、層間絶縁膜４６に覆われている。ゲート電極４４は、層間絶縁膜４６によって上部電極６０から絶縁されている。ＩＧＢＴ範囲１６内の各ゲート電極４４は、外部から電位を制御可能とされている。ダイオード範囲１８内の各ゲート電極４４は、図示しない位置で上部電極６０に接続されている。すなわち、ダイオード範囲１８内の各ゲート電極４４は、電位を変更できないダミー電極である。
【００１３】
ＩＧＢＴ範囲１６内の各トレンチ間半導体領域７０には、エミッタ領域２０、ボディコンタクト領域２２ａ、上部ボディ領域２２ｂ、バリア領域２３及び下部ボディ領域２５が設けられている。
【００１４】
エミッタ領域２０は、ｎ型不純物濃度が高いｎ型領域である。エミッタ領域２０は、上部電極６０にオーミック接触している。エミッタ領域２０は、トレンチ４０の上端部でゲート絶縁膜４２に接している。
【００１５】
ボディコンタクト領域２２ａは、ｐ型不純物濃度が高いｐ型領域である。ボディコンタクト領域２２ａは、上部電極６０にオーミック接触している。ボディコンタクト領域２２ａは、エミッタ領域２０に隣接している。
【００１６】
上部ボディ領域２２ｂは、ボディコンタクト領域２２ａよりもｐ型不純物濃度が低いｐ型領域である。上部ボディ領域２２ｂは、エミッタ領域２０とボディコンタクト領域２２ａに対して下側から接している。上部ボディ領域２２ｂは、エミッタ領域２０の下側でゲート絶縁膜４２に接している。
【００１７】
バリア領域２３は、エミッタ領域２０よりもｎ型不純物濃度が低いｎ型領域である。バリア領域２３は、上部ボディ領域２２ｂに対して下側から接している。バリア領域２３は、上部ボディ領域２２ｂによってエミッタ領域２０から分離されている。バリア領域２３は、上部ボディ領域２２ｂの下側でゲート絶縁膜４２に接している。
【００１８】
下部ボディ領域２５は、ボディコンタクト領域２２ａよりもｐ型不純物濃度が低いｐ型領域である。下部ボディ領域２５は、バリア領域２３に対して下側から接している。下部ボディ領域２５は、バリア領域２３によって上部ボディ領域２２ｂから分離されている。下部ボディ領域２５は、バリア領域２３の下側でゲート絶縁膜４２に接している。
【００１９】
ダイオード範囲１８内の各トレンチ間半導体領域７０には、アノードコンタクト領域３４ａ、上部アノード領域３４ｂ、バリア領域３６及び下部アノード領域３８が設けられている。
【００２０】
アノードコンタクト領域３４ａは、高濃度のｐ型不純物を含有するｐ型領域である。アノードコンタクト領域３４ａは、上部電極６０にオーミック接触している。
【００２１】
上部アノード領域３４ｂは、アノードコンタクト領域３４ａよりもｐ型不純物濃度が低いｐ型領域である。上部アノード領域３４ｂは、アノードコンタクト領域３４ａに対して下側及び側方から接している。上部アノード領域３４ｂは、ゲート絶縁膜４２に接している。上部アノード領域３４ｂの下端は、上部ボディ領域２２ｂの下端と略同じ深さに配置されている。
【００２２】
バリア領域３６は、ｎ型領域であり、上部アノード領域３４ｂに対して下側から接している。バリア領域３６は、上部アノード領域３４ｂの下側でゲート絶縁膜４２に接している。バリア領域３６は、バリア領域２３と略同じ深さに配置されている。
【００２３】
下部アノード領域３８は、アノードコンタクト領域３４ａよりもｐ型不純物濃度が低いｐ型領域である。下部アノード領域３８は、バリア領域３６に対して下側から接している。下部アノード領域３８は、バリア領域３６によって上部アノード領域３４ｂから分離されている。下部アノード領域３８は、バリア領域３６の下側でゲート絶縁膜４２に接している。下部アノード領域３８は、下部ボディ領域２５と略同じ深さに配置されている。
【００２４】
ＩＧＢＴ範囲１６とダイオード範囲１８に跨って、ドリフト領域２６とバッファ領域２８が設けられている。
【００２５】
ドリフト領域２６は、カソード領域３９よりもｎ型不純物濃度が低いｎ型領域である。ドリフト領域２６は、下部ボディ領域２５及び下部アノード領域３８に対して下側から接している。ドリフト領域２６は、下部ボディ領域２５及び下部アノード領域３８の下側で、ゲート絶縁膜４２に接している。ドリフト領域２６は、下部ボディ領域２５及び下部アノード領域３８の下端の位置から、各トレンチ４０の下端よりも下側まで広がっている。ドリフト領域２６は、ＩＧＢＴ範囲１６内では、ボディ領域２２ａ、２２ｂ、２５の下側であってコレクタ領域３２の上側に配置されている。ドリフト領域２６は、ダイオード範囲１８内では、アノード領域３４ａ、３４ｂ、３８の下側であってカソード領域３９の上側に配置されている。ドリフト領域２６は、上部層２６ａ、フローティング層２６ｂ及び主要層２６ｃを有している。フローティング層２６ｂのｎ型不純物濃度は、上部層２６ａ及び主要層２６ｃのｎ型不純物濃度よりも高い。上部層２６ａのｎ型不純物濃度は、主要層２６ｃのｎ型不純物濃度と略等しい。
【００２６】
フローティング層２６ｂは、境界トレンチ間半導体領域７０ａを含むＩＧＢＴ範囲１６内の各トレンチ間半導体領域７０に設けられている。フローティング層２６ｂは、各トレンチ間半導体領域７０において、一方のトレンチ４０から他方のトレンチ４０まで伸びている。すなわち、フローティング層２６ｂは、その両側に位置するゲート絶縁膜４２に接している。フローティング層２６ｂは、ＩＧＢＴ範囲１６内に設けられており、ダイオード範囲１８内には設けられていない。
【００２７】
上部層２６ａは、フローティング層２６ｂの上側に配置されている。上部層２６ａは、下部ボディ領域２５に対して下側から接するとともに、フローティング層２６ｂに対して上側から接している。上部層２６ａは、その両側に位置するゲート絶縁膜４２に接している。フローティング層２６ｂは、上部層２６ａによって、下部ボディ領域２５から分離されている。
【００２８】
主要層２６ｃは、ＩＧＢＴ範囲１６からダイオード範囲１８に跨って分布している。主要層２６ｃは、ＩＧＢＴ範囲１６内において、フローティング層２６ｂに対して下側から接している。また、主要層２６ｃは、ダイオード範囲１８内において、下部アノード領域３８に対して下側から接している。主要層２６ｃは、フローティング層２６ｂの下側及び下部アノード領域３８の下側でゲート絶縁膜４２に接している。主要層２６ｃは、フローティング層２６ｂの下端及び下部アノード領域３８の下端から各トレンチ４０の下端よりも下側まで分布している。
【００２９】
バッファ領域２８は、ドリフト領域２６よりも高いｎ型不純物濃度を有するｎ型領域である。バッファ領域２８は、ＩＧＢＴ範囲１６内とダイオード範囲１８内において、ドリフト領域２６の主要層２６ｃに対して下側から接している。
【００３０】
ＩＧＢＴ範囲１６内には、上述したコレクタ領域３２が設けられている。コレクタ領域３２は、高いｐ型不純物濃度を有している。コレクタ領域３２は、下面１２ｂを含む範囲に設けられており、下部電極６２に対してオーミック接触している。コレクタ領域３２は、バッファ領域２８に対して下側から接している。
【００３１】
ダイオード範囲１８内には、上述したカソード領域３９が設けられている。カソード領域３９は、バッファ領域２８よりも高いｎ型不純物濃度を有している。カソード領域３９は、下面１２ｂを含む範囲に設けられており、下部電極６２に対してオーミック接触している。カソード領域３９は、バッファ領域２８に対して下側から接している。
【００３２】
ＩＧＢＴ範囲１６内には、エミッタ領域２０、ボディコンタクト領域２２ａ、上部ボディ領域２２ｂ、バリア領域２３、下部ボディ領域２５、ドリフト領域２６、バッファ領域２８、コレクタ領域３２及びゲート電極４４等によって、上部電極６０と下部電極６２の間に接続されたＩＧＢＴが形成されている。半導体装置１０がＩＧＢＴとして動作する場合には、上部電極６０がエミッタ電極であり、下部電極６２がコレクタ電極である。
【００３３】
ダイオード範囲１８内には、アノードコンタクト領域３４ａ、上部アノード領域３４ｂ、バリア領域３６、下部アノード領域３８、ドリフト領域２６、バッファ領域２８及びカソード領域３９等によって、上部電極６０と下部電極６２の間に接続されたダイオードが形成されている。半導体装置１０がダイオードとして動作する場合には、上部電極６０がアノード電極であり、下部電極６２がカソード電極である。
【００３４】
ＩＧＢＴ範囲１６内のＩＧＢＴの動作について説明する。ゲート電極４４の電位をゲート閾値以上まで上昇させると、ゲート絶縁膜４２の近傍で上部ボディ領域２２ｂと下部ボディ領域２５がｎ型に反転する。これによって、チャネルが形成される。チャネルによって、エミッタ領域２０、バリア領域２３、ドリフト領域２６が互いに接続される。したがって、コレクタ領域３２からエミッタ領域２０へ向かって電流が流れることが可能となる。すなわち、ＩＧＢＴがオンする。ゲート電極４４の電位をゲート閾値未満まで低下させると、チャネルが消失し、ＩＧＢＴがオフする。
【００３５】
ダイオード範囲１８内のダイオードの動作について説明する。上部電極６０に下部電極６２よりも高い電位を印加すると、下部アノード領域３８とドリフト領域２６の界面のｐｎ接合に順方向に電圧が印加される。この順方向の電圧が一定値を超えると、ダイオードがオンする。その結果、アノードコンタクト領域３４ａから、上部アノード領域３４ｂ、バリア領域３６、下部アノード領域３８、ドリフト領域２６、バッファ領域２８を経由してカソード領域３９へ向かって電流が流れる。なお、上部アノード領域３４ｂと下部アノード領域３８の間にバリア領域３６が存在するが、バリア領域３６のｎ型不純物濃度が比較的低いので、電流はバリア領域３６を貫通して上部アノード領域３４ｂから下部アノード領域３８へ流れる。上部電極６０の電位を低下させると、ダイオードがオフする。
【００３６】
ＩＧＢＴ範囲１６内の各トレンチ間半導体領域７０の構造（すなわち、ドリフト領域２６の上側に、下部ボディ領域２５、バリア領域２３、上部ボディ領域２２ｂ及びボディコンタクト領域２２ａが設けられた構造）は、ダイオード範囲１８内の各トレンチ間半導体領域７０の構造（すなわち、ドリフト領域２６の上側に、下部アノード領域３８、バリア領域３６、上部アノード領域３４ｂ及びアノードコンタクト領域３４ａが設けられた構造）と略等しい。このため、ダイオード範囲１８内のダイオードがオンするときに、ＩＧＢＴ範囲１６内において、下部ボディ領域２５とドリフト領域２６の界面のｐｎ接合に順方向に電圧が印加される。特に、カソード領域３９に近い境界トレンチ間半導体領域７０ａでは、下部ボディ領域２５とドリフト領域２６の界面のｐｎ接合に順方向に電圧が印加され易い。このため、ダイオード範囲１８内のダイオードがオンするときに、境界トレンチ間半導体領域７０ａ内のｐｎ接合がオンし、図１の矢印１００に示すようにホールが流れる。すなわち、ホールは、ボディコンタクト領域２２ａから、上部ボディ領域２２ｂ、バリア領域２３、下部ボディ領域２５、ドリフト領域２６及びバッファ領域２８を経由してカソード領域３９へ向かって流れる。矢印１００に示すように流れるホールが多いと、ダイオードの順方向電圧が変動し、素子の特性のばらつき要因となる。しかしながら、本実施形態の半導体装置１０では、境界トレンチ間半導体領域７０ａ内にフローティング層２６ｂが設けられている。フローティング層２６ｂのｎ型不純物濃度が主要層２６ｃのｎ型不純物濃度よりも高いので、フローティング層２６ｂにホールが流入し難い。このため、フローティング層２６ｂによって、矢印１００に示すホールの流れが抑制される。このため、半導体装置１０を量産したときに、ダイオードの順方向電圧にばらつきが生じ難い。
【００３７】
また、上述したように、ダイオード範囲１８内には、フローティング層２６ｂが設けられていない。したがって、ダイオード範囲１８内では、フローティング層２６ｂの影響を受けることなくホールが流れる。このため、ダイオード範囲１８内で生じる損失が抑制される。
【００３８】
なお、上述した実施形態では、フローティング層２６ｂが、トレンチ間半導体領域７０の両側のトレンチ４０の一方から他方まで伸びていた。しかしながら、フローティング層２６ｂが両側のトレンチ４０のいずれかまたは両方に接していなくてもよい。この場合でも、境界トレンチ間半導体領域７０ａのドリフト領域２６内にフローティング層２６ｂが存在することで、矢印１００に示すホールの流れをある程度抑制することができる。但し、フローティング層２６ｂがトレンチ４０に接していないと、フローティング層２６ｂとトレンチ４０の間の隙間を通ってホールが流れるため、ホールの流れの抑制効果は低くなる。したがって、フローティング層２６ｂは、境界トレンチ間半導体領域７０ａの両側のトレンチ４０の一方から他方まで伸びていることが好ましい。
【００３９】
また、上述した実施形態では、フローティング層２６ｂと下部ボディ領域２５の間に、ｎ型不純物濃度が低い上部層２６ａが設けられていたが、上部層２６ａが設けられておらず、フローティング層２６ｂが下部ボディ領域２５に接していてもよい。但し、比較的高濃度のフローティング層２６ｂを下部ボディ領域２５に接触させると、これらの間のｐｎ接合に印加される逆方向電圧がビルトインポテンシャルを超えて、ＩＧＢＴが意図せずオンする可能性が有る。したがって、フローティング層２６ｂと下部ボディ領域２５の間に、ｎ型不純物濃度が低い上部層２６ａを設けることが好ましい。
【００４０】
また、上述した実施形態では、バリア領域２３によって上部ボディ領域２２ｂが下部ボディ領域２５から分離されていたが、バリア領域２３が存在せず、上部ボディ領域２２ｂと下部ボディ領域２５が繋がっていてもよい。
【００４１】
また、上述した実施形態では、バリア領域３６によって上部アノード領域３４ｂが下部アノード領域３８から分離されていたが、バリア領域３６が存在せず、上部アノード領域３４ｂが下部アノード領域３８と繋がっていてもよい。
【００４２】
また、上述した実施形態では、ＩＧＢＴ範囲１６内の全てのトレンチ間半導体領域７０にフローティング層２６ｂが設けられていたが、境界トレンチ間半導体領域７０ａのみにフローティング層２６ｂが設けられていてもよい。また、境界トレンチ間半導体領域７０ａを含む一部のトレンチ間半導体領域７０のみにフローティング層２６ｂが設けられていてもよい。
【００４３】
なお、上述した実施形態のフローティング層２６ｂは、請求項の高濃度層の一例である。
【００４４】
本明細書が開示する技術要素について、以下に列記する。なお、以下の各技術要素は、それぞれ独立して有用なものである。
【００４５】
本明細書が開示する一例の半導体装置では、フローティング層が、境界トレンチ間半導体領域の両側に位置するゲート絶縁膜のそれぞれに接していてもよい。
【００４６】
この構成によれば、ダイオード範囲とＩＧＢＴ範囲の境界におけるホールの流れをより効果的に抑制することができる。
【００４７】
本明細書が開示する一例の半導体装置では、ドリフト領域が、フローティング層とボディ領域の間に位置し、フローティング層よりもｎ型不純物濃度が低い上部層を有していてもよい。
【００４８】
この構成によれば、ＩＧＢＴが意図せずオンすることを抑制できる。
【００４９】
以上、実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、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さまざまに変形、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、単独あるいは各種の組み合わせによって技術有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わ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するものであり、そのうちの１つの目的を達成すること自体で技術有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００５０】
１０    ：半導体装置
１２    ：半導体基板
１６    ：ＩＧＢＴ範囲
１８    ：ダイオード範囲
２０    ：エミッタ領域
２２ａ  ：ボディコンタクト領域
２２ｂ  ：上部ボディ領域
２３    ：バリア領域
２５    ：下部ボディ領域
２６    ：ドリフト領域
２６ａ  ：上部層
２６ｂ  ：フローティング層
２６ｃ  ：主要層
２８    ：バッファ領域
３２    ：コレクタ領域
３４ａ  ：アノードコンタクト領域
３４ｂ  ：上部アノード領域
３６    ：バリア領域
３８    ：下部アノード領域
３９    ：カソード領域
４０    ：トレンチ
４２    ：ゲート絶縁膜
４４    ：ゲート電極
４６    ：層間絶縁膜
６０    ：上部電極
６２    ：下部電極
７０    ：トレンチ間半導体領域
７０ａ  ：境界トレンチ間半導体領域
【図１】
2019160877.tif 000003