(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、
前記半導体基板に接触しているアノード電極と、
前記アノード電極とは異なる部位で前記半導体基板に接触しているカソード電極と、を備えており、
前記半導体基板は、
前記アノード電極に接触している第１導電型のアノード領域と、
前記アノード電極に接触している第２導電型の第２導電型領域と、を有しており、
前記アノード領域は、不純物濃度が高濃度な高濃度アノード部分領域と低濃度な低濃度アノード部分領域と中濃度な中濃度アノード部分領域を含んでおり、
前記高濃度アノード部分領域の不純物濃度が、前記中濃度アノード部分領域の不純物濃度よりも濃く、
前記中濃度アノード部分領域の不純物濃度が、前記低濃度アノード部分領域の不純物濃度よりも濃く、
前記高濃度アノード部分領域と前記低濃度アノード部分領域と前記中濃度アノード部分領域は、前記アノード電極から前記カソード電極に向けて観測したときにその順で並んでおり、
前記低濃度アノード部分領域と前記第２導電型領域が接触しており、
前記高濃度アノード部分領域と前記低濃度アノード部分領域が接触しており、
前記高濃度アノード部分領域と前記第２導電型領域が接触している半導体装置。
【請求項２】
前記半導体基板にはＩＧＢＴが形成されており、
前記ＩＧＢＴは、
前記半導体基板に接触しているエミッタ電極と、
前記エミッタ電極とは異なる部位で前記半導体基板に接触しているコレクタ電極と、を備えており、
前記半導体基板は、
前記エミッタ電極に接触している第１導電型のボディ領域と、
前記エミッタ電極に接触している第２導電型のエミッタ領域と、を有しており、
前記ボディ領域は、不純物濃度が高濃度な高濃度ボディ部分領域と低濃度な低濃度ボディ部分領域と中濃度な中濃度ボディ部分領域を含んでおり、
前記高濃度ボディ部分領域と前記低濃度ボディ部分領域と前記中濃度ボディ部分領域は、前記エミッタ電極から前記コレクタ電極に向けて観測したときにその順で並んでおり、
前記低濃度ボディ部分領域と前記エミッタ領域が接触している請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２導電型領域は、前記高濃度アノード部分領域を間に置いて一方側に配置されている第１部分領域と他方側に配置されている第２部分領域を含んでおり、
前記第１部分領域は、前記アノード電極と前記高濃度アノード部分領域と前記低濃度アノード部分領域に接触しており、
前記第２部分領域は、前記アノード電極と前記高濃度アノード部分領域と前記低濃度アノード部分領域に接触している請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
半導体基板と、
前記半導体基板に接触しているアノード電極と、
前記アノード電極とは異なる部位で前記半導体基板に接触しているカソード電極と、を備えており、
前記半導体基板は、
前記アノード電極に接触している第１導電型のアノード領域と、
前記アノード電極に接触している第２導電型の第２導電型領域と、を有しており、
前記アノード領域は、不純物濃度が高濃度な高濃度アノード部分領域と低濃度な低濃度アノード部分領域と中濃度な中濃度アノード部分領域を含んでおり、
前記高濃度アノード部分領域の不純物濃度が、前記中濃度アノード部分領域の不純物濃度よりも濃く、
前記中濃度アノード部分領域の不純物濃度が、前記低濃度アノード部分領域の不純物濃度よりも濃く、
前記高濃度アノード部分領域と前記低濃度アノード部分領域と前記中濃度アノード部分領域は、前記アノード電極から前記カソード電極に向けて観測したときにその順で並んでおり、
前記低濃度アノード部分領域は、順バイアスが印加されたときに前記高濃度アノード部分領域から供給されるキャリアの経路に位置しており、
前記低濃度アノード部分領域と前記第２導電型領域が接触しており、
前記第２導電型領域は、順バイアスが印加されたときに前記低濃度アノード部分領域との接合面から伸展する空乏層が前記低濃度アノード部分領域の前記キャリアの経路を狭くする位置に配置されている半導体装置。
【請求項５】
前記半導体基板にはＩＧＢＴが形成されており、
前記ＩＧＢＴは、
前記半導体基板に接触しているエミッタ電極と、
前記エミッタ電極とは異なる部位で前記半導体基板に接触しているコレクタ電極と、を備えており、
前記半導体基板は、
前記エミッタ電極に接触している第１導電型のボディ領域と、
前記エミッタ電極に接触している第２導電型のエミッタ領域と、を有しており、
前記ボディ領域は、不純物濃度が高濃度な高濃度ボディ部分領域と低濃度な低濃度ボディ部分領域と中濃度な中濃度ボディ部分領域を含んでおり、
前記高濃度ボディ部分領域と前記低濃度ボディ部分領域と前記中濃度ボディ部分領域は、前記エミッタ電極から前記コレクタ電極に向けて観測したときにその順で並んでおり、
前記低濃度ボディ部分領域と前記エミッタ領域が接触している請求項４に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイオードを有する半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイオードを有する半導体装置は、様々な用途で広く用いられており、例えば、入力電圧を変圧（昇圧又は降圧）して出力する電力変換装置のコンバータ回路、又は入力電圧を直流と交流の間で変換して出力する電力変換装置のインバータ回路で用いられている。この種のダイオードは、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）又はＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等のスイッチング素子に対して逆並列に接続されており、フリーホイールダイオード（Free Wheel Diode）と称される。ダイオードでは、フリーホイールダイオードに限らず、リカバリ特性の改善が望まれている。
【０００３】
特許文献１には、アノード領域内に結晶欠陥が形成されたダイオードが開示されている。このようなダイオードでは、結晶欠陥が再結合中心として作用するので、順バイアス時に供給される正孔が再結合中心で速やかに消失する。このため、逆回復電荷量（Ｑｒｒ）が低減され、スイッチング損失が低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３５０１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
結晶欠陥を利用した再結合中心は、リーク電流源になることが知られている。特に、ダイオードが高温で動作する場合、結晶欠陥を利用した再結合中心は熱暴走の原因となる。このため、結晶欠陥を利用した再結合中心量を少なく、あるいは結晶欠陥を利用した再結合中心を形成しないで逆回復電荷量（Ｑｒｒ）を低減する技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願明細書で開示される半導体装置では、アノード領域から供給されるキャリアの経路が、順バイアスの増加に応じて狭くなるように構成されていることを特徴としている。このような構成によると、順バイアス時にアノード領域から供給されるキャリア量が抑えられるので、逆回復電荷量（Ｑｒｒ）が低減され、スイッチング損失が低減される。
【０００７】
すなわち、本明細書で開示される半導体装置は、半導体基板とアノード電極とカソード電極を備えている。アノード電極は、半導体基板に接触している。カソード電極は、アノード電極とは異なる部位で半導体基板に接触している。一例では、半導体基板の第１主面にアノード電極が接触し、半導体基板の第２主面にカソード電極が接触していてもよい。あるいは、半導体基板の一方の面にアノード電極とカソード電極の双方が接触していてもよい。半導体基板は、第１導電型のアノード領域と第２導電型の第２導電型領域を有している。アノード領域は、アノード電極に接触している。第２導電型領域も、アノード電極に接触している。アノード領域は、不純物濃度が高濃度な高濃度アノード部分領域と低濃度な低濃度アノード部分領域と中濃度な中濃度アノード部分領域を含んでいる。なお、ここでいう「高濃度」、「中濃度」及び「低濃度」は、相対的な濃度関係のみを特定するものである。高濃度アノード部分領域と低濃度アノード部分領域と中濃度アノード部分領域は、アノード電極からカソード電極に向けて観測したときにその順で並んでいる。さらに、本明細書で開示される半導体装置では、低濃度アノード部分領域と第２導電型領域が接触している。この態様の半導体装置によると、順バイアスが印加されたときに、低濃度アノード部分領域と第２導電型領域の接合面から低濃度アノード部分領域に空乏層が伸展する。低濃度アノード部分領域は、高濃度アノード部分領域よりもカソード電極側に配置されており、高濃度アノード部分領域から供給されるキャリアの経路に位置している。したがって、低濃度アノード部分領域に空乏層が伸展すると、高濃度アノード部分領域から供給されるキャリアの経路が狭くなる。このため、この態様の半導体装置では、順バイアスが印加されたときにアノード領域から供給されるキャリア量が抑えられるので、逆回復電荷量（Ｑｒｒ）が低減され、スイッチング損失が低減される。
【０００８】
本明細書で開示される半導体装置は、半導体基板にＩＧＢＴが形成されていてもよい。この場合、ＩＧＢＴは、エミッタ電極とコレクタ電極を備えている。エミッタ電極は、半導体基板に接触している。コレクタ電極は、コレクタ電極とは異なる部位で半導体基板に接触している。一例では、半導体基板の第１主面にエミッタ電極が接触し、半導体基板の第２主面にコレクタ電極が接触していてもよい。あるいは、半導体基板の一方の面にエミッタ電極とコレクタ電極の双方が接触していてもよい。半導体基板は、第１導電型のボディ領域と第２導電型のエミッタ領域を有している。ボディ領域は、エミッタ電極に接触している。エミッタ領域も、エミッタ電極に接触している。ボディ領域は、不純物濃度が高濃度な高濃度ボディ部分領域と低濃度な低濃度ボディ部分領域と中濃度な中濃度ボディ部分領域を含んでいる。なお、ここでいう「高濃度」、「中濃度」及び「低濃度」は、相対的な濃度関係のみを特定するものである。高濃度ボディ部分領域と低濃度ボディ部分領域と中濃度ボディ部分領域は、エミッタ電極からコレクタ電極に向けて観測したときにその順で並んでいる。本明細書で開示される半導体装置では、低濃度ボディ部分領域とエミッタ領域が接触している。この態様の半導体装置では、ダイオードとＩＧＢＴが半導体基板に混載されており、ダイオードがＩＧＢＴのフリーホイールダイオードとして用いられている。この態様の半導体装置では、ダイオードが順バイアスされているときに、ＩＧＢＴのボディ領域とドリフト領域の間に存在する寄生ダイオードを介してもキャリアが供給されることがある。この態様の半導体装置では、ＩＧＢＴに低濃度ボディ部分領域が設けられており、その低濃度ボディ部分領域が高濃度ボディ部分領域よりもコレクタ電極側に配置されており、高濃度ボディ部分領域から供給されるキャリアの経路に位置している。このため、ダイオードが順バイアスされているときに、低濃度ボディ部分領域とエミッタ領域の接合面から低濃度ボディ部分領域に空乏層が伸展し、高濃度ボディ部分領域から供給されるキャリアの経路が狭くなる。この結果、寄生ダイオードを介して供給されるキャリア量も抑えられるので、逆回復電荷量（Ｑｒｒ）が低減され、スイッチング損失が低減される。
【発明の効果】
【０００９】
本明細書で開示される半導体装置では、アノード領域から供給されるキャリアの経路が、順バイアスの増加に応じて狭くなるように構成されているので、順バイアスが印加されたときにアノード領域から供給されるキャリア量が抑えられ、逆回復電荷量（Ｑｒｒ）が低減し、スイッチング損失が低減される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施例の縦型ダイオードの要部断面図を示す。
【図２】第１実施例の縦型ダイオードのアノード領域における不純物濃度分布の一例を示す。
【図３】第１実施例の縦型ダイオードのアノード領域における不純物濃度分布の他の一例を示す。
【図４】第２実施例の縦型ダイオードの要部断面図を示す。
【図５】第２実施例の縦型ダイオードの変形例の要部断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本願明細書で開示される技術の特徴を整理しておく。
（第１特徴）ダイオードは、半導体基板の表層部に形成されているとともにアノード電極に接触しているｐ型のアノード領域と、半導体基板の表層部に形成されているとともにアノード電極に接触しているｎ型のｎ型領域と、アノード領域によってｎ型領域から隔てられているｎ−型のドリフト領域とを有する。
（第２特徴）アノード領域は、半導体基板の表面から深さ方向に向けて高濃度アノード部分領域と低濃度アノード部分領域と中濃度アノード部分領域とを有する。
（第３特徴）アノード領域は、飛程距離が異なる複数回のイオン注入によって形成されている。高濃度アノード部分領域と中濃度アノード部分領域は、ピーク濃度を有する。低濃度アノード部分領域は、ピーク濃度を有していてもよい。
（第４特徴）ダイオードは、アノード領域を貫通してドリフト領域に達する絶縁トレンチを備えていてもよい。絶縁トレンチは、半導体基板の表面から裏面に向けて伸びるトレンチを利用して形成される。絶縁トレンチでは、少なくともトレンチの内壁を被覆するように絶縁体が設けられている。絶縁トレンチは、トレンチ内に充填される絶縁体のみで構成されていてもよく、絶縁膜とその絶縁膜で被覆される導電体で構成されていてもよい。後者の場合、導電体は、アノード領域と同一の電位に固定されていてもよく、電気的に絶縁されたフローティングであってもよい。なお、絶縁トレンチは、耐圧を確保するために、絶縁膜とその絶縁膜で被覆される導電体で構成されているのが望ましい。
（第５特徴）ダイオードには、ライフタイム制御用の欠陥領域が形成されていない。このような欠陥領域が形成されていなくても、逆回復電荷量（Ｑｒｒ）が十分に低く、リカバリ時の損失が小さい。
【実施例１】
【００１２】
図１に示されるように、ダイオードを有する半導体装置１は、ｎ−型のシリコン単結晶の半導体基板１０を用いて形成されており、半導体基板１０の表面にアノード電極Ｅ１が接触して形成されており、半導体基板１０の裏面にカソード電極Ｅ２が接触して形成されている。アノード電極Ｅ１とカソード電極Ｅ２は、半導体基板１０を介して接続されている。半導体基板１０は、ｎ＋型のカソード領域２とｎ型のバッファ領域３とｎ−型のドリフト領域４とｐ型のアノード領域８とｎ型のｎ型領域９を備えている。
【００１３】
カソード領域２は、イオン注入技術を利用して、半導体基板１０の裏層部にリンイオンを導入して形成されている。カソード領域２は、カソード電極Ｅ２に直接的に接触している。カソード領域２を形成するイオン注入工程では、ピーク濃度が半導体基板１０の基板濃度を超える条件で実施される。一例では、カソード領域２のドーズ量は約１×１０１４〜５×１０１５ｃｍ−２であり、ピーク濃度が約１×１０１９〜２×１０２０ｃｍ−３であるのが望ましい。
【００１４】
バッファ領域３は、イオン注入技術を利用して、半導体基板１０の裏層部にリンイオンを導入して形成されている。バッファ領域３を形成するイオン注入工程では、ピーク濃度が半導体基板１０の基板濃度を超える条件で実施される。一例では、バッファ領域３のドーズ量は約１×１０１２〜１×１０１４ｃｍ−２であり、ピーク濃度が約１×１０１６〜１×１０１８ｃｍ−３であるのが望ましい。
【００１５】
ドリフト領域４は、他の拡散領域を形成した残部である。ドリフト領域４の不純物濃度は、半導体基板１０の基板濃度と実質的に一致しており、厚み方向に一定である。一例では、ドリフト領域４の不純物濃度は約１×１０１３〜１×１０１５ｃｍ−３であるのが望ましい。
【００１６】
アノード領域８は、不純物濃度が異なる複数の部分領域で構成されており、中濃度アノード部分領域５と低濃度アノード部分領域６と高濃度アノード部分領域７を有している。高濃度アノード部分領域７と低濃度アノード部分領域６と中濃度アノード部分領域５は、半導体基板１０の表面から深さ方向に向けてこの順で並んでいる。高濃度アノード部分領域７は、アノード電極Ｅ１と直接的に接触している。
【００１７】
アノード領域８は、イオン注入技術を利用して、半導体基板１０の表層部にボロンイオンを導入して形成されている。具体的には、飛程距離を変えた複数回のドーパント導入工程を実施し、中濃度アノード部分領域５と低濃度アノード部分領域６と高濃度アノード部分領域７を形成する。
【００１８】
図２に、アノード領域８の深さ方向の不純物濃度分布の一例を示す。図２に示されるように、中濃度アノード部分領域５と低濃度アノード部分領域６と高濃度アノード部分領域７はそれぞれ、ピーク濃度を有している。一例では、中濃度アノード部分領域５のドーズ量は約１×１０１２〜５×１０１３ｃｍ−２であり、ピーク濃度が約１×１０１６〜５×１０１７ｃｍ−３であるのが望ましい。低濃度アノード部分領域６のドーズ量は約１×１０１０〜１×１０１２ｃｍ−２であり、ピーク濃度が約１×１０１４〜１×１０１６ｃｍ−３であるのが望ましい。高濃度アノード部分領域７のドーズ量は約５×１０１２〜５×１０１５ｃｍ−２であり、ピーク濃度が約１×１０１７〜１×１０２０ｃｍ−３であるのが望ましい。また、一例では、中濃度アノード部分領域５の厚みは約０．５〜２μｍであり、低濃度アノード部分領域６の厚みは約０．５〜２μｍであり、高濃度アノード部分領域７の厚みは約０．５〜１．５μｍであるのが望ましい。
【００１９】
図３に、アノード領域８の深さ方向の不純物濃度分布の他の一例を示す。図３に示されるように、この例では、低濃度アノード部分領域６がピーク濃度を有していない。低濃度アノード部分領域６は、中濃度アノード部分領域５に向けて導入された不純物と高濃度アノード部分領域７に向けて導入された不純物が深さ方向に拡散することによって形成されている。
【００２０】
図１に戻る。ｎ型領域９は、イオン注入技術を利用して、半導体基板１０の表層部にリンイオンを導入して形成されている。ｎ型領域９は、アノード領域８によってドリフト領域４からは隔てられている。ｎ型領域９を形成するイオン注入工程では、ピーク濃度が半導体基板１０の基板濃度を超える条件で実施される。そのピーク濃度が形成される深さは、低濃度アノード部分領域６のよりも浅く、高濃度アノード部分領域７と同程度である。これにより、ｎ型領域９は、低濃度アノード部分領域６と高濃度アノード部分領域７の双方に接触している。また、ｎ型領域９は、アノード電極Ｅ１とも直接的に接触している。一例では、ｎ型領域９のドーズ量は約５×１０１２〜５×１０１５ｃｍ−２であり、ピーク濃度が約１×１０１７〜１×１０２０ｃｍ−３であるのが望ましい。また、ｎ型領域９のピーク深さは約０．５〜１．５μｍであるのが望ましい。
【００２１】
半導体装置１は、低濃度アノード部分領域６とｎ型領域９を備えていることを特徴としている。また、低濃度アノード部分領域６が、高濃度アノード部分領域７の下方に設けられており、高濃度アノード部分領域７から供給される正孔の経路に配置されていることを特徴としている。さらに、ｎ型領域９が、低濃度アノード部分領域６に接触していることを特徴としている。半導体装置１では、低濃度アノード部分領域６の不純物濃度が十分に薄く形成されているので、ダイオード１に順バイアスが印加されると、低濃度アノード部分領域６とｎ型領域９の接合面から低濃度アノード部分領域６に空乏層が伸展する。空乏層の一部は、高濃度アノード部分領域７の下方に位置する低濃度アノード部分領域６にも伸展する。このため、高濃度アノード部分領域７から供給される正孔の経路は、左右から伸展する空乏層によって狭くなる。これにより、半導体装置１では、順バイアスが印加されたときに、高濃度アノード部分領域９から供給される正孔量が抑えられ、ひいてはアノード領域８から供給される正孔量も抑えられる。この結果、半導体装置１では、逆回復電荷量（Ｑｒｒ）が低減されるので、低いスイッチング損失が実現される。
【実施例２】
【００２２】
図４に、ダイオードとＩＧＢＴを内蔵する半導体装置１１を示す。半導体装置１１は、入力電圧を直流と交流の間で変換して出力する車載用の電力変換装置のインバータ回路に用いられる。半導体装置１１は、ｎ−型のシリコン単結晶の半導体基板１００内にダイオード範囲Ａ１とＩＧＢＴ範囲Ａ２を備えており、ダイオード範囲Ａ１には縦型ダイオードを構成するための構造が形成されており、ＩＧＢＴ範囲Ａ２には縦型ＩＧＢＴを構成するための構造が形成されている。ダイオード範囲Ａ１に形成されている縦型ダイオードは、第１実施例と同一の構造を有していてもよい。したがって、以下の説明では、詳細な説明を省略する。
【００２３】
図４に示されるように、ダイオード範囲Ａ１には、半導体基板１００の表面にアノード電極Ｅ１０が接触して形成されており、半導体基板１００の裏面にカソード電極Ｅ２０が接触して形成されている。ダイオード範囲Ａ１の半導体基板１００は、ｎ＋型のカソード領域１２とｎ型のバッファ領域１３とｎ−型のドリフト領域１４とｐ型のアノード領域１８とｎ型のｎ型領域１９を備えている。アノード領域１８は、不純物濃度が異なる複数の部分領域で構成されており、中濃度アノード部分領域１５と低濃度アノード部分領域１６と高濃度アノード部分領域１７を有している。高濃度アノード部分領域１７と低濃度アノード部分領域１６と中濃度アノード部分領域１５は、半導体基板１００の表面から深さ方向に向けてこの順で並んでいる。
【００２４】
ダイオード範囲Ａ１にはさらに、半導体基板１００の表層部に絶縁トレンチ２０が形成されている。絶縁トレンチ２０は、絶縁膜２４とその絶縁膜２４で被覆されるポリシリコン部２２とを有している。この例では、絶縁トレンチ２０のポリシリコン部２２が、アノード電極Ｅ１０に接続されている。一例では、平面視したときに、絶縁トレンチ２０のレイアウトはストライプ状である。絶縁トレンチ２０は、ダイオード範囲Ａ１に逆バイアスが印加されているときに、絶縁トレンチ２０の底面に電界を集中させ、アノード領域１８における電界集中を緩和させることができる。
【００２５】
ＩＧＢＴ範囲Ａ２には、半導体基板１００の表面にエミッタ電極Ｅ１０が接触して形成されており、半導体基板１００の裏面にコレクタ電極Ｅ２０が接触して形成されている。なお、ＩＧＢＴ範囲Ａ２のエミッタ電極Ｅ１０とダイオード範囲Ａ１のアノード電極Ｅ１０は、実際は共通の電極であり、形成範囲に基づいて便宜の上で呼称を変えている。同様に、ＩＧＢＴ範囲Ａ２のコレクタ電極Ｅ２０とダイオード範囲Ａ１のカソード電極Ｅ２０も実際は共通の電極であり、形成範囲に基づいて便宜の上で呼称を変えている。
【００２６】
ＩＧＢＴ範囲Ａ２の半導体基板１００は、ｐ＋型のコレクタ領域１２ａとｎ型のバッファ領域１３とｎ−型のドリフト領域１４とｐ型のボディ領域１８ａとｎ型のエミッタ領域１９ａを備えている。ボディ領域１８ａは、不純物濃度が異なる複数の部分領域で構成されており、中濃度ボディ部分領域１５ａと低濃度ボディ部分領域１６ａと高濃度ボディ部分領域１７ａを有している。高濃度ボディ部分領域１７ａと低濃度ボディ部分領域１６ａと中濃度ボディ部分領域１５ａは、半導体基板１００の表面から深さ方向に向けてこの順で並んでいる。
【００２７】
ＩＧＢＴ範囲Ａ２にはさらに、半導体基板１００の表層部に絶縁トレンチゲート２０ａが形成されている。絶縁トレンチゲート２０ａは、ゲート絶縁膜２４ａとそのゲート絶縁膜２４ａで被覆されるポリシリコンゲート部２２ａとを有している。一例では、平面視したときに、絶縁トレンチゲート２０ａのレイアウトはストライプ状である。絶縁トレンチゲート２０ａは、エミッタ電極Ｅ１０から絶縁されており、駆動電圧が印加可能に構成されている。
【００２８】
図４に示されるように、ダイオード範囲Ａ１のアノード領域１８及びｎ型領域１９はそれぞれ、ＩＧＢＴ範囲Ａ２のボディ領域１８ａ及びエミッタ領域１９ａと共通の形態を備えている。したがって、ダイオード範囲Ａ１のアノード領域１８とＩＧＢＴ範囲Ａ２のボディ領域１８ａが共通の複数回イオン注入工程で形成され、ダイオード範囲Ａ１のｎ型領域１９とＩＧＢＴ範囲Ａ２のエミッタ領域１９ａが共通のイオン注入工程で作製される。また、ダイオード範囲Ａ１の絶縁トレンチとＩＧＢＴ範囲Ａ２の絶縁トレンチゲートも、共通の製造工程で作製される。なお、イオン注入工程で用いるマスクのレイアウトを変更すれば、図５に示されるように、ダイオード範囲Ａ１の高濃度アノード部分領域１７とｎ型領域１９の位置関係を必要に応じて反転させることもできる。
【００２９】
半導体装置１１のダイオード範囲Ａ１に形成されている縦型ダイオードは、第１実施例で説明したのと同様の作用効果を有している。すなわち、ダイオード範囲Ａ１に順バイアスが印加されているときに、低濃度アノード部分領域１６とｎ型領域１９の接合面から低濃度アノード部分領域１６に空乏層が伸展する。このため、高濃度アノード部分領域１７から供給される正孔の経路は、左右から伸展する空乏層によって狭くなる。これにより、ダイオード範囲Ａ１では、順バイアスが印加されているときにアノード領域１８から供給される正孔量が抑えられるので、逆回復電荷量（Ｑｒｒ）が低減される。
【００３０】
半導体装置１１では、ダイオード範囲Ａ１に順バイアスが印加されているときに、ＩＧＢＴ範囲Ａ２のボディ領域１８ａとドリフト領域１４の間に存在する寄生ダイオードを介しても正孔が供給されることがある。半導体装置１１では、ＩＧＢＴ範囲Ａ２にも低濃度ボディ部分領域１６ａが設けられている。このため、ダイオード範囲Ａ１に順バイアスが印加されているときに、ＩＧＢＴ範囲Ａ２では、低濃度ボディ部分領域１６ａとエミッタ領域１９ａの接合面から低濃度ボディ部分領域１６ａに空乏層が伸展し、高濃度ボディ部分領域１７ａから供給される正孔の経路が狭くなる。このため、寄生ダイオードを介して供給される正孔量が抑えられるので、逆回復電荷量（Ｑｒｒ）が低減され、スイッチング損失が低減される。
【００３１】
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。
また、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。
【符号の説明】
【００３２】
２，１２：カソード領域
３，１３：バッファ領域
４，１４：ドリフト領域
５，１５：中濃度アノード部分領域
６，１６：低濃度アノード部分領域
７，１７：高濃度アノード部分領域
８，１８：アノード領域
９，１９：ｎ型領域
１０，１００：半導体基板
１２ａ コレクタ領域
１５ａ 中濃度ボディ部分領域
１６ａ 低濃度ボディ部分領域
１７ａ 高濃度ボディ部分領域
１８ａ ボディ領域
１９ａ エミッタ領域
【図１】
0005737021.tif 000002
【図２】
0005737021.tif 000003
【図３】
0005737021.tif 000004
【図４】
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【図５】
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