(57)【要約】【課題】フィールドストップ領域の形成にセレンをインプラする半導体装置において、ＩＧＢＴの耐圧低下を抑制することのできる半導体装置を提供する。【解決手段】この半導体装置は、半導体基板に、エミッタ領域と、該エミッタ領域を覆うように形成されたベース領域と、コレクタ領域と、を有するＩＧＢＴ素子を備えている。また、アノード領域と、カソード領域と、を有するダイオード素子と、を備えている。  また半導体装置は、ベース領域およびアノード領域と、コレクタ領域およびカソード領域との間に形成されたドリフト領域のうち、コレクタ領域およびカソード領域と隣接する領域に形成されたフィールドストップ領域を備え、フィールドストップ領域はセレンを不純物としてドープされて形成され、隣り合うＩＧＢＴ素子とダイオード素子において、対応するコレクタ領域とカソード領域とが離間して形成される。【選択図】図１
2016012669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面（５０ａ）およびその裏面の第２主面（５０ｂ）を有するｎ導電型の半導体基板（５０）に、
前記第１主面側の表層に選択的に形成されたｎ導電型のエミッタ領域（１３）と、該エミッタ領域を覆うように、前記第１主面側の表層に形成されたｐ導電型のベース領域（１１）と、前記エミッタ領域および前記ベース領域に対応する前記第２主面側の表層に形成されたｐ導電型のコレクタ領域（１４）と、を有するＩＧＢＴ素子（１０）と、
前記第１主面側の表層に選択的に形成されたｐ導電型のアノード領域（２１）と、前記アノード領域に対応する前記第２主面側の表層に形成されたｎ導電型のカソード領域（２２）と、を有するダイオード素子（２０）と、を備え、
前記ベース領域および前記アノード領域と、前記コレクタ領域および前記カソード領域との間に形成されたｎ導電型のドリフト領域（５１）と、
該ドリフト領域であって、前記コレクタ領域および前記カソード領域と隣接する領域に形成されたｎ導電型のフィールドストップ領域（５２）と、を備える半導体装置であって、
前記フィールドストップ領域はセレンを不純物としてドープされて形成され、
隣り合う前記ＩＧＢＴ素子と前記ダイオード素子において、対応する前記コレクタ領域と前記カソード領域とが離間して形成されることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
隣り合う前記ＩＧＢＴ素子と前記ダイオード素子において、対応する前記コレクタ領域と前記カソード領域とが２５μｍ以上離間して形成されることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２主面から前記半導体基板の厚さ方向に向かって形成された裏面トレンチ（６０）を備え、
前記コレクタ領域と前記カソード領域とが前記裏面トレンチを挟んで形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記フィールドストップ領域は、前記コレクタ領域に隣接する部分を除く部分が、前記コレクタ領域に隣接する部分よりも高濃度のセレンがドープされて形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
第１主面（５０ａ）およびその裏面の第２主面（５０ｂ）を有するｎ導電型の半導体基板（５０）に、
前記第１主面側の表層に選択的に形成されたｎ導電型のエミッタ領域（１３）と、該エミッタ領域を覆うように、前記第１主面側の表層に形成されたｐ導電型のベース領域（１１）と、前記エミッタ領域および前記ベース領域に対応する前記第２主面側の表層に形成されたｐ導電型のコレクタ領域（１４）と、を有するＩＧＢＴ素子（１０）と、
前記第１主面側の表層に選択的に形成されたｐ導電型のアノード領域（２１）と、前記アノード領域に対応する前記第２主面側の表層に形成されたｎ導電型のカソード領域（２２）と、を有するダイオード素子（２０）と、を備え、
前記ベース領域および前記アノード領域と、前記コレクタ領域および前記カソード領域との間に形成されたｎ導電型のドリフト領域（５１）と、
該ドリフト領域であって、前記コレクタ領域および前記カソード領域と隣接する領域に形成されたｎ導電型のフィールドストップ領域（５２）と、を備える半導体装置の製造方法であって、
前記半導体基板を用意する基板準備工程と、
前記半導体基板の前記第１主面側の表層に、前記エミッタ領域、前記ベース領域および前記アノード領域を形成する表面形成工程と、
前記表面形成工程の後に、前記半導体基板の前記第２主面側を切削して所定の厚さに成形する切削工程と、
前記切削工程の後に、前記フィールドストップ領域を形成するために、前記第２主面側からセレンをインプラするフィールドストップ領域形成工程と、
前記フィールドストップ領域形成工程の後に、前記コレクタ領域を形成するコレクタ領域形成工程と、
前記フィールドストップ領域形成工程の後に、前記カソード領域を形成するカソード領域形成工程と、
前記フィールドストップ領域、前記コレクタ領域および前記カソード領域にドープされた不純物を熱拡散させるためのアニール工程と、を備え、
隣り合う前記ＩＧＢＴ素子と前記ダイオード素子において、対応する前記コレクタ領域と前記カソード領域とを離間して形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
隣り合う前記ＩＧＢＴ素子と前記ダイオード素子において、対応する前記コレクタ領域と前記カソード領域とを２５μｍ以上離間して形成することを特徴とする請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記切削工程の後、前記カソード領域形成工程の前において、
前記コレクタ領域が形成される領域と、前記カソード領域が形成される領域との間に、前記第２主面から前記半導体基板の厚さ方向に向かって裏面トレンチ（６０）を形成する裏面トレンチ形成工程を備えることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記フィールドストップ領域形成工程において、
セレンの濃度が、前記コレクタ領域に隣接する部分よりも、前記コレクタ領域に隣接する部分を除く部分が高濃度となるようにすることを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１項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、絶縁ゲートバイポーラトランジスタとダイオードとが同一基板に形成されて成るＲＣ−ＩＧＢＴに関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）とダイオードとが同一の半導体基板に形成された半導体装置、所謂ＲＣ−ＩＧＢＴが知られている。このような半導体装置では、例えば特許文献１のように、順バイアス時にエミッタ領域から拡がる空乏層がコレクタ領域に達することを防止するフィールドストップ領域が形成されたものが知られている。
【０００３】
例えば、シリコンを主成分とする半導体基板にヒ素やリンなどの不純物をドープすることによって、ｎ導電型のフィールドストップ領域を形成することができる。例えば、特許文献２のように、セレンを不純物として利用する方法が知られている。セレンはヒ素やリンに比べてシリコンに対する平均飛程Ｒｐが長いため、フィールドストップ領域を形成すべき領域へのドープが、ヒ素やリンに較べて容易である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１９５１８号公報
【特許文献２】特開２０１２−９６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えばＲＣ−ＩＧＢＴにおいて、フィールドストップ領域へのセレンのドープを実施した後に、ダイオードにおけるカソード領域へのリンのドープを実施する場合には、カソード領域を形成するためのイオンインプラによってフィールドストップ領域に格子欠陥が生じる。この格子欠陥がゲッタリングサイトとなり、フィールドストップ領域に存在するセレンイオンがトラップされるため、セレンに起因するキャリアの濃度が低下することが判ってきた。フィールドストップ領域におけるキャリア濃度が低下すると、空乏層がコレクタ領域に到達しやすい状態となるため、パンチスルーが発生してしまう虞がある。すなわち、ＩＧＢＴの耐圧が低下するという問題を生じる。
【０００６】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、フィールドストップ領域の形成にセレンをインプラする半導体装置において、ＩＧＢＴの耐圧低下を抑制することのできる半導体装置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】
【０００７】
ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として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って、発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、第１主面（５０ａ）およびその裏面の第２主面（５０ｂ）を有するｎ導電型の半導体基板（５０）に、第１主面側の表層に選択的に形成されたｎ導電型のエミッタ領域（１３）と、該エミッタ領域を覆うように、第１主面側の表層に形成されたｐ導電型のベース領域（１１）と、エミッタ領域およびベース領域に対応する第２主面側の表層に形成されたｐ導電型のコレクタ領域（１４）と、を有するＩＧＢＴ素子（１０）と、第１主面側の表層に選択的に形成されたｐ導電型のアノード領域（２１）と、アノード領域に対応する第２主面側の表層に形成されたｎ導電型のカソード領域（２２）と、を有するダイオード素子（２０）と、を備え、ベース領域およびアノード領域と、コレクタ領域およびカソード領域との間に形成されたｎ導電型のドリフト領域（５１）と、該ドリフト領域であって、コレクタ領域およびカソード領域と隣接する領域に形成されたｎ導電型のフィールドストップ領域（５２）と、を備える半導体装置であって、フィールドストップ領域はセレンを不純物としてドープされて形成され、隣り合うＩＧＢＴ素子とダイオード素子において、対応するコレクタ領域とカソード領域とが離間して形成されることを特徴としている。
【０００９】
これによれば、カソード領域がコレクタ領域と離間して形成されているので、カソード領域を形成するためにイオンインプラする際に、当該イオンがコレクタ領域近傍に侵入する量を減少させることができる。よって、コレクタ領域近傍における格子欠陥の濃度を低減することができ、セレンのトラップを抑制することができる。したがって、コレクタ領域近傍においてセレンに起因するキャリア濃度を保持することができ、フィールドストップ領域としての機能を発揮することができる。すなわち、ＩＧＢＴの耐圧の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態にかかる半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】表面形成工程および切削工程を示す断面図である。
【図３】フィールドストップ領域形成工程を示す断面図である。
【図４】コレクタ領域形成工程を示す断面図である。
【図５】カソード領域形成工程を示す断面図である。
【図６】フィールドストップ領域のキャリア濃度分布を示す図である。
【図７】第２実施形態にかかる半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図８】裏面トレンチ形成工程を示す断面図である。
【図９】コレクタ領域形成工程およびカソード領域形成工程を示す断面図である。
【図１０】第２のフィールドストップ領域形成工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分に、同一符号を付与する。
【００１２】
（第１実施形態）
最初に、図１を参照して、本実施形態に係る半導体装置の概略構成について説明する。
【００１３】
図１に示すように、この半導体装置１００は、ＩＧＢＴ素子１０とダイオード素子２０とが一つの半導体基板５０に形成されて成る逆通電型ＩＧＢＴ、所謂ＲＣ−ＩＧＢＴである。この半導体装置１００は、ＩＧＢＴ素子１０の構成要素として、ベース領域１１、トレンチゲート１２、エミッタ領域１３およびコレクタ領域１４を備えている。また、ダイオード素子２０として、アノード領域２１およびカソード領域２２を備えている。
【００１４】
さらに、この半導体装置１００は、ベース領域１１とコレクタ領域１４との間の領域、および、アノード領域２１とカソード領域２２との間の領域であるドリフト領域５１に、フィールドストップ領域５２が形成されている。
【００１５】
半導体基板５０は、シリコンに不純物がドープされてｎ導電型とされている。半導体基板５０はシリコンウェハから切りだされ、第１主面５０ａとその裏面である第２主面５０ｂとを有しており、各主面にイオンインプラを行うことにより、ＩＧＢＴ素子１０およびダイオード素子２０が作り込まれる。
【００１６】
ベース領域１１は、ＩＧＢＴ素子１０において、半導体基板５０の第１主面５０ａ側の表層に形成されている。ベース領域１１は、例えば、不純物としてボロンがドープされることによってｐ導電型とされている。このベース領域１１は、後述するトレンチゲート１２に所定に電圧が印加されることによってチャネルを生じる。これによってエミッタ領域１３とコレクタ領域１４との間で電流が流れる。
【００１７】
トレンチゲート１２は、第１主面５０ａから半導体基板５０の厚さ方向に延びて形成されている。トレンチゲート１２はベース領域１１を貫通して後述のドリフト領域５１まで到達するように形成されている。トレンチゲート１２は、半導体基板５０の第１主面５０ａに掘られたトレンチの内壁を絶縁膜で被覆し、トレンチ内部をポリシリコンで埋めた構造をしているが、一般的によく知られる構造であるため、図１では詳細を図示していない。トレンチゲート１２は、ＩＧＢＴ素子１０の制御端子であるゲート端子に接続されて、スイッチングの制御に用いられる。
【００１８】
エミッタ領域１３は、第１主面５０ａ側の表層に選択的に形成されている。エミッタ領域１３は、例えば、不純物としてリンがドープされることによってｎ導電型とされている。エミッタ領域１３はトレンチゲート１２に接触し、且つ、ベース領域１１の覆われるように形成されている。なお、エミッタ領域１３は、ＩＧＢＴ素子１０に相当する部分にのみ形成されており、ＩＧＢＴ素子１０の主端子であるエミッタ端子に接続され、例えばＧＮＤ電位とされている。
【００１９】
コレクタ領域１４は、ＩＧＢＴ素子１０における第２主面５０ｂ側の表層に形成されている。コレクタ領域１４は、例えば、不純物としてボロンがドープされることによってｐ導電型とされている。なお、コレクタ領域１４のキャリア濃度は、ベース領域１１のキャリア濃度よりも高くされている。コレクタ領域１４はＩＧＢＴ素子１０の主端子であるコレクタ端子に接続され、エミッタ領域１３との間でコレクタ電流が流れる。
【００２０】
アノード領域２１は、ダイオード素子２０において、半導体基板５０の第１主面５０ａ側の表層に形成されている。アノード領域２１は、例えば、不純物としてボロンがドープされることによってｐ導電型とされている。なお、アノード領域２１は、ＩＧＢＴ素子１０におけるベース領域１１と同一の工程で形成することができ、アノード領域２１が形成される第１主面５０ａからの深さやキャリア濃度はベース領域１１と同一である。アノード領域２１は、後述のカソード領域２２およびドリフト領域５１との間でＰＮ接合を成し、ダイオードとしての機能を発揮する。
【００２１】
カソード領域２２は、ダイオード素子２０における第２主面５０ｂ側の表層に形成されている。カソード領域２２は、例えば、不純物としてリンがドープされることによってｎ導電型とされている。なお、カソード領域２２のキャリア濃度は、半導体基板５０のキャリア濃度よりも高くされている。
【００２２】
従来のＲＣ−ＩＧＢＴでは、カソード領域２２がコレクタ領域１４に隣接して形成されているが、本実施形態におけるカソード領域２２は、コレクタ領域１４から所定の間隔を開けて離間して形成されている。この間隔は、例えば２５μｍである。
【００２３】
ドリフト領域５１は、半導体基板５０にベース領域１１、コレクタ領域１４、アノード領域２１およびカソード領域２２が形成されることにより規定される領域である。具体的には、ベース領域１１とコレクタ領域１４との間の領域、および、アノード領域２１とカソード領域２２との間の領域であり、言うまでもなくｎ導電型であって、キャリア濃度は半導体基板５０と同一である。
【００２４】
フィールドストップ領域５２は、ドリフト領域５１であって、コレクタ領域１４およびカソード領域２２に接する領域に形成されている。フィールドストップ領域５２には、不純物としてセレンがドープされてｎ導電型とされており、キャリア濃度はカソード領域２２のキャリア濃度と同等か、あるいは低くされている。フィールドストップ領域５２は、セレンのドープによって半導体基板５０（すなわち、フィールドストップ領域５２が形成されていないドリフト領域５１）よりもキャリア濃度が高いため、トレンチゲート１２に電圧を印加した際にエミッタ領域１３から延びる空乏層がコレクタ領域１４に到達しにくくする効果を奏する。
【００２５】
次に、図１および図２〜図５を参照して、本実施形態係る半導体装置の製造方法について説明する。
【００２６】
まず、半導体基板５０を準備する基板準備工程を実施する。なお、基板準備工程における半導体基板５０は、ダイシングや裏面切削が行われる前のウェハ状態である。
【００２７】
その後、半導体基板５０の第１主面５０ａにＩＧＢＴ素子１０およびダイオード素子２０の一部を形成する表面形成工程を実施する。具体的には、図２に示すように、ＩＧＢＴ素子１０の構成要素として、ベース領域１１、トレンチゲート１２、エミッタ領域１３およびコレクタ領域１４を形成する。各不純物領域１１，１３，１４は対応する不純物を所定のエネルギーおよびドーズ量でイオンインプラして形成する。トレンチゲート１２はエッチング、酸化（この場合、絶縁膜はシリコン酸化膜となる）およびＣＶＤなどの工程を経て形成する。これらの工程は一般的に知られた工程であるため詳しく記載しない。
【００２８】
なお、ベース領域１１の形成工程において、第１主面５０ａの全面に亘ってイオンインプラすることにより、ダイオード素子２０におけるアノード領域２１も形成することができる。
【００２９】
次いで、切削工程を実施する。この工程では、ウェハ状の半導体基板５０の第２主面５０ｂ側を切削して、半導体基板５０を所望の厚さとする。
【００３０】
次いで、フィールドストップ領域形成工程を実施する。図３に示すように、半導体基板５０の第２主面ｂ側から、全面に亘って、一律のドーズ量にて、セレンをイオンインプラする。
【００３１】
次いで、コレクタ領域形成工程を実施する。図４に示すように、半導体基板５０の第２主面ｂ側表層におけるＩＧＢＴ素子１０に相当する領域にボロンをイオンインプラする。本実施形態では、ＩＧＢＴ素子１０とダイオード素子２０との境界までコレクタ領域１４を形成する。
【００３２】
次いで、カソード領域形成工程を実施する。図５に示すように、半導体基板５０の第２主面ｂ側表層におけるダイオード素子２０に相当する領域にリンをイオンインプラする。本実施形態では、コレクタ領域１４との間で所定の距離だけ離間してカソード領域２２を形成する。換言すれば、ＩＧＢＴ素子１０とダイオード素子２０との境界に対して、ダイオード素子２０側に所定の距離だけはカソード領域２２を形成するためのイオンインプラを実施しない。なお、所定の距離として、本実施形態では略２５μｍを採用している。
【００３３】
なお、コレクタ領域形成工程とカソード領域形成工程は、フィールドストップ領域形成工程後に実施すればよく、その順番は問わない。
【００３４】
最後に、所定の温度で各々不純物がインプラされた半導体基板５０をアニール処理してキャリアを活性化するアニール工程を実施する。このアニール処理により、キャリアが活性化すると同時にインプラされた不純物が拡散する。
【００３５】
以上の工程を経ることにより、図１に示す半導体装置１００を製造することができる。
【００３６】
次に、図６を参照して、本実施形態係る半導体装置の作用効果について説明する。
【００３７】
発明者は、カソード領域２２をコレクタ領域１４から離間せず、ＩＧＢＴ素子１０とダイオード素子２０との境界で接触させる従来の構成において、該境界を中心にしてＩＧＢＴ素子１０とダイオード素子２０を含む略７０μｍの範囲でＳＣＭ（走査型静電容量顕微鏡法）によるキャリア濃度測定を実施した。結果を図６に示す。図６は、フィールドストップ領域のキャリア濃度を示すグラフである。なお、横軸は、ＩＧＢＴ素子１０とダイオード素子２０との境界を原点とした場合に距離を示し、ダイオード素子２０側が正、ＩＧＢＴ素子１０側が負の座標として設定している。また、縦軸はキャリア濃度を示している。濃度の単位は任意であり、キャリア濃度の大小関係を示すものであって、濃度の絶対値を示すものではない。
【００３８】
図６によれば、ＩＧＢＴ素子１０側の座標−３５μｍ〜−２５μｍでは、キャリア濃度がほぼ一定である。この濃度は、アニール工程によって有効になるセレン起因のキャリア濃度であり、設計上の狙いとされるフィールドストップ領域５２のキャリア濃度である。一方、ダイオード素子２０側の座標０μｍ〜３５μｍでは、設計上の狙いとされるフィールドストップ領域５２のキャリア濃度に比べて低濃度で一定となっている。これは、カソード領域形成工程においてインプラされるリンが、半導体基板５０にダメージを与えてシリコン結晶に格子欠陥を生じさせることに起因する。格子欠陥はセレンに対してゲッタリングサイトとなる。このため、セレンが格子欠陥にトラップされ、アニール工程を経ても活性化せず、キャリアとして貢献しない。その結果、ダイオード素子２０側のフィールドストップ領域５２のキャリア濃度が低下する。
【００３９】
キャリア濃度の低下は、カソード領域２２に対応する厚さ方向のみにとどまらない。つまり、リンのインプラによる格子欠陥は、厚さ方向に直交する方向にも拡がる。よって、図６に示すように、ＩＧＢＴ素子１０における座標−２５μｍから０μｍにかけてキャリア濃度が低下する。そして、ＳＣＭの結果によれば、この拡がりは略２５μｍである。
【００４０】
なお、リンの半導体基板５０内部での経路はランダムである。このことから、発明者は、リンがシリコン結晶に対してチャネリングを起こしたり、リンのインプラにチルトを掛けたり、をしない限り、この拡がりの大きさは、ほぼ一定であると推察している。
【００４１】
このように、従来のように、カソード領域２２がコレクタ領域１４から離間せず、両者がＩＧＢＴ素子１０とダイオード素子２０との境界で接触する構成においては、ＩＧＢＴ素子１０におけるフィールドストップ領域５２でもキャリア濃度の低下が発生してしまう。これにより、空乏層の拡がりを十分に抑制できず、ＩＧＢＴの耐圧が低下してしまう虞がある。
【００４２】
これに対して、本実施形態における半導体装置１００は、カソード領域２２がコレクタ領域１４に対して略２５μｍだけ離間して形成されている。よって、フィールドストップ領域５２のキャリア濃度分布は、図６のような従来構成に対して、２５μｍだけ正方向にシフトする。このため、ＩＧＢＴ素子１０を構成するフィールドストップ領域５２、すなわち、コレクタ領域１４に隣接するフィールドストップ領域５２ではキャリア濃度の低下を抑制することができる。したがって、コレクタ領域１４近傍において、セレンに起因するキャリア濃度を保持することができ、フィールドストップ領域５２としての機能を発揮することができる。すなわち、ＩＧＢＴの耐圧の低下を抑制することができる。
【００４３】
なお、本実施形態では、コレクタ領域１４とカソード領域２２の離間距離を２５μｍとしたが、２５μｍ以上離間させれば同様の効果を奏することができる。
【００４４】
（第２実施形態）
本実施形態における半導体装置２００は、上記した第１実施形態の構成に加えて、第２主面５０ｂから厚さ方向に伸びた裏面トレンチ６０を備えている。裏面トレンチ６０は、その内部が、例えば、酸化シリコンなどの絶縁体で充填されて成る。
【００４５】
本実施形態における裏面トレンチ６０は、図７に示すように、厚さ方向に直交する方向において、コレクタ領域１４とカソード領域２２に挟まれるような位置に形成されている。具体的には、裏面トレンチ６０はコレクタ領域１４に接触するように形成されている。
【００４６】
これによれば、裏面トレンチ６０がダメージに対する障壁となるため、カソード領域２２を形成するためのリンのインプラにおけるダメージをＩＧＢＴ素子１０に相当する領域に拡げることなく、カソード領域２２を形成することができる。よって、ＩＧＢＴ素子１０におけるフィールドストップ領域５２のキャリア濃度低下を抑制することができる。
【００４７】
なお、本実施形態における裏面トレンチ６０は、コレクタ領域１４に接触するように形成されているが、コレクタ領域１４とカソード領域２２に挟まれるような位置に形成されていればよく、厚さ方向に直交する方向における位置は任意である。また、裏面トレンチ６０の深さも任意であるが、フィールドストップ領域５２を貫通してドリフト領域５１に至る程度に形成することが好ましい。
【００４８】
本実施形態における半導体装置２００の製造方法は、第１実施形態における半導体装置１００の製造方法に対し、切削工程の後であって、且つ、カソード領域形成工程の前に、裏面トレンチ６０を形成する裏面トレンチ形成工程を導入すればよい。
【００４９】
例えば、図３に示すフィールドストップ領域形成工程の後において、図８に示すように、第２主面５０ｂから厚さ方向にトレンチを掘り、ＣＶＤ等の方法により内部を絶縁体で充填する。これにより、裏面トレンチ６０を形成することができる。
【００５０】
次いで、図９に示すように、コレクタ領域１４を形成するコレクタ領域形成工程と、カソード領域２２を形成するカソード領域形成工程とを実施する。本実施形態におけるコレクタ領域形成工程およびカソード領域形成工程は、裏面トレンチ形成工程以降であれば、その順番は問わない。
【００５１】
最後に、所定の温度で各々不純物がインプラされた半導体基板５０をアニール処理してキャリアを活性化するアニール工程を実施する。このアニール処理により、キャリアが活性化すると同時にインプラされた不純物が拡散する。
【００５２】
以上の工程を経ることにより、図７に示す半導体装置１００を製造することができる。
【００５３】
（第３実施形態）
第１実施形態および第２実施形態におけるフィールドストップ領域５２は、フィールドストップ領域形成工程においては、半導体基板５０の第２主面５０ｂ側からイオンインプラする際、そのドーズ量が一律であった。これに対して、本実施形態では、コレクタ領域１４に隣接する部分よりも、コレクタ領域１４に隣接する部分を除く部分が高濃度となるようにする例について説明する。ここで、コレクタ領域１４に隣接する部分とは、ＩＧＢＴ素子１０におけるフィールドストップ領域５２であり、コレクタ領域１４に隣接する部分を除く部分とは、ダイオード素子２０におけるフィールドストップ領域５２である。
【００５４】
これによれば、カソード領域２２の形成に伴う格子欠陥にトラップされるセレンイオンに対して、ドープされるセレンイオンを十分に多くすることができ、キャリア濃度の減少を抑制することができる。
【００５５】
このようなフィールドストップ領域５２の形成は、第１実施形態と同様のフィールドストップ領域形成工程を経た後、第２のフィールドストップ領域形成工程を実施することによって実現することができる。
【００５６】
この第２のフィールドストップ領域形成工程は、フィールドストップ領域形成工程の後、図１０に示すように、第２主面５０ｂにおけるＩＧＢＴ素子１０側にレジストマスク７０を形成し、ダイオード素子２０側にのみセレンイオンの追加インプラを行う工程である。これにより、コレクタ領域１４に隣接する部分よりも、コレクタ領域１４に隣接する部分を除く部分が高濃度となるようにすることができる。
【００５７】
第２のフィールドストップ領域形成工程の後、第１実施形態と同様に、コレクタ領域形成工程、カソード領域形成工程、および、アニール工程を経て、本実施形態における半導体装置１００を製造することができる。
【００５８】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００５９】
上記した各実施形態では、例えば、ベース領域１１やアノード領域２１を均一濃度とされた領域として説明したが、第１主面５０ａにより近い領域に、ベース領域１１およびアノード領域２１よりも高濃度のｐ導電型としたベースコンタクト領域を形成するようにしてもよい。もちろん、これに限定されるものではなく、第１主面５０ａ側表層の構造がＲＣ−ＩＧＢＴの機能を有する構成であって、セレンのドープによりフィールドストップ領域５２が形成される構成であれば、本発明を適用することができる。
【００６０】
また、上記した各実施形態では、ｎ導電型の領域を形成する不純物としてリンをドープする例を示したが、ヒ素であってもよい。さらに、ｐ導電型の領域を形成する不純物としてボロンをドープする例を示したが、これに限定されない。
【符号の説明】
【００６１】
１０…ＩＧＢＴ素子，１１…ベース領域，１２…トレンチゲート，１３…エミッタ領域，１４コレクタ領域，
２０…ダイオード素子，２１…アノード領域，２２…カソード領域，
５０…半導体基板，５１…ドリフト領域，５２…フィールドストップ領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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