半导体装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本说明书所记载的技术涉及一种半导体装置。
【背景技术】
[0002]在日本专利公开公报2009-141202中公开了一种在半导体基板上形成有包含IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极型晶体管)区域的元件区域的半导体装置。在半导体基板的表面上设置有表面电极，在半导体基板的背面上设置有背面电极。IGBT区域具备:第一导电型的集电层，其与背面电极相接；第二导电型的漂移层，其相对于集电层而被设置在半导体基板的表面侧；第一导电型的体层，其相对于漂移层而被设置在半导体基板的表面侧，并与表面电极相接；栅电极，其被配置在从半导体基板的表面到达至漂移层的沟槽的内部，并通过绝缘膜而与半导体基板及表面电极绝缘；第二导电型的发射层，其被设置在体层与表面电极之间，并与栅电极的绝缘膜和表面电极相接；第一导电型的接触层，其被设置在体层与表面电极之间，并与表面电极相接，且与体层相比杂质浓度较高。
【发明内容】
[0003]发明所要解决的课题
[0004]在上述的半导体装置中，能够使IGBT区域作为二极管而发挥功能。在IGBT区域进行二极管动作时，从接触层向漂移层注入空穴。因此，为了降低二极管动作时的开关损耗，而减少从接触层向漂移层的空穴注入量是较为有效的。当缩小IGBT区域的接触层时，会减少从接触层向漂移层的空穴注入量，从而能够减少二极管动作时的开关损耗。
[0005]然而，当单纯地缩小IGBT区域的接触层时，存在IGBT动作时的RBSOA(ReverseBias Safe Operating Area:反向偏置安全区域)耐量下降这一问题。在IGBT区域关断时，蓄积在漂移层的空穴会沿着沟槽而流动至表面附近的体层，并从表面附近的体层向接触层集中流动。此时，当沟槽与接触层的间隔被形成为较大时，体层中空穴集中流动的范围将扩大，从而容易产生闭锁。会使半导体装置的RBSOA耐量下降。
[0006]本说明书提供一种解决上述课题的技术。在本说明书中，提供一种在半导体基板上形成有IGBT区域的半导体装置中，能够确保IGBT动作时的RBSOA耐量并且减少二极管动作时的开关损耗的技术。
[0007]用于解决课题的方法
[0008]本说明书公开了一种在半导体基板上形成有至少包含IGBT区域的元件区域的半导体装置。在半导体基板的表面上设置有表面电极，在半导体基板的背面上设置有背面电极。IGBT区域具备:第一导电型的集电层，其与背面电极相接；第二导电型的漂移层，其相对于集电层而被设置在半导体基板的表面侧；第一导电型的体层，其相对于漂移层而被设置在半导体基板的表面侧，并与表面电极相接；栅电极，其被配置在从半导体基板的表面到达至漂移层的沟槽的内部，并通过绝缘膜而与半导体基板及表面电极绝缘；第二导电型的发射层，其被设置在体层与表面电极之间，并与栅电极的绝缘膜及表面电极相接；第一导电型的接触层，其被设置在体层与表面电极之间，并与表面电极相接，且与体层相比杂质浓度较高。在该半导体装置中，在将沿着半导体基板的表面且沟槽延伸的方向设为X方向，将沿着半导体基板的表面且与X方向正交的方向设为Y方向时，从接触层至发射层的X方向上的间隔与从接触层至沟槽的Y方向上的间隔相比较大。
[0009]在上述的半导体装置中，从接触层至沟槽的间隔被形成为较小。当采用这种结构时，能够在IGBT区域关断时，蓄积在漂移层中的空穴沿着沟槽而流动至表面附近的体层，并从表面附近的体层向接触层流动时，使体层中空穴集中流动的范围缩小。由此，能够抑制闭锁的发生，从而确保半导体装置的RBSOA耐量。
[0010]此外，根据上述的半导体装置，通过将从接触层至发射层的间隔设为较大，从而能够将接触层形成为较小。由此，能够对二极管动作时的向漂移层的空穴注入进行抑制，从而减少开关损耗。
【附图说明】
[0011]图1为实施例的半导体装置2的俯视图。
[0012]图2为表示图1的II部的详细情况的俯视图。
[0013]图3为图2的II1-1II剖视图。
[0014]图4为图2的IV -1V剖视图。
[0015]图5为表示图1的V部的详细情况的俯视图。
[0016]图6为表示图1的VI部的详细情况的俯视图。
【具体实施方式】
[0017]本说明书所公开的半导体装置能够以如下方式构成，S卩，还具备第二导电型的载流子蓄积层，该第二导电型的载流子蓄积层以遮断漂移层与表面电极之间的方式而被设置在体层的内部。
[0018]在具有这种载流子蓄积层的半导体装置中，通过载流子蓄积层而抑制在使IGBT区域导通时，载流子(空穴)从漂移层穿过体层而向表面电极流动的情况。因此，成为在漂移层中存在大量的载流子的状态，从而漂移层的电阻降低，进而半导体装置的导通态电压降低。而且，在IGBT区域关断时，蓄积在漂移层中的大量的空穴会沿着沟槽而流动至表面附近的体层，并从表面附近的体层向接触层流动。根据上述的半导体装置，能够在IGBT区域关断时，使体层中大量的空穴集中流动的范围缩小。由此，能够抑制闭锁的发生，从而确保半导体装置的RBSOA耐量。
[0019]本说明书所公开的半导体装置能够以如下方式构成，即，元件区域的边缘部处的从接触层至发射层的X方向上的间隔与其他部分处的从接触层至发射层的X方向上的间隔相比较小。
[0020]在IGBT区域关断时，空穴尤其会向元件区域的边缘部的接触层集中流动。因此，当将元件区域的边缘部的接触层形成为较小时，半导体装置的RBSOA耐量将会下降。在上述的半导体装置中，通过将元件区域的边缘部的接触层形成为与其他部分处的接触层相比较大，从而能够防止半导体装置的RBSOA耐量的下降。
[0021]本说明书所公开的半导体装置能够以如下方式构成，S卩，在半导体基板上还形成有检测IGBT区域，检测IGBT区域具备:第一导电型的检测集电层，其与背面电极相接；第二导电型的检测漂移层，其相对于检测集电层而被设置在半导体基板的表面侧；第一导电型的检测体层，其相对于检测漂移层而被设置在半导体基板的表面侧，并与表面电极相接；检测栅电极，其被配置在从半导体基板的表面到达至检测漂移层的沟槽的内部，并通过绝缘膜而与半导体基板及表面电极绝缘；第二导电型的检测发射层，其被设置在检测体层与表面电极之间，并与检测栅电极的绝缘膜及表面电极相接；第一导电型的检测接触层，其被设置在检测体层与表面电极之间，并与表面电极相接，且与检测体层相比杂质浓度较高，检测IGBT区域中的从检测接触层至检测发射层的X方向上的间隔与IGBT区域中的从接触层至发射层的X方向上的间隔相比较小。
[0022]检测区域原本破坏耐量便较低，在将检测区域的检测接触层形成为较小时，会使检测区域的破坏耐量进一步下降。在上述的半导体装置中，通过将检测区域的检测接触层设为较大，从而能够确保检测区域的破坏耐量。
[0023]实施例
[0024]图1图示了本实施例的半导体装置2。半导体装置2具备被形成在同一半导体基板上的IGBT区域4、二极管区域6以及检测区域8。半导体装置2为所谓的反向导通(R