JP5724887B2 - 半導体装置 - Google Patents

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Description

本明細書が開示する技術は、ダイオードとＩＧＢＴが形成された半導体基板を有する半導体装置に関する。
特許文献１には、ダイオードとＩＧＢＴが形成された半導体基板を有する半導体装置が開示されている。このような半導体装置は、一般に、ＲＣ−ＩＧＢＴと呼ばれる。このＲＣ−ＩＧＢＴでは、半導体基板の下面に露出する範囲内に、ダイオードのカソード領域と、ＩＧＢＴのコレクタ領域が形成されている。また、半導体基板の下面には、カソード領域及びコレクタ領域と導通する共通電極が形成されている。
特開２００９−２７２５５０号公報
特許文献１のようにカソード領域及びコレクタ領域と導通する共通電極を有する従来のＲＣ−ＩＧＢＴでは、共通電極にＡｌＳｉ等の比較的仕事関数が大きい金属が用いられている。仕事関数が大きい金属は、ｐ型のコレクタ領域に対する障壁が低い。したがって、共通電極は、好適にコレクタ領域と導通する。他方、仕事関数が大きい金属は、ｎ型のカソード領域に対する障壁が高い。このため、従来のＲＣ−ＩＧＢＴでは、共通電極をカソード領域と導通させるために、カソード領域に対して極めて高濃度にｎ型不純物が注入されている。このように半導体基板に高濃度にｎ型不純物を注入すると、半導体基板中に非晶質化した欠陥が形成される。このような欠陥は、リーク電流の原因となるため好ましくない。半導体基板に対してレーザアニールを行うことによって、このような欠陥をある程度除去することは可能である。しかしながら、欠陥を完全に取り除くことは困難である。特に、ｎ型不純物濃度が高い領域では、レーザ光が吸収され易い。このため、半導体基板の深い位置までレーザ光が届かず、深い位置に存在する欠陥の除去が極めて困難であった。したがって、本明細書では、ダイオードとＩＧＢＴが形成された半導体基板を有する半導体装置であって、カソード領域のｎ型不純物濃度が比較的低い半導体装置を提供する。
本明細書が開示する半導体装置は、ダイオードとＩＧＢＴが形成された半導体基板を有する。この半導体装置においては、半導体基板の１つの表面に露出する範囲に、ダイオードのカソード領域と、ＩＧＢＴのコレクタ領域が形成されている。前記表面上には、カソード領域と接する第１導体層と、コレクタ領域と接する第２導体層が形成されている。第２導体層の仕事関数は、第１導体層の仕事関数よりも大きい。
この半導体装置では、第１導体層がカソード領域と接する。第１導体層の仕事関数は小さいので、第１導体層とカソード領域との間の障壁は小さい。すなわち、この半導体装置では、カソード領域のｎ型不純物濃度が比較的低くても、第１導体層とカソード領域との間の障壁が小さい。カソード領域に対して高濃度にｎ型不純物を注入する必要がないので、上述した欠陥の問題は生じない。また、この半導体装置では、第２導体層がコレクタ領域と接する。第２導体層の仕事関数は大きいので、第２導体層とコレクタ領域との間の障壁は小さい。このように、この半導体装置では、カソード層及びコレクタ層の何れの不純物濃度をそれほど高くしなくても、カソード領域とコレクタ領域の両方が、低い障壁によって導体層に接続される。
また、カソード領域とコレクタ領域の間の境界の位置は、カソード領域及びコレクタ領域への不純物の注入量や、注入後の不純物活性化工程における不純物の拡散距離等によって変化する。このため、半導体装置を量産したときに、半導体装置間において、カソード領域とコレクタ領域の間の境界の位置にばらつきが生じる。特に、レーザアニールにより不純物活性化工程を行う場合には、半導体基板表面よりも加熱範囲（レーザ照射範囲）が狭くなるので、その表面に対して複数回のレーザアニールを行う必要がある。このため、半導体基板表面の一部に複数回のレーザアニールを受ける部分が生じ、その部分では不純物の拡散距離が長くなる。このため、上述した境界の位置のばらつきはより大きくなる。この境界の位置のばらつきによって、第２導体層とコレクタ領域の接触面積が変動すると、コレクタ領域を介して半導体基板中に提供されるホールの量が変化し、ＩＧＢＴの特性が大きく変動する。これによって、ＩＧＢＴの特性のばらつきが大きくなる。
したがって、上述した半導体装置は、前記表面に露出する範囲において、カソード領域がコレクタ領域に隣接していることが好ましい。また、第１導体層が、第２導体層に隣接していることが好ましい。また、カソード領域とコレクタ領域との境界（以下、第１境界という）が、第１導体層と第２導体層との境界（以下、第２境界という）よりも第１導体層側に配置されていることが好ましい。
この構成では、第１境界が、第２境界よりも第１導体層側に配置されているので、第１境界の位置が変化しても、第２導体層とコレクタ領域の接触面積が変化しない。また、第１境界と第２境界の間の領域では、第１導体層とコレクタ領域が接触する。これらが接触する領域の面積は、第１境界の位置に応じて変化する。しかしながら、第１電極とコレクタ領域の間の障壁は大きいので、これらが接する領域を通って半導体基板に供給されるホールはほとんどない。このため、第１電極とコレクタ領域とが接触する領域の面積は、ＩＧＢＴの特性にほとんど影響しない。したがって、この構成の半導体装置は、第１境界の位置にばらつきが生じても、ＩＧＢＴの特性にばらつきがほとんど生じない。
ＲＣ−ＩＧＢＴ１０の縦断面図。 ＲＣ−ＩＧＢＴ１０の製造工程を示すフローチャート。 変形例のＲＣ−ＩＧＢＴの縦断面図。 変形例のＲＣ−ＩＧＢＴの縦断面図。 変形例のＲＣ−ＩＧＢＴの縦断面図。 変形例のＲＣ−ＩＧＢＴの縦断面図。
実施例のＲＣ−ＩＧＢＴ１０は、図１に示すように、シリコンからなる半導体基板１２と、半導体基板１２の上面及び下面に形成されている電極（導体層）及び絶縁層等を備えている。半導体基板１２にはダイオード領域２０とＩＧＢＴ領域４０が形成されている。
ダイオード領域２０内の半導体基板１２の上面には、アノード電極２２が形成されている。ＩＧＢＴ領域４０内の半導体基板１２の上面には、エミッタ電極４２が形成されている。半導体基板１２の下面には、共通電極６０が形成されている。
ダイオード領域２０には、アノード領域２６、ドリフト層２８、バッファ層２９、カソード層３０、トレンチ電極３２が形成されている。
ダイオード領域２０内の半導体基板１２の上面には、複数のトレンチが形成されている。各トレンチの内面は、絶縁膜３４に覆われている。また、各トレンチの内部には、トレンチ電極３２が形成されている。トレンチ電極３２の上面は絶縁膜３６により覆われている。トレンチ電極３２は、絶縁膜３６によってアノード電極２２から絶縁されている。
アノード領域２６は、ｐ型である。アノード領域２６は、高濃度アノード領域２６ａと低濃度アノード領域２６ｂを備えている。高濃度アノード領域２６ａは、半導体基板１２の上面に露出する範囲に、島状に形成されている。高濃度アノード領域２６ａは、ｐ型不純物濃度が高い。高濃度アノード領域２６ａは、アノード電極２２に対してオーミック接続されている。低濃度アノード領域２６ｂは、高濃度アノード領域２６ａの下側及び側方に形成されている。低濃度アノード領域２６ｂのｐ型不純物濃度は、高濃度アノード領域２６ａよりも低い。
アノード領域２６の下側には、ドリフト層２８が形成されている。ドリフト層２８は、ｎ型であり、ｎ型不純物濃度が低い。
ダイオード領域２０内のドリフト層２８の下側には、バッファ層２９が形成されている。バッファ層２９は、ｎ型である。バッファ層２９のｎ型不純物濃度は、ドリフト層２８よりも高い。
カソード層３０は、バッファ層２９の下側に形成されている。カソード層３０は、半導体基板１２の下面に露出する範囲に形成されている。カソード層３０は、ｎ型であり、ｎ型不純物濃度が高い。但し、カソード層３０のｎ型不純物濃度は、従来のＲＣ−ＩＧＢＴのカソード層に比べれば低い。カソード層３０の下面におけるｎ型不純物濃度は、約１×１０１９／ｃｍ−３である。カソード層３０は、共通電極６０に対してオーミック接続されている。
ダイオード領域２０内には、アノード領域２６、ドリフト層２８、バッファ層２９、及び、カソード層３０によってダイオードが形成されている。
ＩＧＢＴ領域４０には、エミッタ領域４４、ボディ領域４８、ドリフト層２８、バッファ層２９、コレクタ層５２、及び、ゲート電極５４が形成されている。
ＩＧＢＴ領域４０内の半導体基板１２の上面には、複数のトレンチが形成されている。各トレンチの内面は、ゲート絶縁膜５６に覆われている。各トレンチの内部に、ゲート電極５４が形成されている。ゲート電極５４の上面は絶縁膜５８により覆われている。ゲート電極５４は、絶縁膜５８によってエミッタ電極４２から絶縁されている。
エミッタ領域４４は、半導体基板１２の上面に露出する範囲に、島状に形成されている。エミッタ領域４４は、ゲート絶縁膜５６に接する範囲に形成されている。エミッタ領域４４は、ｎ型であり、不純物濃度が高い。エミッタ領域４４は、エミッタ電極４２に対してオーミック接続されている。
ボディ領域４８は、ｐ型である。ボディ領域４８は、高濃度ボディ領域４８ａと低濃度ボディ領域４８ｂを備えている。高濃度ボディ領域４８ａは、半導体基板１２の上面に露出する範囲に、島状に形成されている。高濃度ボディ領域４８ａは、２つのエミッタ領域４４の間に形成されている。高濃度ボディ領域４８ａは、不純物濃度が高い。高濃度ボディ領域４８ａは、エミッタ電極４２に対してオーミック接続されている。低濃度ボディ領域４８ｂは、エミッタ領域４４及び高濃度ボディ領域４８ａの下側に形成されている。低濃度ボディ領域４８ｂは、ゲート電極５４の下端より浅い範囲に形成されている。低濃度ボディ領域４８ｂの不純物濃度は、高濃度ボディ領域４８ａよりも低い。低濃度ボディ領域４８ｂによって、エミッタ領域４４がドリフト層２８から分離されている。ゲート電極５４は、エミッタ領域４４とドリフト層２８を分離している範囲の低濃度ボディ領域４８ｂにゲート絶縁膜５６を介して対向している。
ボディ領域４８の下側には、ドリフト層２８が形成されている。すなわち、ドリフト層２８は、ダイオード領域２０とＩＧＢＴ領域４０に跨って形成されている。
ＩＧＢＴ領域４０内のドリフト層２８の下側には、バッファ層２９が形成されている。すなわち、バッファ層２９は、ダイオード領域２０とＩＧＢＴ領域４０に跨って形成されている。
ＩＧＢＴ領域４０内のバッファ層２９の下側には、コレクタ層５２が形成されている。コレクタ層５２は、半導体基板１２の下面に露出する範囲に形成されている。コレクタ層５２は、ｐ型であり、不純物濃度が高い。コレクタ層５２の下面におけるｐ型不純物濃度は、約１×１０１８ｃｍ−３である。コレクタ層５２は、共通電極６０に対してオーミック接続されている。コレクタ層５２は、カソード層３０に隣接している。半導体基板１２の上面に対して垂直に見たときに、コレクタ層５２とカソード層３０の間の境界７０は、ダイオード領域２０とＩＧＢＴ領域４０の間の境界７２（半導体基板１２の上面側において、アノード領域２６が形成されている領域とエミッタ領域４４及びボディ領域４８が形成されている領域との境界）と略一致する。
ＩＧＢＴ領域４０内には、エミッタ領域４４、ボディ領域４８、ドリフト層２８、バッファ層２９、コレクタ層５２及びゲート電極５４によってＩＧＢＴが形成されている。
次に、共通電極６０の構造についてより詳細に説明する。半導体基板１２の下面に接する位置には、ＡｌＳｉ（アルミニウム−シリコン合金）により構成されたＡｌＳｉ層６２とＴｉ（チタン）により構成されたＴｉ層６４が形成されている。ＡｌＳｉ層６２とＴｉ層６４は、互いに隣接している。Ｔｉ層６４は、カソード層３０の下面の全域と接するように形成されている。ＡｌＳｉ層６２は、コレクタ層５２の下面の略全域と接するように形成されている。但し、境界７０から距離Ｌの範囲内にあるコレクタ層５２の下面には、Ｔｉ層６４が接している。すなわち、Ｔｉ層６４は、境界７０を超えてコレクタ層５２の下側まで伸びている。このため、半導体基板１２の上面に対して垂直に見たときに、カソード層３０とコレクタ層５２との境界７０は、ＡｌＳｉ層６２とＴｉ層６４の境界７４よりもＴｉ層６４側に配置されている。境界７４は、境界７０と平行に伸びている。また、Ｔｉ層６４は、ＡｌＳｉ層６２の下側にも形成されている。Ｔｉ層６４の下側には、Ｎｉ（ニッケル）からなるＮｉ層６６が形成されている。Ｎｉ層６６の下側（最表層）には、Ａｕ（金）からなるＡｕ層６８が形成されている。なお、上述した距離Ｌは、境界７０の位置ばらつきによって変動するが、０．５μｍ〜２０μｍ程度であることが好ましい。
ＡｌＳｉは、約５．０ｅＶ（障壁高さが０．３〜０．４ｅＶとなる）の高い仕事関数を有している。このため、コレクタ層５２のｐ型不純物濃度がそれほど高くなくても、ＡｌＳｉ層６２とコレクタ層５２との間の障壁は小さい。また、Ｔｉは、約４．３３ｅＶ（障壁高さが約０．６ｅＶとなる）の低い仕事関数を有している。このため、カソード層３０のｎ型不純物濃度がそれほど高くなくても、Ｔｉ層６４とカソード層３０との間の障壁は小さい。このように、コレクタ層５２に接する導体層に仕事関数が高いＡｌＳｉを用い、カソード層３０に接する導体層に仕事関数が低いＴｉを用いることで、コレクタ層５２及びカソード層３０の不純物濃度をそれほど高くしなくても、これらの層の両方に対して好適に導通する共通電極６０が得られる。
また、半導体基板１２の上面に対して垂直に見たときに境界７０と境界７４の間の領域には、Ｔｉ層６４とコレクタ層５２との接触領域７６が形成されている。Ｔｉの仕事関数は低く、かつ、コレクタ層５２はｐ型であるので、接触領域７６には高い障壁が存在する。このため、コレクタ層５２と共通電極６０の間に、接触領域７６を介した電流はほとんど流れない。接触領域７６にはほとんど電流が流れないので、コレクタ層５２と共通電極６０とが実質的に導通している範囲は、コレクタ層５２とＡｌＳｉ層６２とが接触している範囲となる。
ＲＣ−ＩＧＢＴ１０を量産する場合には、製造条件の影響によって、コレクタ層５２とカソード層３０の境界７０の位置（図１における左右方向の位置）が製造されるＲＣ−ＩＧＢＴ１０の間で大きくばらつく。境界７０の位置が変化すると接触領域７６の面積が変化する。しかしながら、上述したように、接触領域７６にはほとんど電流が流れないので、接触領域７６の面積が変化してもＲＣ−ＩＧＢＴ１０の特性にはほとんど影響がない。上述した通り、コレクタ層５２と共通電極６０とが実質的に導通している範囲は、コレクタ層５２とＡｌＳｉ層６２とが接触している範囲である。すなわち、コレクタ層５２とＡｌＳｉ層６２との接触面積が変化すると、ＩＧＢＴ領域４０に流入するホールの量が変化し、ＩＧＢＴの特性が大きく変化する。しかしながら、境界７０と境界７４の間に距離Ｌが設けられているので、境界７０の位置が変化しても、コレクタ層５２とＡｌＳｉ層６２との接触面積は変化しない。したがって、ＲＣ−ＩＧＢＴ１０を量産した場合に境界７０の位置にばらつきが生じても、量産されるＲＣ−ＩＧＢＴ１０の間でＩＧＢＴの特性にばらつきが生じ難い。
なお、ＲＣ−ＩＧＢＴ１０において、境界７０の位置が変化すると、カソード層３０とＴｉ層６４の接触面積も変化する。しかしながら、この接触面積が変化しても、ダイオードの特性にそれほど大きな変化は生じない。したがって、ＲＣ−ＩＧＢＴ１０を量産した場合に境界７０の位置にばらつきが生じても、量産されるＲＣ−ＩＧＢＴ１０の間でダイオードの特性にそれほど大きいばらつきは生じない。
次に、ＲＣ−ＩＧＢＴ１０の製造工程について説明する。ＲＣ−ＩＧＢＴ１０は、ドリフト層２８と略同じｎ型不純物濃度を有するｎ型の半導体ウエハから製造される。図２のステップＳ２に示すように、最初に、ＲＣ−ＩＧＢＴ１０の上面側の構造（すなわち、エミッタ領域４４、ボディ領域４８、ゲート電極５４、エミッタ電極４２、アノード領域２６、トレンチ電極３２、及び、アノード電極２２等）を形成する。ステップＳ４では、半導体ウエハの下面を研磨、及び、ウェットエッチングすることで、半導体ウエハを薄くする。ステップＳ２、Ｓ４は、従来公知の方法により実施される。
ステップＳ６では、半導体ウエハの下面全体に、ｎ型不純物を注入する。ここでは、主にバッファ層２９を形成すべき深さにｎ型不純物を注入する。また、ここでは、後述するステップＳ８、Ｓ１０よりも低い濃度で不純物を注入する。ステップＳ８では、半導体ウエハの下面全体に、ｐ型不純物を注入する。ここでは、コレクタ層５２の深さ（極めて浅い位置）にｐ型不純物を注入する。また、ここでは、比較的低い濃度でｐ型不純物を注入する。ステップＳ１０では、半導体ウエハの下面のうち、カソード層３０を形成すべき範囲に、ｎ型不純物を注入する。ここでは、ステップＳ８で注入されたｐ型不純物よりも高濃度でｎ型不純物を注入する。但し、ステップＳ１０では、従来のＲＣ−ＩＧＢＴのカソード層よりも低い濃度でｎ型不純物を注入する。このように、ステップＳ６〜Ｓ１０のイオン注入は、比較的低い濃度により行われる。このため、ステップＳ６〜Ｓ１０において半導体ウエハ内に形成される結晶欠陥は少ない。
ステップＳ１２では、半導体ウエハの下面に向けてレーザ光を照射することで、半導体ウエハの下面を加熱する（レーザアニール）。これによって、半導体ウエハに注入された不純物が活性化して、バッファ層２９、カソード層３０、及び、コレクタ層５２が形成される。また、このとき、注入された不純物が拡散する。このときの不純物の拡散距離は、製造条件（特に、ステップＳ１２のレーザアニールの条件）によって大きく変化する。したがって、カソード層３０とコレクタ層５２の境界７０の位置は、比較的大きくばらつく。また、レーザアニールを行うことで、半導体ウエハ中の欠陥が消滅する。カソード層３０の不純物濃度が比較的低いので、レーザ光はカソード層３０を通して半導体ウエハの比較的深い位置まで到達する。したがって、半導体ウエハの深い位置に形成された結晶欠陥をも消滅させることができる。このため、半導体ウエハに残存する結晶欠陥を従来よりも減らすことができる。
ステップＳ１４では、マスク等により範囲を制限したスパッタリングによって、コレクタ層５２の下面にＡｌを成長させる。これによって、ＡｌＳｉ層６２を形成する。但し、ここでは、境界７０近傍のコレクタ層５２の下面には、ＡｌＳｉ層６２を形成しない。すなわち、製造ばらつきの範囲内で境界７０が最もコレクタ層５２側に位置した場合でも、境界７０よりもＡｌＳｉ層６２の端部（図１の境界７４に相当する端部）がコレクタ層５２側に位置するように、ＡｌＳｉ層６２の形成位置を設定しておく。
なお、従来のＲＣ−ＩＧＢＴでは、カソード層の下面を含む半導体ウエハの下面全体にＡｌＳｉ層が形成されるが、この際に、一部のＡｌがカソード層中に拡散する。半導体層中ではＡｌはｐ型不純物として機能するため、従来のＲＣ−ＩＧＢＴでは、拡散したＡｌの影響を打ち消すために、カソード層に高濃度にｎ型不純物を注入する必要があった。しかしながら、本実施例では、カソード層３０の下面にＡｌＳｉ層６２を形成しないので、カソード層３０へのＡｌの拡散は生じない。したがって、カソード層３０のｎ型不純物濃度が低くても、問題は生じない。
ステップＳ１６では、半導体ウエハの下面全体に、Ｔｉ層６４を形成する。これによって、カソード層３０及び境界７０近傍のコレクタ層５２に接するＴｉ層６４が形成される。また、Ｔｉ層６４は、ＡｌＳｉ層６２の下側にも形成される。なお、ステップＳ１６の実施時には、少量のＴｉがカソード層３０中に拡散するが、Ｔｉはｎ型不純物として機能するので、Ｔｉによってカソード層３０の特性が著しく害されることはない。
ステップＳ１８では、Ｔｉ層６４の下側にＮｉ層６６を形成する。ステップＳ２０では、Ｎｉ層６６の下側にＡｕ層６８を形成する。以上のステップによって、図１に示すＲＣ−ＩＧＢＴ１０が製造される。
以上に説明したように、実施例のＲＣ−ＩＧＢＴ１０は、カソード層３０のｎ型不純物濃度を比較的低く抑えることができる。このため、半導体基板１２中に結晶欠陥が少なくなる。したがって、ＲＣ−ＩＧＢＴ１０は、リーク電流が少ない。また、境界７０の位置が変化してもコレクタ層５２とＡｌＳｉ層６２の接触面積が変化しない。したがって、量産されるＲＣ−ＩＧＢＴ１０の間で境界７０の位置にばらつきが生じても、それらのＲＣ−ＩＧＢＴ１０の間で特性にばらつきが生じ難い。このため、安定した品質でＲＣ−ＩＧＢＴ１０を量産することができる。
上述した実施例では、ステップＳ１４において、マスク等により範囲を制限したスパッタリングによってＡｌＳｉ層６２を形成した。しかしながら、半導体ウエハの下面全体にＡｌＳｉ層６２を形成し、その後、エッチングにより不要なＡｌＳｉ層６２（カソード層３０の下面及び距離Ｌの範囲内のＡｌＳｉ層６２）を除去してもよい。
なお、上述した実施例では、Ｔｉ層の下側に、Ｎｉ層とＡｕ層が形成されていた。しかしながら、当該Ｔｉ層の下側に、Ａｌ層、Ｎｉ層、及び、Ａｕ層がこの順で積層されていてもよい。また、当該Ｔｉ層の下側に、Ａｌ層、Ｔｉ層、Ｎｉ層、Ａｕ層がこの順で積層されていてもよい。
また、上述した実施例では、境界７２（すなわち、上面側においてアノード領域２６が形成されている領域と、上面側においてエミッタ領域４４及びボディ領域４８が形成されている領域との境界）と境界７０の位置が略一致していた。しかしながら、上面側の構造と下面側の構造は、どのような位置関係にあってもよい。例えば、図３に示すように、境界７２と境界７４の位置が一致しており、境界７０が境界７４よりもＴｉ層６４側に存在していてもよい。また、図４に示すように、境界７２が境界７０と境界７４の間に存在していてもよい。また、図５に示すように、半導体基板１２の上面側に、アノード領域２６、エミッタ領域４４、ボディ領域４８の何れもが形成されていない分離領域４５が存在していてもよい。また、図６に示すように、ＩＧＢＴ領域４０内に、エミッタ領域４４に接していないダミーゲート電極５４ａが形成されていてもよい。図５、６の場合も、上面側の構造と下面側の構造は、どのような位置関係であってもよい。
また、上述した実施例では、距離Ｌの範囲以外のコレクタ層５２に接する導体層（すなわち、仕事関数が大きい導体層）として、ＡｌＳｉ層６２が形成されていた。しかしながら、これに代えて、Ａｕ、Ｂｅ、Ｃ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｇｅ、Ｉｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｗ、Ｚｎ、または、これらのうちのいくつかの合金からなる層が形成されていてもよい。また、上述した実施例では、距離Ｌの範囲内のコレクタ層５２とカソード層３０に接する導体層（すなわち、仕事関数が小さい導体層）として、Ｔｉ層６４が形成されていた。しかしながら、これに代えて、Ａｇ、Ａｓ、Ｂ、Ｂａ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｃｅ、Ｃｓ、Ｅｕ、Ｇａ、Ｇｄ、Ｈｆ、Ｉｎ、Ｋ、Ｌａ、Ｌｉ、Ｌｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎａ、Ｎｄ、Ｒｂ、Ｓｃ、Ｓｍ、Ｓｎ、Ｓｒ、Ｔｂ、Ｔｈ、Ｔｌ、Ｕ、Ｖ、Ｙ、Ｚｒ、または、これらのうちのいくつかの合金からなる層が形成されていてもよい。なお、仕事関数が大きい導体層には、仕事関数が４．７５ｅＶ以上の材料を用いることが特に好ましい。また、仕事関数が小さい導体層には、仕事関数が４．４５ｅＶ以下の材料を用いることが特に好ましい。
また、各導体層が半導体基板中に拡散した場合の影響を抑えるために、ｐ型のコレクタ層５２と主に接する仕事関数が大きい導体層には、半導体層中でｐ型不純物として機能する材料を用いることが特に好ましい。また、ｎ型のカソード層３０と接する仕事関数が小さい導体層には、半導体層中でｎ型不純物として機能する材料を用いることが特に好ましい。
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、単独であるいは各種の組み合わ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。
１０：ＲＣ−ＩＧＢＴ
１２：半導体基板
２０：ダイオード領域
２２：アノード電極
２６：アノード領域
２８：ドリフト層
２９：バッファ層
３０：カソード層
３２：トレンチ電極
４０：ＩＧＢＴ領域
４２：エミッタ電極
４４：エミッタ領域
４８：ボディ領域
５２：コレクタ層
５４：ゲート電極
６０：共通電極
６２：ＡｌＳｉ層
６４：Ｔｉ層
７０：境界
７２：境界
７４：境界

Claims (1)

  1. ダイオードとＩＧＢＴが形成された半導体基板を有する半導体装置であって、
    半導体基板の１つの表面に露出する範囲に、ダイオードのカソード領域と、ＩＧＢＴのコレクタ領域が形成されており、
    前記表面上に、カソード領域と接する第１導体層と、コレクタ領域と接する第２導体層が形成されており、
    第２導体層の仕事関数が、第１導体層の仕事関数よりも大きく、
    前記表面に露出する範囲において、カソード領域がコレクタ領域に隣接しており、
    第１導体層が、第２導体層に隣接しており、
    カソード領域とコレクタ領域との境界が、第１導体層と第２導体層との境界よりも第１導体層側に配置されている、
    半導体装置。
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