JP6127820B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は、実施の形態1にかかる半導体装置の一例を示した模式的な断面図である。
まず、半導体装置100の半導体基板113において、IGBT部110とDiode部130の境界(即ちDiode部130の側壁部)を穿孔することにより、側壁トレンチ137を形成する。上述の通り、この側壁トレンチ137は、後の製造工程で設けられる拡散層133よりも深い位置まで形成される。
次に、半導体基板113の上部にフィールド酸化膜140を形成するとともに、側壁トレンチ137の内部に絶縁酸化壁138を形成する。
次に、Diode部130の上部に形成されたフィールド酸化膜140をドライエッチングにより取り除く(Diode部130を開口する)。
次に、Diode部130において、半導体基板113を深く掘り下げる。ただし、半導体基板113を掘り下げる深さは、側壁トレンチ137の深さよりも浅くする。
次に、IGBT部110における半導体基板113の上面及びDiode部130における半導体基板113の上面に、それぞれ拡散層112及び拡散層133を形成する。
次に、IGBT部110において、拡散層112の上面から半導体基板113の一部にまで達するように、トレンチゲート118を形成する。このとき、トレンチゲート118の内部にはゲート絶縁酸化膜119が形成される。また、拡散層112の上面にもゲート絶縁酸化膜119を形成するほか、拡散層133の上面にも絶縁酸化膜132を形成する。
次に、IGBT部110におけるゲート絶縁酸化膜119の上面に、ゲートポリシリコン117の層を形成する。また、Diode部130における絶縁酸化膜132の上面にも、ポリシリコン131の層を形成する。ここで、トレンチゲート118及び側壁トレンチ137の内部にも、それぞれゲートポリシリコン117及びポリシリコン139が埋め込まれる。また、Diode部130においては、側壁トレンチ137の近傍において、ゲートポリシリコン117の層と略面一の高さになるようにポリシリコン131が形成される。このようにして、ポリシリコンが半導体装置100に形成される。
次に、ゲートポリシリコン117をドライエッチングすることにより、IGBT部110においては、トレンチゲート118の上面以外に形成されたゲートポリシリコン117は取り除かれる。なお、トレンチゲート118の内部にはゲートポリシリコン117が埋め込まれている。
次に、Diode部130においては、高濃度領域開口拡散層136の上面に、埋め込み電極135が埋め込まれる。ここでポリシリコン131の上面と埋め込み電極135の上面とは略面一である。なお、埋め込み電極135は、半導体装置100が図2Hに示した状態から冷却された後、埋め込まれる。
最後に、IGBT部110及びDiode部130の上面において表面電極111を形成する。さらに、IGBT部110の裏側において、バッファ層114、コレクタ層115及び裏面電極116を形成するとともに、Diode部130の裏側において、バッファ層114、カソード層134及び裏面電極116を形成する。以上の処理により、半導体装置100が形成される。
110 IGBT部
111 表面電極
112 拡散層
113 半導体基板
114 バッファ層
115 コレクタ層
116 裏面電極
117 ゲートポリシリコン
118 トレンチゲート
119 ゲート絶縁酸化膜
120 上部ボディ層
121 中間層
122 キャリア蓄積層
123 下部ボディ層
130 Diode部
131 ポリシリコン
132 絶縁酸化膜
133 拡散層
134 カソード層
135 埋め込み電極
136 高濃度領域開口拡散層
137 側壁トレンチ
138 絶縁酸化壁
139 ポリシリコン
140 フィールド酸化膜
Claims (3)
- IGBT領域とダイオード領域とが同一半導体基板に形成されている半導体装置であって、
前記ダイオード領域は、
前記半導体基板の第1主面に設けられた表面電極と、
前記半導体基板の第2主面に設けられたカソード電極と、
前記表面電極と接続され、前記表面電極に比較して前記第2主面側に形成されたアノード電極と、
前記アノード電極の側面と接触し、且つ前記アノード電極の側面を囲む位置に設けられたポリシリコンと、
前記アノード電極と接続され、当該アノード電極と前記カソード電極との間に積層された拡散層と、を有し、
前記ポリシリコンは前記表面電極の直下に設けられており、
前記ダイオード領域は、当該ダイオード領域の側面部において、前記表面電極の下面から前記拡散層よりも深い位置まで形成された側壁トレンチを用いて、前記IGBT領域と絶縁されている、
半導体装置。 - 前記アノード電極は銅を用いて構成されている、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記半導体装置は、前記アノード電極の直下の前記拡散層の内部に設けられ、当該拡散層よりも不純物濃度が高いp型の導電型の層である高濃度領域開口拡散層を備える、請求項1または2に記載の半導体装置。
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