專利名稱：具有igbt區(qū)和二極管區(qū)的半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置，其中IGBT區(qū)和二極管區(qū)都位于同一個襯底內(nèi)。
背景技術(shù)：
特開號為2005-317751的日本專利申請和特開號為2008-192737的日本專利申請公開了如下的半導(dǎo)體裝置其中IGBT區(qū)和二極管區(qū)都位于同一個襯底內(nèi)。特開號為 2005-317751的日本專利申請描述了這樣一種結(jié)構(gòu)其中損傷層整體地設(shè)置在IGBT區(qū)和二極管區(qū)上。特開號為2008-192737的日本專利申請?zhí)岢隽巳缦碌囊环N結(jié)構(gòu)其中損傷層只
設(shè)置在二極管區(qū)處。通過在二極管區(qū)處設(shè)置損傷層，由于在二極管元件的恢復(fù)期間襯底內(nèi)的過量載流子在損傷層中復(fù)合并且被耗盡，因此提高了二極管元件的恢復(fù)特性。借助于在特開號為 2005-317751的日本專利申請中公開的結(jié)構(gòu)，或者換句話說，借助于將與設(shè)置在二極管區(qū)處的損傷層類似的損傷層也設(shè)置在IGBT區(qū)處的結(jié)構(gòu)，IGBT的特性因IGBT區(qū)內(nèi)的損傷層而降低。借助于在特開號為2008-192737的日本專利申請中公開的結(jié)構(gòu)，或者換句話說，借助于將損傷層僅設(shè)置在二極管區(qū)處的結(jié)構(gòu)，可以防止IGBT的特性因損傷層而降低。在IGBT區(qū)和二極管區(qū)都位于同一個襯底內(nèi)的半導(dǎo)體裝置的情況中，當(dāng)IGBT被關(guān)斷時會發(fā)生問題，因?yàn)榉e聚在IGBT區(qū)內(nèi)的載流子流入二極管區(qū)，因此二極管損耗增加。如在特開號為2005-317751的日本專利申請中所公開的，通過將損傷層整體地設(shè)置在IGBT區(qū)和二極管區(qū)上，可以防止當(dāng)IGBT被關(guān)斷時積聚在IGBT區(qū)內(nèi)的載流子流入二極管區(qū)。不會發(fā)生二極管損耗增加的問題。然而，如在前所描述的，IGBT的特性會降低。如在特開號為2008-192737的日本專利申請中所公開的，當(dāng)損傷層僅設(shè)置在二極管區(qū)處時， IGBT的特性保持不被降低。然而，當(dāng)IGBT被關(guān)斷時不能阻止積聚在IGBT區(qū)內(nèi)的載流子流入二極管區(qū)。因此，二極管損耗增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體裝置，其中IGBT的特性不會降低并且二極管損耗不會增加。在IGBT區(qū)和二極管區(qū)都位于同一個襯底內(nèi)的半導(dǎo)體裝置的情況中，存在這樣的區(qū)其中形成了構(gòu)成IGBT結(jié)構(gòu)的集電層但不形成構(gòu)成IGBT結(jié)構(gòu)的發(fā)射區(qū)域和/或柵電極。 該區(qū)位于在與二極管區(qū)相鄰的一側(cè)的IGBT區(qū)內(nèi)。換句話說，IGBT區(qū)包括形成完全I(xiàn)GBT 結(jié)構(gòu)的區(qū)；和因存在集電層且不存在發(fā)射區(qū)域和/或柵電極而具有不完全I(xiàn)GBT結(jié)構(gòu)的區(qū)。 在本說明書中，前者將被稱為完全分區(qū)而后者將被稱為不完全分區(qū)。IGBT區(qū)包括完全分區(qū)和不完全分區(qū)。完全分區(qū)、不完全分區(qū)和二極管區(qū)按此順序布置。在本發(fā)明中，不完全分區(qū)用于抑制當(dāng)IGBT被關(guān)斷時積聚在IGBT區(qū)內(nèi)的載流子流入二極管區(qū)并防止二極管損耗增加。通過將晶格缺陷引入不完全分區(qū)中，晶格缺陷成為載流子的復(fù)合中心并且抑制了積聚在IGBT區(qū)內(nèi)的載流子流入二極管區(qū)。即使在IGBT區(qū)處，只要晶格缺陷被引入IGBT區(qū)內(nèi)的不完全分區(qū)中，就能防止IGBT的特性降低。通過將晶格缺陷引入不完全分區(qū)中，可以得到不降低IGBT的特性且不增加二極管損耗的半導(dǎo)體裝置。引入晶格缺陷等同于引入載流子復(fù)合中心并形成縮短載流子壽命的區(qū)域。不需要將晶格缺陷引入完全分區(qū)中。在這種情況中，僅將晶格缺陷引入不完全分區(qū)中?？梢詫⑸倭康木Ц袢毕菀胪耆謪^(qū)中。僅將少量的晶格缺陷引入完全分區(qū)中可以改善而不是降低IGBT的特性。當(dāng)將少量的晶格缺陷引入完全分區(qū)中時，將更大量的晶格缺陷引入不完全分區(qū)中。在本說明書中所使用的晶格缺陷的密度指的是在襯底的厚度上求平均值的密度。當(dāng)大量的晶格缺陷被引入特定深度時，晶格缺陷的密度增加。引入不完全分區(qū)中的晶格缺陷的密度大于引入完全分區(qū)中的晶格缺陷的密度的描述包括兩種情況晶格缺陷未被引入完全分區(qū)中的情況；和少量的晶格缺陷被引入完全分區(qū)中的情況。引入二極管區(qū)中的晶格缺陷的密度不受限制。引入二極管區(qū)中的晶格缺陷的密度可以高于或低于引入不完全分區(qū)中的晶格缺陷的密度。引入二極管區(qū)中的晶格缺陷不直接影響IGBT的特性并且不直接影響抑制了積聚在IGBT區(qū)內(nèi)的載流子流入二極管區(qū)的現(xiàn)象。可以利用多種技術(shù)以保證引入不完全分區(qū)中的晶格缺陷的密度高于引入完全分區(qū)中的晶格缺陷的密度這種關(guān)系。本發(fā)明不受這種技術(shù)的限制。


圖1為根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。
圖2a、圖2b和圖2c為示出在圖1中示出的各個部分的雜質(zhì)分布和壽命的圖。
圖3為示出縮短壽命區(qū)域的形成過程的圖。
圖4為根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。
圖5^圖恥和圖5c為示出在圖4中示出的各個部分的雜質(zhì)分布和壽命的圖。
圖6為根據(jù)第三實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。
圖7a、圖7b和圖7c為示出在圖6中示出的各個部分的雜質(zhì)分布和壽命的圖。
圖8為根據(jù)第四實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。
圖9a、圖9b和圖9c為示出在圖8中示出的各個部分的雜質(zhì)分布和壽命的圖。
圖10為根據(jù)第五實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。
圖11為根據(jù)第六實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。
圖12為根據(jù)第七實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。
圖13為根據(jù)另一實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。
圖14為根據(jù)又一實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。
圖15為根據(jù)再一實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)地描述本發(fā)明的有代表性而非限制性的示例。此詳細(xì)的描述意圖僅在于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)一步的細(xì)節(jié)來實(shí)現(xiàn)本教導(dǎo)的優(yōu)選方案，而不意在限制本發(fā)明的范圍。而且，在下面所公開的各個附加特征和教導(dǎo)可單獨(dú)使用或與其他特征和教導(dǎo)結(jié)合以提供改進(jìn)的半導(dǎo)體裝置。而且，在下面詳細(xì)的描述中所公開的特征和步驟的組合對于實(shí)現(xiàn)最寬泛意義上的本發(fā)明來說可以不是必需的，而僅是教導(dǎo)本發(fā)明特別描述的有代表性的示例。此外，為了提供本教導(dǎo)的另外有用的實(shí)施例，本發(fā)明的上述和下述的有代表性的示例的各個特征，以及各個獨(dú)立權(quán)利要求和從屬權(quán)利要求，可以不特定和不明確列舉的方式進(jìn)行組合。為了原始書面公開的目的以及為了限制要求保護(hù)的主題名稱的目的，在說明書中和/或權(quán)利要求書中所公開的全部特征意圖在于彼此單獨(dú)地且獨(dú)立地被公開，而與實(shí)施例和/或權(quán)利要求中的特征組合無關(guān)。另外，為了原始書面公開的目的以及為了限制要求保護(hù)的主題名稱的目的，所有的值的范圍或主體群組的表示旨在公開每一個可能的中間值或中間主體。根據(jù)本發(fā)明的一種類型，兼作IGBT結(jié)構(gòu)的發(fā)射極和二極管結(jié)構(gòu)的陽極電極的表面電極形成在半導(dǎo)體襯底的表面上，而兼作IGBT結(jié)構(gòu)的集電極和二極管結(jié)構(gòu)的陰極電極的后表面電極形成在半導(dǎo)體襯底的后表面上。當(dāng)從垂直于半導(dǎo)體襯底的方向上觀察半導(dǎo)體襯底時，IGBT區(qū)和二極管區(qū)彼此相鄰布置。在IGBT區(qū)內(nèi)的與二極管區(qū)相鄰的部分處，未形成有發(fā)射極并且IGBT結(jié)構(gòu)不完全。IGBT結(jié)構(gòu)完全的完全分區(qū)設(shè)置有發(fā)射極、基極、柵電極、 漂移區(qū)、場截止(field stop)以及集電極。在不完全分區(qū)中，未設(shè)置發(fā)射極和柵電極中的至少一個。在某些情況下，發(fā)射極和柵電極都未形成在不完全分區(qū)中。二極管區(qū)設(shè)置有陽極、漂移區(qū)和陰極。IGBT的集電極和二極管區(qū)的陰極彼此相鄰并且彼此接觸。集電極和陰極之間的分界線是IGBT區(qū)和二極管區(qū)之間的分界線。當(dāng)半導(dǎo)體襯底暴露于諸如離子射束或電子射束的能量射束時，晶格缺陷被引入半導(dǎo)體襯底中。晶格缺陷成為載流子的復(fù)合中心并且縮短載流子的壽命。晶格缺陷或載流子的復(fù)合中心的被引入?yún)^(qū)成為縮短載流子壽命的區(qū)域。半導(dǎo)體襯底的在其上形成有表面電極的表面和半導(dǎo)體襯底的在其上形成有后表面電極的后表面可以暴露于能量射束。有利地，不完全分區(qū)的表面暴露于能量射束而完全分區(qū)的表面不暴露于能量射束。雖然不完全分區(qū)的后表面必須暴露于能量射束，但完全分區(qū)的后表面不需要暴露于能量射束。完全分區(qū)的后表面可以暴露于能量射束或者可以不暴露于能量射束。只有半導(dǎo)體襯底的后表面可以暴露于能量射束。在這種情況下，不完全分區(qū)的后表面可以暴露于能量射束而完全分區(qū)的后表面可以不暴露于能量射束。不完全分區(qū)的后表面和完全分區(qū)的后表面可以都暴露于能量射束。在這種情況下，不完全分區(qū)的后表面暴露在高強(qiáng)度下而完全分區(qū)的后表面暴露在低強(qiáng)度下。不完全分區(qū)所暴露于的能量射束的強(qiáng)度可以是均勻的或者根據(jù)位置變化的。在后者的情況下，靠近于完全分區(qū)的區(qū)域暴露在低強(qiáng)度下而靠近于二極管區(qū)的區(qū)域暴露在高強(qiáng)度下。在所暴露于的能量射束的強(qiáng)度為高的位置處，具有自后表面的長穿透距離的區(qū)成為縮短壽命的區(qū)域，而在所暴露于的能量射束的強(qiáng)度為低的位置處，具有自后表面的短穿透距離的區(qū)成為縮短壽命的區(qū)域。
為了控制能量射束暴露區(qū)，可以使用具有特定圖案的掩模。厚度根據(jù)位置發(fā)生變化的掩膜可用于根據(jù)位置而使能量射束暴露強(qiáng)度發(fā)生變化。在下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。在下面的各個實(shí)施例中，附圖中的彼此相似或等同的部件使用相似的附圖標(biāo)記來表示。(第一實(shí)施例)將參照附圖描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。在本實(shí)施例中描述的半導(dǎo)體裝置例如用作供電電路用的功率開關(guān)元件，例如變換器(inverter)或DC/DC轉(zhuǎn)換器(converter)。圖1為根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。如圖中所示，半導(dǎo)體裝置包括IGBT 區(qū)10和二極管區(qū)20。IGBT區(qū)10和二極管區(qū)20形成在同一個半導(dǎo)體襯底32上。IGBT區(qū) 10形成在與二極管區(qū)20相鄰的區(qū)中。N_硅片用作未被加工的半導(dǎo)體襯底32。如圖1所示，在IGBT區(qū)10和二極管區(qū)20 處，從半導(dǎo)體襯底32的表面33注入P型雜質(zhì)并且P型雜質(zhì)受到熱處理以形成P型基層31。 在IGBT區(qū)10和二極管區(qū)20處，從半導(dǎo)體襯底32的后表面47注入N型雜質(zhì)并且N型雜質(zhì)受到熱處理以形成N型場截止層44。在IGBT區(qū)10處，從半導(dǎo)體襯底32的后表面47注入 P型雜質(zhì)并且P型雜質(zhì)受到熱處理以形成P+集電層45。在二極管區(qū)20處，從半導(dǎo)體襯底 32的后表面47注入N型雜質(zhì)并且N型雜質(zhì)受到熱處理以形成N+陰極層46。集電層45和陰極層46形成在同一個水平面上并且集電層45和陰極層46之間的分界線為IGBT區(qū)10 和二極管區(qū)20之間的分界線40。基層31和場截止層44之間的區(qū)作為未被加工的硅片部分被保持并且用作N_漂移層30。IGBT區(qū)10設(shè)置有多個溝槽34，溝槽34自基層31的表面33穿透基層31并且到達(dá)漂移層30。每個溝槽34在垂直于紙面的方向上沿著半導(dǎo)體襯底32的表面33延伸。多個溝槽34以固定間隔彼此平行布置。柵極絕緣薄膜35形成在每個溝槽34的內(nèi)壁上。多晶硅等制成的柵電極36埋置在柵極絕緣薄膜35的內(nèi)側(cè)。因此，溝槽柵結(jié)構(gòu)被構(gòu)造而成。而且，柵電極36經(jīng)由引出配線 (未示出)連接到設(shè)置在半導(dǎo)體襯底32的表面33上的部分區(qū)處的上柵電極(未示出)。例如，通過光刻刻蝕工藝形成溝槽34，通過熱氧化作用、CVD方法等形成柵極絕緣薄膜35。另外，通過CVD方法等將柵電極36埋置入溝槽34中。N+發(fā)射區(qū)域37形成在基層31的表面層部上。發(fā)射區(qū)域37形成在每個溝槽34的兩側(cè)。在N+發(fā)射區(qū)域37和N_漂移層30之間存在的并且經(jīng)由柵極絕緣薄膜35與柵電極36 相對的區(qū)構(gòu)成了溝道區(qū)域。當(dāng)向柵電極36施加正電位時，溝道區(qū)域反向成N型并且在N+發(fā)射區(qū)域37和N_漂移層30之間實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電。當(dāng)停止向柵電極36施加正電位時，溝道區(qū)域恢復(fù)成P型并且在N+發(fā)射區(qū)域37和N_漂移層30之間實(shí)現(xiàn)絕緣。用作IGBT的半導(dǎo)體裝置通過發(fā)射區(qū)域37、基層31、柵極絕緣薄膜35、柵電極36、漂移層30、場截止層44以及集電層45 而完成。在IGBT區(qū)10處，在與二極管區(qū)20相鄰的區(qū)IOa中未形成有發(fā)射區(qū)域37和柵電極36。由于形成在區(qū)IOa中的是集電層45而不是陰極層46，因此區(qū)IOa是IGBT區(qū)10。然而，由于未形成發(fā)射區(qū)域37和柵電極36，因此未形成完全I(xiàn)GBT結(jié)構(gòu)。在本說明書中，形成有完全I(xiàn)GBT結(jié)構(gòu)的區(qū)被稱為完全分區(qū)10b，形成有集電層45但未形成有發(fā)射區(qū)域37和柵電極36的區(qū)被稱為不完全分區(qū)10a，而形成有陰極層46的區(qū)被稱為二極管區(qū)。完全分區(qū)10b、不完全分區(qū)IOa和二極管區(qū)20按此順序布置。不完全分區(qū)IOa形成在IGBT區(qū)10內(nèi)的與二極管區(qū)20相鄰的區(qū)中。多個P+接觸區(qū)域42形成在二極管區(qū)20處的基層31的表面層部上。另外，P型降低表面電場區(qū)域41形成在IGBT區(qū)10的外周側(cè)的漂移層30的表面層部上。降低表面電場區(qū)域41比基層31深并且用作外周擊穿電壓增加區(qū)域。由PSG等制成的層間介電薄膜38形成在基層31的上部。層間介電薄膜38覆蓋柵電極36的上表面。層間介電薄膜38不覆蓋在柵電極36和相鄰的柵電極36之間。在柵電極36之間存在的并且沒有被層間介電薄膜38覆蓋的區(qū)構(gòu)成了接觸孔39。發(fā)射區(qū)域37 的上表面和基層31的上表面在接觸孔39處暴露。層間介電薄膜38被發(fā)射電極43覆蓋。 在IGBT區(qū)10處，發(fā)射電極43在接觸孔39處與發(fā)射區(qū)域37和基層31相導(dǎo)電。在二極管區(qū)20中，發(fā)射電極43與接觸區(qū)域42和基層31相導(dǎo)電。發(fā)射電極43是IGBT區(qū)10的發(fā)射電極和二極管區(qū)20的陽極電極。層間介電薄膜38覆蓋IGBT區(qū)10中的不完全分區(qū)IOa的基層31的表面。集電極48形成在半導(dǎo)體襯底32的后表面47上。集電極48通過噴涂鋁等而形成在半導(dǎo)體襯底32的后表面47上。集電極48與IGBT區(qū)10處的集電層45相導(dǎo)電并且與二極管區(qū)20處的陰極層46相導(dǎo)電。集電極48為IGBT結(jié)構(gòu)中的集電極和二極管結(jié)構(gòu)中的陰極電極。在上述的結(jié)構(gòu)中，縮短載流子壽命的區(qū)域49和61形成在半導(dǎo)體襯底32上。區(qū)域61是自半導(dǎo)體襯底32的表面33 (在形成有發(fā)射電極43的一側(cè)的表面)暴露于離子射束的區(qū)域。離子穿透至半導(dǎo)體襯底32的表面33并且被保持為距半導(dǎo)體襯底32 的表面33預(yù)定距離。圖中的點(diǎn)群61b表示由于離子通過而形成晶格缺陷的區(qū)，而X標(biāo)記符 61a表示由于離子保持而形成晶格缺陷的區(qū)。由于離子保持而形成的晶格缺陷以一深度形成在基層31的底表面附近。晶格缺陷用作載流子的復(fù)合中心并且縮短載流子的壽命。區(qū)域 61僅形成在二極管區(qū)20處和IGBT區(qū)10中的不完全分區(qū)IOa處。區(qū)域61不形成在IGBT 區(qū)10中的完全分區(qū)IOb處。區(qū)域49是自半導(dǎo)體襯底32的后表面47 (在形成有集電極48的一側(cè)的表面)暴露于離子射束的區(qū)域。離子穿透至半導(dǎo)體襯底32的后表面47并且被保持為距半導(dǎo)體襯底 32的后表面47預(yù)定距離。圖中的點(diǎn)群49b表示由于離子通過而形成晶格缺陷的區(qū)，而X標(biāo)記符49a表示由于離子保持而形成晶格缺陷的區(qū)。由于離子保持而形成的晶格缺陷以一深度形成在場截止層44的頂表面附近。晶格缺陷用作載流子的復(fù)合中心并且縮短載流子的壽命。區(qū)域49僅形成在IGBT區(qū)10處。區(qū)域49不形成在二極管區(qū)20處?？s短載流子壽命的區(qū)域49和61都形成在IGBT區(qū)10中的不完全分區(qū)IOa處?？s短區(qū)域49和61在不完全分區(qū)IOa處彼此重疊?？s短載流子壽命的區(qū)域61不形成在完全分區(qū)IOb處?？s短載流子壽命的區(qū)域49不形成在二極管區(qū)20處。引入不完全分區(qū)IOa中的晶格缺陷的密度大于引入完全分區(qū)IOb中的晶格缺陷的密度。這里所使用的晶格缺陷的密度是指在半導(dǎo)體襯底32的全部厚度上求平均值的晶格缺陷密度。晶格缺陷成為空穴和電子復(fù)合的中心并且晶格缺陷被耗盡，從而縮短了載流子的壽命。由于引入不完全分區(qū)IOa中的晶格缺陷，在空穴從IGBT區(qū)10的完全分區(qū)IOb經(jīng)過不完全分區(qū)IOa向二極管區(qū)20移動的過程中空穴被耗盡。引入不完全分區(qū)IOa中的晶格缺陷抑制了載流子從IGBT區(qū)10流入二極管區(qū)20中。圖加至圖2c中的縱坐標(biāo)指示半導(dǎo)體襯底32內(nèi)的深度而橫坐標(biāo)指示雜質(zhì)濃度。具有后綴“a”的數(shù)字指示相應(yīng)層的雜質(zhì)濃度分布。例如，曲線37a指示發(fā)射區(qū)域37的雜質(zhì)濃度分布。橫坐標(biāo)也指示雜質(zhì)的壽命。曲線99a、99b和99c指示深度和壽命之間的關(guān)系。圖加示出了深度和雜質(zhì)濃度之間的關(guān)系以及圖1的A-A'部分(在完全分區(qū)IOb內(nèi))處的深度和壽命之間的關(guān)系。圖2b示出了圖IWB-B'部分(在不完全分區(qū)IOa內(nèi))的類似關(guān)系。圖2c示出了圖1的C-C'部分(在二極管區(qū)20內(nèi))的類似關(guān)系。如圖2b所示，在不完全分區(qū)IOa處，載流子的壽命在離子保持區(qū)域61a中被縮短 (指的是曲線61at)。載流子的壽命還在離子通過區(qū)域61b中被縮短(指的是直線61bt)。 另外，載流子的壽命還在離子保持區(qū)域49a中被縮短(指的是曲線49at)。載流子的壽命還在離子通過區(qū)域49b中被縮短(指的是直線49bt)。在離子保持區(qū)域61a和離子保持區(qū)域 49a之間無晶格缺陷被引入并且載流子的壽命較長。如圖加所示，完全分區(qū)IOb不具有離子保持區(qū)域61a和離子通過區(qū)域61b，因此， 不會發(fā)生載流子壽命的縮短(曲線61at和直線61bt不存在)。如圖2c所示，二極管區(qū)20不具有離子保持區(qū)域49a和離子通過區(qū)域49b，因此，不會發(fā)生載流子壽命的縮短(曲線49at和直線49bt不存在)。形成在不完全分區(qū)IOa處的區(qū)域49a、49b、61a和61b同時是晶格缺陷引入?yún)^(qū)域、 復(fù)合中心引入?yún)^(qū)域以及縮短壽命區(qū)域。當(dāng)縮短壽命區(qū)域49a、49b、61a和61b形成于處在完全分區(qū)IOb和二極管區(qū)20之間的不完全分區(qū)IOa處時，可以抑制空穴從IGBT區(qū)10至二極管區(qū)20的注入。因此，在二極管元件的工作期間可以防止柵極干擾，柵極干擾會引起二極管元件的正向電壓Vf根據(jù)輸入至IGBT元件的柵電極36的選通信號發(fā)生變化。此外，由于縮短壽命區(qū)域49a，49b，61a和61b因復(fù)合而使得在恢復(fù)期間促成反向電流的載流子被耗盡，因此可防止恢復(fù)的失敗。而且，由于形成在完全分區(qū)IOb處的縮短壽命區(qū)域49a和49b，在完全分區(qū)IOb內(nèi)的漂移層30中積聚的過量載流子會由于復(fù)合而被耗盡。因此，在IGBT元件中，可以在開關(guān)損耗和穩(wěn)定損耗之間獲得有利的協(xié)調(diào)特性。由于在完全分區(qū)IOb處不存在縮短壽命區(qū)域 61a和61b，因此絕不會發(fā)生漂移層30中積聚的載流子的不足?？沙浞值亟档虸GBT元件的導(dǎo)通電阻。另外，當(dāng)在二極管區(qū)20的漂移層30中存在過量載流子時，由于過量載流子通過形成在二極管區(qū)20處的縮短壽命區(qū)域61a和61b因復(fù)合而被耗盡，因此在二極管元件中也可在開關(guān)損耗和穩(wěn)定損耗之間獲得有利的協(xié)調(diào)特性。當(dāng)對圖加和圖2b進(jìn)行比較時，明顯的是，引入不完全分區(qū)IOa中的晶格缺陷的數(shù)量大于引入完全分區(qū)IOb中的晶格缺陷的數(shù)量。在半導(dǎo)體襯底32的全部厚度上合計(jì)的晶格缺陷的數(shù)量在不完全分區(qū)IOa處較大而在完全分區(qū)IOb處較小。在不完全分區(qū)IOa處和在完全分區(qū)IOb處，半導(dǎo)體襯底32的厚度是相同的。換句話說，在不完全分區(qū)IOa處的晶格缺陷密度(在半導(dǎo)體襯底32的厚度上求平均值的密度)高于在完全分區(qū)IOb處的晶格缺陷密度。如果這種關(guān)系存在，則當(dāng)IGBT變得導(dǎo)電時，在完全分區(qū)IOb的漂移層30中產(chǎn)生有效導(dǎo)電率調(diào)制現(xiàn)象并且導(dǎo)通電壓減小。在不完全分區(qū)IOa處縮短了壽命。因此，當(dāng)IGBT 被關(guān)斷時，在完全分區(qū)IOb處積聚的空穴在空穴通過不完全分區(qū)IOa移動至二極管區(qū)20的過程中會被耗盡。因此，可以防止在二極管工作期間因從IGBT區(qū)10被注入二極管區(qū)20中的空穴而發(fā)生的柵極干擾。將參照圖3描述縮短壽命區(qū)域49a、49b、6Ia和6Ib的形成過程。首先，基層31、發(fā)射區(qū)域37和接觸區(qū)域42形成在漂移層30的表面層部上。接著，形成溝槽柵結(jié)構(gòu)。使用處于晶片狀態(tài)的襯底32來進(jìn)行加工。其后，在形成發(fā)射電極43之前，使半導(dǎo)體襯底32的表面33的一部分由氦離子掩膜50覆蓋并且使半導(dǎo)體襯底32的表面33暴露于氦離子。氦離子掩膜50由鋁、硅、鉛等制成。將氦離子掩膜50調(diào)整到能夠使完全分區(qū)IOb被覆蓋并且使不完全分區(qū)IOa和二極管區(qū)20被暴露的位置和形狀。結(jié)果，縮短壽命區(qū)域61a和61b形成在不完全分區(qū)IOa和二極管區(qū)20處。接下來，對在與漂移層30的基層31相對的一側(cè)的表面拋光使其變薄至期望的厚度，并且將磷等離子注入(以600千電子伏特、2X1012/cm2)到變薄的全部表面上以形成場截止層44。另外，將磷離子注入(以50千電子伏特、5X IO1Vcm2)到二極管區(qū)20上以形成陰極層46。其后，使二極管區(qū)20由氦離子掩膜51覆蓋并且暴露于氦離子。氦離子掩膜51由鋁、硅、鉛等制成。因此，縮短壽命區(qū)域49a和49b形成在完全分區(qū)IOb和不完全分區(qū)IOa處。 而且，同一個氦離子掩膜51被用于執(zhí)行硼的離子注入。例如，以100千電子伏特、2X IO15/ cm2執(zhí)行硼離子注入以形成集電層45。氦離子掩膜51既用于縮短壽命區(qū)域49a和49b的形成過程中又用于集電層45的形成過程中。其后，執(zhí)行用于使晶格缺陷穩(wěn)定的退火和用于使后表面注入層活化的退火并且形成了集電極48。然后將晶片切成小塊以生產(chǎn)半導(dǎo)體裝置。如上所述，通過使用氦離子掩膜 50和51使半導(dǎo)體襯底32暴露于氦離子，縮短壽命區(qū)域49a、49b、61a和61b可以形成在半導(dǎo)體襯底32上。在本實(shí)施例中，通過使半導(dǎo)體襯底32暴露于氦離子而引入晶格缺陷?？梢酝ㄟ^暴露于其他離子射束或電子射束來引入晶格缺陷。通過使半導(dǎo)體襯底32暴露于能量射束，可以產(chǎn)生晶格缺陷并且可以形成縮短載流子壽命的區(qū)域。圖1和圖3中圖示的點(diǎn)表示由于氦離子的通過而引入晶格缺陷的縮短壽命區(qū)域的一部分，X標(biāo)記符表示保持所暴露于的氦離子并且壽命縮短得最多的部分。(第二實(shí)施例)在本實(shí)施例中，將描述不同于第一實(shí)施例的部分。圖4是根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。圖4中的剖視圖還示出了用于形成縮短壽命區(qū)域49的氦離子掩膜51和用于形成縮短壽命區(qū)域62的氦離子掩膜50。如圖4所示，在本實(shí)施例中，通過使用掩膜51使半導(dǎo)體襯底32的后表面47中的 IGBT區(qū)10 (完全分區(qū)IOb和不完全分區(qū)IOa 二者)暴露于氦離子來形成縮短壽命區(qū)域49。 另外，通過使用掩膜50使半導(dǎo)體襯底32的后表面47中的不完全分區(qū)IOa和二極管區(qū)20 暴露于氦離子來形成縮短壽命區(qū)域62。當(dāng)使用掩膜51使IGBT區(qū)10暴露于氦離子時，借助引起氦離子穿透入半導(dǎo)體襯底32正好至距離Ll的能量來注入氦離子。氦離子被保持的深度大約等于場截止層44的上表面。在IGBT區(qū)10中，大量的晶格缺陷被引入場截止層44的上表面附近中。當(dāng)使用掩膜50使不完全分區(qū)IOa和二極管區(qū)20暴露于氦離子時，借助引起氦離子穿透入半導(dǎo)體襯底32正好至距離L2的能量來注入氦離子。氦離子被保持的深度大約等于漂移層30的上表面。在不完全分區(qū)IOa和二極管區(qū)20中，大量的晶格缺陷被引入漂移層30的上表面附近中。在不完全分區(qū)IOa中，既形成了縮短壽命區(qū)域49a和49b又形成了縮短壽命區(qū)域6 和 62b。在制造過程中，IGBT元件的上部結(jié)構(gòu)和二極管元件的上部結(jié)構(gòu)形成在半導(dǎo)體襯底 32的表面33的一側(cè)。接著，對半導(dǎo)體襯底32的后表面47的一側(cè)拋光使其變薄至預(yù)定厚度。其后，執(zhí)行離子注入以形成場截止層44。另外，在二極管區(qū)20處執(zhí)行離子注入以形成陰極層46。其后，使半導(dǎo)體襯底32的在二極管區(qū)20處的后表面47由氦離子掩膜51覆蓋并且使IGBT區(qū)10暴露于氦離子。結(jié)果，在IGBT區(qū)10處形成縮短壽命區(qū)域49a和49b。另外，使用同一個氦離子掩膜51執(zhí)行離子注入以形成集電層45。集電層45的形成區(qū)等于縮短壽命區(qū)域49a和49b的形成區(qū)?？s短壽命區(qū)域49a和49b形成在集電層45和場截止層 44的全部厚度上。其后，使半導(dǎo)體襯底32的在完全分區(qū)IOb內(nèi)的后表面47由氦離子掩膜50覆蓋并且使二極管區(qū)20和不完全分區(qū)IOa暴露于氦離子。結(jié)果，縮短壽命區(qū)域6 和62b形成在二極管區(qū)20和不完全分區(qū)IOa處?？s短壽命區(qū)域6 和62b形成在陰極層46、場截止層 44和漂移層30的全部厚度上。一旦縮短壽命區(qū)域49a、49b、6 和62b形成，載流子的壽命就如圖至圖5c所示的縮短。如圖fe和圖恥所示，在IGBT區(qū)10 (完全分區(qū)IOb和不完全分區(qū)IOa 二者)處， 在場截止層44的附近的一深度處，壽命被顯著地縮短。在集電層45的形成區(qū)中，壽命也被縮短。如圖恥和圖5c所示，在不完全分區(qū)IOa和二極管區(qū)20處，從漂移層30至陰極層 46壽命水平被全面縮短。在漂移層30的上表面附近的一深度處，壽命被顯著地縮短。如圖fe所示，漂移層30的壽命在完全分區(qū)IOb處未被縮短。因此，當(dāng)IGBT變得導(dǎo)電時，在漂移層30中產(chǎn)生有效導(dǎo)電率調(diào)制現(xiàn)象并且導(dǎo)通電壓減小。漂移層30的壽命在不完全分區(qū)IOa處被縮短。因此，當(dāng)IGBT被關(guān)斷時，在完全分區(qū)IOb處積聚的空穴在空穴移動至二極管區(qū)20的過程中會被耗盡。因此，可以防止在二極管工作期間的因空穴從IGBT 區(qū)10被注入二極管區(qū)20中而發(fā)生的柵極干擾。而且，可以防止在不完全分區(qū)IOa處的元件在反向恢復(fù)期間發(fā)生故障。(第三實(shí)施例)在本實(shí)施例中，將描述不同于第一實(shí)施例的部分。圖6是根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖，其也示出了用于形成縮短壽命區(qū)域49、63和72的掩膜52。如圖6所示，根據(jù)本實(shí)施例的氦離子掩膜52的后表面在不完全分區(qū)IOa處以特定角度傾斜。換句話說，掩膜52在完全分區(qū)IOb處是厚的，而在不完全分區(qū)IOa處朝著二極管區(qū)20變薄。當(dāng)通過將氦離子掩膜52布置在半導(dǎo)體襯底32的后表面47的一側(cè)而使半導(dǎo)體襯底32暴露于氦離子時，氦離子的穿透距離在掩膜52的厚部處較短。隨著掩膜52變薄氦離子的穿透距離變長，并且在未被掩膜52覆蓋的區(qū)處穿透得最深。在圖6中，縮短壽命區(qū)域49是通過經(jīng)由厚掩膜52暴露于氦離子而形成的區(qū)域，因此，縮短壽命區(qū)域49自后表面47具有短的穿透距離。縮短壽命區(qū)域63是通過使未被掩膜52覆蓋的區(qū)暴露于氦離子而形成的區(qū)域，因此，縮短壽命區(qū)域63自后表面47具有長的穿透距離。縮短壽命區(qū)域72是通過經(jīng)由掩膜52暴露于氦離子而形成的具有變化厚度的區(qū)域， 因此，越靠近二極管區(qū)20，縮短壽命區(qū)域72自后表面47所具有的穿透距離就變得越長。在不完全分區(qū)IOa處，縮短壽命區(qū)域72的穿透距離從縮短壽命區(qū)域49的短穿透距離變化至縮短壽命區(qū)域63的長穿透距離。圖7是示出各個部分的壽命的圖。圖7a和圖7c具有如圖如和圖5c的相同壽命分布。另一方面，如圖7b所示，在不完全分區(qū)IOa處，壽命在漂移層30的中心附近最短，并且壽命在漂移層30的中心的后表面47的一側(cè)也被縮短。如上所述，通過使氦離子掩膜52的厚度發(fā)生變化，可以控制在半導(dǎo)體襯底32上形成的縮短壽命區(qū)域的穿透距離。(第四實(shí)施例)在本實(shí)施例中，將描述不同于第三實(shí)施例的部分。圖8是根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖，其也示出了用于形成縮短壽命區(qū)域49、64b和74的氦離子掩膜53。如圖8所示，為了防止用于使二極管區(qū)20暴露的氦離子被氦離子掩膜53阻擋，已經(jīng)切去了氦離子掩膜53的伸入二極管區(qū)20的尖端。氦離子掩膜53的厚度在不完全分區(qū) IOa和二極管區(qū)20之間的分界線處以不連續(xù)的方式發(fā)生變化。因此，自后表面47深深地穿透的縮短壽命區(qū)域64b形成在二極管區(qū)20處。在這種情況下，在二極管區(qū)20處，氦離子穿透半導(dǎo)體襯底32并且不被保持在半導(dǎo)體襯底32中。圖9a和圖9b等同于圖7a和圖7b。同時，如圖9c所示，在二極管區(qū)20處，壽命在全部的陰極層46、場截止層44、漂移層30、基層31以及接觸區(qū)域42上被縮短。(第五實(shí)施例)在本實(shí)施例中，將描述不同于第三實(shí)施例的部分。圖10是根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖，其也示出了用于形成縮短壽命區(qū)域65和76的氦離子掩膜M。如圖10所示，根據(jù)本實(shí)施例的氦離子掩膜M在覆蓋完全分區(qū)IOb的區(qū)處較厚并且不允許氦離子經(jīng)過。因此，縮短壽命區(qū)域不形成在IGBT區(qū)10中的完全分區(qū)IOb中?？s短壽命區(qū)域76僅形成在IGBT區(qū)10中的不完全分區(qū)中。越靠近二極管區(qū)20，在不完全分區(qū) IOa處縮短壽命區(qū)域76的自后表面47的穿透距離就越大。在二極管區(qū)20處，形成較深的縮短壽命區(qū)域65?？s短壽命區(qū)域65的在二極管區(qū) 20處的穿透距離等于縮短壽命區(qū)域76a的在不完全分區(qū)IOa處的最大穿透距離。(第六實(shí)施例)在本實(shí)施例中，將描述不同于第五實(shí)施例的部分。圖11是根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖，其也示出了用于形成縮短壽命區(qū)域66b和78的氦離子掩膜55。如圖11所示，在完全分區(qū)IOb處，氦離子掩膜55較厚，足以防止氦離子經(jīng)過并且被切割以便不覆蓋二極管區(qū)20。在不完全分區(qū)IOa處，氦離子掩膜55朝著二極管區(qū)20變薄。氦離子掩膜陽的厚度在不完全分區(qū)IOa和二極管區(qū)20之間的分界線40處以不連續(xù)的方式發(fā)生變化。在圖11示出的實(shí)施例中，縮短壽命區(qū)域不形成在完全分區(qū)IOb處?？s短壽命區(qū)域 78形成在不完全分區(qū)IOa處。自半導(dǎo)體襯底32的后表面47測量到的縮短壽命區(qū)域78的穿透深度按照氦離子掩膜陽的厚度變化而發(fā)生變化。越靠近二極管區(qū)20，穿透得越深。在二極管區(qū)20處，氦離子穿透半導(dǎo)體襯底32。在二極管區(qū)20處，在半導(dǎo)體襯底32的全部厚度上形成縮短壽命區(qū)域66b。如上所述，縮短壽命區(qū)域可不形成在IGBT區(qū)10中的完全分區(qū)IOb處，并且可在二極管區(qū)20的全部厚度上形成縮短壽命區(qū)域66b。在不完全分區(qū)IOa處，可以建立朝著二極管區(qū)20逐漸變厚的縮短壽命區(qū)域78。(第七實(shí)施例)在本實(shí)施例中，將描述不同于第三實(shí)施例的部分。圖12是根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖，其也示出了用于形成縮短壽命區(qū)域49、67、80和82的氦離子掩膜56。如圖12所示，氦離子掩膜56的后表面在不完全分區(qū)IOa處傾斜。其傾斜的角度不是恒定的而是分成急劇區(qū)和緩和區(qū)。換句話說，掩膜56的厚度在完全分區(qū)IOb的一側(cè)變化陡峭而在二極管區(qū)20的一側(cè)變化和緩。當(dāng)使用氦離子掩膜56使半導(dǎo)體襯底32暴露于氦離子時，形成在不完全分區(qū)IOa 處的縮短壽命區(qū)域80和82的厚度發(fā)生變化。換句話說，在接近完全分區(qū)IOb的一側(cè)的縮短壽命區(qū)域80處的自后表面47的穿透距離陡峭地變化，而在接近二極管區(qū)20的一側(cè)的縮短壽命區(qū)域82處的自后表面47的穿透距離緩和地變化。當(dāng)在接近完全分區(qū)IOb的一側(cè)的縮短壽命區(qū)域80的穿透距離陡峭地地變化時，可毫不費(fèi)力地實(shí)現(xiàn)IGBT導(dǎo)通電壓的減小和抑制空穴從IGBT區(qū)10移動至二極管區(qū)20。不完全分區(qū)IOa包含作為IGBT元件工作的區(qū)域和作為二極管元件工作的區(qū)域。因此，可以設(shè)置對應(yīng)于各個工作區(qū)域的縮短壽命區(qū)域80和82。如上所述，形成在IGBT區(qū)10中的不完全分區(qū)IOa處的縮短壽命區(qū)域的深度可以被構(gòu)造為具有多個斜率而不是單個斜率。(其他實(shí)施例)在上述的各個實(shí)施例中示出的結(jié)構(gòu)僅是示例性的并且不應(yīng)被解釋為有限制性?？梢圆捎冒ū景l(fā)明的特性的其他結(jié)構(gòu)。例如，如圖13所示，通過切去氦離子掩膜57的伸入二極管區(qū)20的尖端，可以形成覆蓋二極管區(qū)20的全部厚度的縮短壽命區(qū)域68。另外，如圖14所示，通過增加氦離子掩膜58中的覆蓋完全分區(qū)IOb的部分的厚度，對于圖12示出的結(jié)構(gòu)可以防止縮短壽命區(qū)域形成在完全分區(qū)IOb處。而且，如圖15所示，通過增加覆蓋完全分區(qū)IOb的部分的厚度，對于圖13示出的結(jié)構(gòu)可以防止縮短壽命區(qū)域形成在完全分區(qū)IOb處。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，包括IGBT結(jié)構(gòu)，其設(shè)置在襯底內(nèi)的IGBT區(qū)中；和二極管結(jié)構(gòu)，其設(shè)置在所述襯底內(nèi)的二極管區(qū)中， 其中，所述IGBT區(qū)與所述二極管區(qū)相鄰，并且縮短載流子壽命的區(qū)域至少設(shè)置在所述IGBT區(qū)內(nèi)的與所述二極管區(qū)相鄰的分區(qū)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置， 其中，所述襯底具有第一表面和第二表面，所述縮短載流子壽命的區(qū)域具有第一部分和第二部分，所述第一部分沿著所述第一表面設(shè)置在所述二極管區(qū)和不設(shè)置所述IGBT結(jié)構(gòu)的發(fā)射極的所述分區(qū)中，所述第二部分沿著所述第二表面設(shè)置在所述IGBT區(qū)中，并且所述第一部分和所述第二部分都設(shè)置在所述分區(qū)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述縮短載流子壽命的區(qū)域從所述IGBT區(qū)延伸至所述二極管區(qū)，所述IGBT結(jié)構(gòu)的集電極和所述二極管結(jié)構(gòu)的陰極電極形成在所述襯底的表面上，并且自所述表面測量到的所述縮短載流子壽命的區(qū)域的穿透距離發(fā)生變化，從而使得其在所述IGBT區(qū)內(nèi)除了所述分區(qū)之外具有短距離，在所述二極管區(qū)中具有長距離，并且其在所述分區(qū)中從所述短距離變化至所述長距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述縮短載流子壽命的區(qū)域延伸遍及所述二極管區(qū)的全部厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述縮短載流子壽命的區(qū)域從所述分區(qū)延伸至所述二極管區(qū)，所述IGBT結(jié)構(gòu)的集電極和所述二極管結(jié)構(gòu)的陰極電極形成在所述襯底的表面上，并且自所述表面測量到的所述縮短載流子壽命的區(qū)域的穿透距離發(fā)生變化，從而使得其在所述二極管區(qū)中具有長距離，并且其在所述分區(qū)中增加直至所述長距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述縮短載流子壽命的區(qū)域延伸遍及所述二極管區(qū)的全部厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述IGBT結(jié)構(gòu)的集電極和所述二極管結(jié)構(gòu)的陰極電極形成在所述襯底的表面上，并且自所述表面測量到的所述縮短載流子壽命的區(qū)域的穿透距離在所述分區(qū)內(nèi)發(fā)生變化， 從而使得其在相鄰于設(shè)置有所述IGBT結(jié)構(gòu)的發(fā)射極的區(qū)的一側(cè)具有短距離，并且其在相鄰于所述二極管區(qū)的一側(cè)具有長距離，在所述相鄰于所述設(shè)置有所述IGBT結(jié)構(gòu)的發(fā)射極的區(qū)的一側(cè)的穿透距離變化率是急劇的，而在所述相鄰于所述二極管區(qū)的一側(cè)的穿透距離變化率是平緩的。
8.一種半導(dǎo)體裝置，其包括襯底，所述襯底包括IGBT區(qū)和二極管區(qū)，所述IGBT區(qū)包括完全分區(qū)和不完全分區(qū)，其中，所述IGBT區(qū)與所述二極管區(qū)相鄰，所述完全分區(qū)、所述不完全分區(qū)以及所述二極管區(qū)依次布置， 包括發(fā)射極、柵電極和集電極的完全I(xiàn)GBT結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述完全分區(qū)中， 包括所述集電極但缺少所述發(fā)射極和所述柵電極中的至少一個的不完全I(xiàn)GBT結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述不完全分區(qū)中，二極管結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述二極管區(qū)中，并且引入所述不完全分區(qū)中的晶格缺陷的密度大于引入所述完全分區(qū)中的晶格缺陷的密度。
9.一種半導(dǎo)體裝置，其包括襯底，所述襯底包括IGBT區(qū)和二極管區(qū)，所述IGBT區(qū)包括完全分區(qū)和不完全分區(qū)，其中，所述IGBT區(qū)與所述二極管區(qū)相鄰，所述完全分區(qū)、所述不完全分區(qū)以及所述二極管區(qū)依次布置， 包括發(fā)射極、柵電極和集電極的完全I(xiàn)GBT結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述完全分區(qū)中， 包括所述集電極但缺少所述發(fā)射極和所述柵電極中的至少一個的不完全I(xiàn)GBT結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述不完全分區(qū)中，二極管結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述二極管區(qū)中，并且引入所述不完全分區(qū)中的載流子的復(fù)合中心的密度大于引入所述完全分區(qū)中的載流子的復(fù)合中心的密度。
10.一種制造半導(dǎo)體裝置的方法，所述半導(dǎo)體裝置包括依次布置在單個襯底內(nèi)的處于 IGBT區(qū)內(nèi)的完全分區(qū)、處于所述IGBT區(qū)內(nèi)的不完全分區(qū)以及二極管區(qū)，所述方法包括使所述襯底在所述不完全分區(qū)處暴露于能量射束，所述能量射束具有的強(qiáng)度高于所述襯底在所述完全分區(qū)處所暴露于的能量射束。
全文摘要
在此公開了一種半導(dǎo)體裝置，特別是公開了一種具有IGBT區(qū)和二極管區(qū)的半導(dǎo)體裝置，其中IGBT結(jié)構(gòu)設(shè)置在IGBT區(qū)中并且二極管結(jié)構(gòu)設(shè)置在二極管區(qū)中，所述IGBT區(qū)和所述二極管區(qū)都位于同一個襯底內(nèi)，并且所述IGBT區(qū)與所述二極管區(qū)相鄰。在這種類型的半導(dǎo)體裝置中，當(dāng)IGBT結(jié)構(gòu)被關(guān)斷時會發(fā)生積聚在IGBT區(qū)內(nèi)的載流子流入二極管區(qū)的現(xiàn)象。為防止這種現(xiàn)象，縮短載流子壽命的區(qū)域至少設(shè)置在所述IGBT區(qū)內(nèi)的與所述二極管區(qū)相鄰的分區(qū)中。在所述分區(qū)中，省略了IGBT結(jié)構(gòu)的發(fā)射極。
文檔編號H01L29/30GK102376759SQ20111025126
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者井口纮子, 大倉康嗣, 小山雅紀(jì), 杉山隆英, 永岡達(dá)司, 添野明高, 青井佐智子 申請人:豐田自動車株式會社