本申請基于2014年3月25日提出的日本申請?zhí)?014－61813號，在此引用其記載內容。

技術分野

本發(fā)明涉及具有IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor、絕緣柵雙極型晶體管)區(qū)域和二極管(Free Wheeling Diode、續(xù)流二極管)區(qū)域的半導體裝置。

背景技術：

以往以來，作為例如逆變器等中使用的開關元件，提出了具有形成有IGBT元件的IGBT區(qū)域和形成有二極管元件的二極管區(qū)域的半導體裝置(例如，參照專利文獻1)。

具體而言，該半導體裝置中，在構成N^－型的漂移層的半導體基板的表層部形成有基極層，以貫通基極層的方式形成有溝槽柵極構造。此外，在半導體基板的背面?zhèn)?，形成有P型的集電極層以及N型的陰極層，在基極層之中的位于集電極層上的部分形成有N型的發(fā)射極區(qū)域。并且，在半導體基板的表面?zhèn)刃纬捎信c基極層以及發(fā)射極區(qū)域電連接的上部電極，在半導體基板的背面?zhèn)刃纬捎信c集電極層以及陰極層電連接的下部電極。也就是說，在半導體基板的背面?zhèn)刃纬捎屑姌O層的區(qū)域成為IGBT區(qū)域，形成有陰極層的區(qū)域成為二極管區(qū)域。換言之，上述半導體裝置中，集電極層與陰極層間的邊界成為IGBT區(qū)域與二極管區(qū)域間的邊界。

并且，在半導體基板的二極管區(qū)域的表層部，形成有通過向整面照射He線等而構成的損傷(Damage)區(qū)域。

在這樣的半導體裝置中，在二極管元件的恢復時在損傷區(qū)域中能夠通過復合來消除漂移層內的空穴(過剩載流子)。因此，在恢復時能夠減少對流過二極管元件的反向電流作出貢獻的過剩載流子，并且能夠減小反向電流。因而，能夠提高二極管元件的恢復特性。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:特開2008－192737號公報

技術實現要素：

但是，在上述半導體裝置中，在二極管元件的恢復時，不能阻止從IGBT區(qū)域(IGBT元件)向二極管區(qū)域(二極管元件)流入的空穴。因此，有特別是在二極管區(qū)域之中的與IGBT區(qū)域的邊界側的部分中恢復特性變低的問題。另外，恢復特性變低是指，恢復電流增加，恢復損失增加或恢復耐量降低。

本申請的目的在于提供在二極管區(qū)域之中的與IGBT區(qū)域的邊界側的部分中也能夠提高恢復特性的半導體裝置。

本申請的某方式的半導體裝置，具備半導體基板，該半導體基板具有第1導電型的漂移層、形成于漂移層的表層部的第2導電型的基極層、以及形成于漂移層之中的與基極層側相反側的第1導電型的集電極層及第2導電型的陰極層；在將半導體基板之中的作為IGBT元件來動作的區(qū)域設為IGBT區(qū)域、并且將作為二極管元件來動作的區(qū)域設為二極管區(qū)域時，IGBT區(qū)域與二極管區(qū)域交替地重復形成，在半導體基板的二極管區(qū)域的表層部形成有損傷區(qū)域。

IGBT區(qū)域與二極管區(qū)域通過集電極層與陰極層的邊界而被劃分，在IGBT區(qū)域的表層部，在與二極管區(qū)域的邊界側的部分沿著半導體基板的面方向形成有半導體基板的厚度以上的損傷區(qū)域，在比邊界側的部分靠內緣側的部分具有沒有形成損傷區(qū)域的區(qū)域。

由此，能夠抑制導通電壓降低，并且在二極管區(qū)域之中的與IGBT區(qū)域的邊界側的部分中也能夠提高恢復特性。也就是說，能夠減少恢復電流，降低恢復損失或提高恢復耐量。

在該情況下，可以是，半導體基板具有包圍IGBT區(qū)域以及二極管區(qū)域的外周區(qū)域，外周區(qū)域具有與陰極層鄰接地形成的第2導電型的集電極層，外周區(qū)域與二極管區(qū)域通過該集電極層與陰極層的邊界而被劃分，在表層部中，在與二極管區(qū)域的邊界側的部分，沿著半導體基板的面方向形成有半導體基板的厚度的2倍以上的損傷區(qū)域。

由此，在二極管區(qū)域之中的與外周區(qū)域的邊界側的部分中也能夠提高恢復特性。

附圖說明

關于本申請的上述目的以及其他目的、特征及優(yōu)點通過參照所附的附圖來進行的下述詳細的記述而變得更加明確。

圖1是本申請的第1實施方式中的半導體裝置的平面示意圖。

圖2是沿著圖1中的II－II線的截面圖。

圖3是表示第1厚度比與額定電流比的關系的仿真結果。

圖4是表示相對于IGBT區(qū)域的寬度的、損傷區(qū)域的寬度與導通電壓的關系的圖。

圖5是表示相對于IGBT區(qū)域的寬度的、損傷區(qū)域的寬度與開關損失的關系的圖。

圖6是沿著圖1中的VI－VI線的截面圖。

圖7是用于制造圖1所示的半導體裝置的晶片的平面示意圖。

圖8是在晶片的另一面?zhèn)扰渲昧搜谀r的平面示意圖。

圖9是沿著圖8中的IX－IX線的截面圖。

圖10是本申請的第2實施方式中的半導體裝置的平面示意圖。

圖11是沿著圖10中的XI－XI線的截面圖。

圖12是表示第2厚度比與額定電流比的關系的仿真結果。

圖13是在晶片的另一面?zhèn)扰渲昧搜谀r的平面示意圖。

圖14是本申請的第3實施方式中的半導體裝置的平面示意圖。

圖15A是表示本申請的其他實施方式中的IGBT元件的最小單位的構造的圖。

圖15B是表示本申請的其他實施方式中的IGBT元件的最小單位的構造的圖。

圖15C是表示本申請的其他實施方式中的IGBT元件的最小單位的構造的圖。

圖16是本申請的其他實施方式中的半導體裝置的截面圖。

圖17是本申請的其他實施方式中的半導體裝置的截面圖。

圖18是本申請的其他實施方式中的半導體裝置的平面示意圖。

圖19是在本申請的其他實施方式中的晶片的另一面?zhèn)扰渲昧搜谀r的平面示意圖。

具體實施方式

以下，基于圖對本申請的實施方式進行說明。另外，在以下的各實施方式相互中，對相互相同或等效的部分附加相同的符號來進行說明。

(第1實施方式)

對本申請的第1實施方式進行說明。另外，本實施方式的半導體裝置適合作為例如在逆變器、DC/DC變換器等電源電路中使用的功率開關元件來利用。

如圖1所示，半導體裝置具備單元區(qū)域1和包圍該單元區(qū)域1的外周區(qū)域2。

單元區(qū)域1如圖1及圖2所示，構成為，形成有IGBT元件的IGBT區(qū)域1a以及形成有二極管元件的二極管區(qū)域1b交替地形成。

具體而言，這些IGBT區(qū)域1a以及二極管區(qū)域1b(單元區(qū)域1)形成于作為漂移層11發(fā)揮功能的N^－型的半導體基板10。另外，IGBT區(qū)域1a以及二極管區(qū)域1b沿著半導體基板10的一面10a的一方向(圖1中紙面上下方向)延伸設置，在與延伸設置方向正交的方向上交替地形成。

在漂移層11上(半導體基板10的一面10a側)，形成有雜質濃度為約1.0×10¹⁷cm³的P型的基極層12。并且，以貫通基極層12并到達漂移層11的方式形成有多個溝槽13，通過該溝槽13，基極層12被分離為多個。

另外，在本實施方式中，多個溝槽13沿著半導體基板10的一面10a的面方向之中的一方向(圖2中紙面進深方向)以等間隔形成。此外，半導體基板10的一面10a由基極層12之中的與漂移層11相反側的一面構成。

基極層12在IGBT區(qū)域1a中作為溝道區(qū)域發(fā)揮功能。并且，在作為溝道區(qū)域的基極層12(IGBT區(qū)域1a的基極層12)，形成有N⁺型的發(fā)射極區(qū)域14、以及被發(fā)射極區(qū)域14夾住的P⁺型的主體區(qū)域15。

發(fā)射極區(qū)域14與漂移層11相比以高雜質濃度構成，在基極層12內終結，并且以與溝槽13的側面接觸的方式形成。另一方面，主體區(qū)域15與基極層12相比以高雜質濃度構成，與發(fā)射極區(qū)域14同樣以在基極層12內終結的方式形成。

更詳細地講，發(fā)射極區(qū)域14在溝槽13間的區(qū)域中沿著溝槽13的長度方向以與溝槽13的側面接觸的方式以棒狀延伸設置，構成為比溝槽13的前端靠內側終結的構造。此外，主體區(qū)域15被兩個發(fā)射極區(qū)域14夾住并沿著溝槽13的長度方向(也就是說發(fā)射極區(qū)域14)以棒狀延伸設置。另外，本實施方式的主體區(qū)域15以半導體基板10的一面10a為基準比發(fā)射極區(qū)域14更深地形成。

此外，各溝槽13內通過以覆蓋各溝槽13的內壁表面的方式形成的柵極絕緣膜16、以及形成在該柵極絕緣膜16之上的由多晶硅等構成的柵極電極17被埋入。由此，構成溝槽柵極構造。

在基極層12(半導體基板10的一面10a)上形成有由BPSG等構成的層間絕緣膜18。并且，在層間絕緣膜18形成有在IGBT區(qū)域1a中使發(fā)射極區(qū)域14的一部分及主體區(qū)域15露出的接觸空穴18a、以及在二極管區(qū)域1b中使基極層12露出的接觸空穴18b。

在層間絕緣膜18上形成有上部電極19。該上部電極19在IGBT區(qū)域1a經由接觸空穴18a而與發(fā)射極區(qū)域14以及主體區(qū)域15電連接。此外，上部電極19在二極管區(qū)域1b中經由接觸空穴18b而與基極層12電連接。也就是說，上部電極19在IGBT區(qū)域1a中作為發(fā)射極電極發(fā)揮功能，在二極管區(qū)域1b中作為陽極電極發(fā)揮功能。

此外，在漂移層11之中的與基極層12側相反側(半導體基板10的另一面10b側)，形成有N型的場截止(Field stop)層(以下簡稱為FS層)20。該FS層20并不是必須的，但為了通過防止耗盡層的擴散來實現耐壓與穩(wěn)定損失的性能提高、并且控制從半導體基板10的另一面10b側注入的空穴的注入量而配置。

并且，在IGBT區(qū)域1a中，夾著FS層20而在與漂移層11相反側形成有P型的集電極層21，在二極管區(qū)域1b中，夾著FS層20而在與漂移層11相反側形成有N型的陰極層22。也就是說，IGBT區(qū)域1a與二極管區(qū)域1b根據在半導體基板10的另一面10b側形成的層是集電極層21還是陰極層22來被劃分。換言之，IGBT區(qū)域1a與二極管區(qū)域1b的邊界由集電極層21與陰極層22的邊界決定。

另外，在本實施方式中，半導體基板10的另一面10b由集電極層21以及陰極層22構成。此外，在本實施方式中，集電極層21夾著FS層20而形成在與形成有發(fā)射極區(qū)域14以及主體區(qū)域15的基極層12相反側。并且，陰極層22夾著FS層20而形成在與沒有形成發(fā)射極區(qū)域14以及主體區(qū)域15的基極層12相反側。也就是說，在本實施方式中，IGBT區(qū)域1a與二極管區(qū)域1b的邊界為形成有發(fā)射極區(qū)域14以及主體區(qū)域15的基極層12與沒有形成發(fā)射極區(qū)域14以及主體區(qū)域15的基極層12的邊界。

此外，如上述那樣，在半導體基板10的一面10a側形成有基極層12，在另一面10b側形成有集電極層21及陰極層22。因此，也可以說，半導體基板10為集電極層21及陰極層22、FS層20、漂移層11、基極層12依次層疊而成的結構。

在集電極層21以及陰極層22上(半導體基板10的另一面10b)形成有下部電極23。該下部電極23在IGBT區(qū)域1a中作為集電極電極發(fā)揮功能，在二極管區(qū)域1b中作為陰極電極發(fā)揮功能。

并且，通過如上述那樣構成，在二極管區(qū)域1b中將基極層12作為陽極，將漂移層11、FS層20、陰極層22作為陰極而構成被PN接合的二極管元件。

此外，在半導體基板10的一面10a側(表層部)形成有損傷區(qū)域24。具體而言，損傷區(qū)域24形成于二極管區(qū)域1b，并且從該二極管區(qū)域1b涉及IGBT區(qū)域1a而形成。也就是說，損傷區(qū)域24形成于二極管區(qū)域1b、以及IGBT區(qū)域1a之中的與二極管區(qū)域1b的邊界側的部分。由此，IGBT區(qū)域1a中的漂移層11的空穴(過剩載流子)與形成于IGBT區(qū)域1a的損傷區(qū)域24復合而消失，因此能夠抑制從IGBT區(qū)域1a向二極管區(qū)域1b注入空穴。

在此，對形成于IGBT區(qū)域1a的損傷區(qū)域24與半導體基板10的厚度的關系進行說明。以下，設半導體基板10的厚度為d、形成于IGBT區(qū)域1a的損傷區(qū)域24的寬度為L1、形成于IGBT區(qū)域1a的損傷區(qū)域24的寬度相對于半導體基板10的厚度的比例為第1厚度比(L1/d)來進行說明。

另外，形成于IGBT區(qū)域1a的損傷區(qū)域24的寬度L1是指，半導體基板10的一面10a的面方向的長度之中的沿著IGBT區(qū)域1a和二極管區(qū)域1b的排列方向的方向的長度(圖2中紙面左右方向的長度)。

如圖3所示，若第1厚度比(L1/d)從0變大則額定電流比急劇變小，若第1厚度比(L1/d)變得大于1則額定電流幾乎不變化。換言之，額定電流比在第1厚度比(L1/d)為1的部分中，對于急劇變化的部分的切線L1與對于幾乎不變化的部分的切線L2交叉。因此，在本實施方式中，以使第1厚度比(L1/d)成為1以上的方式形成有損傷區(qū)域24。

另外，本實施方式(圖3中)的額定電流比是指恢復電流相對于在IGBT元件(半導體裝置)導通時流過的電流的比例。因此，額定電流比變小意味著恢復電流變小。此外，本實施方式(圖3中)的設計電流比是指試驗電流(IGBT元件中流過的導通電流)相對于IGBT元件的允許電流(設計電流)的比例。并且，圖3中，第1厚度比(L1/d)為0是指損傷區(qū)域24僅形成于二極管區(qū)域1b的情況，第1厚度比(L1/d)為負是指在二極管區(qū)域1b之中的IGBT區(qū)域1a側沒有形成損傷區(qū)域24的情況。

此外，若在IGBT區(qū)域1a形成損傷區(qū)域24，則通過該損傷區(qū)域24，在IGBT元件的通常動作時空穴也會消失，因此導通電壓會上升。即，如圖4所示，損傷區(qū)域24的寬度相對于IGBT區(qū)域1a的寬度的比例越大則導通電壓越高。

因而，IGBT區(qū)域1a構成為在與二極管區(qū)域1b的邊界側的部分形成有第1厚度比(L1/d)為1以上的損傷區(qū)域24，在比該邊界側的部分靠內緣側的部分沒有形成損傷區(qū)域24。例如，優(yōu)選的是在IGBT區(qū)域1a的寬度的1/2以上的部分存在沒有形成損傷區(qū)域24的部分。換言之，IGBT區(qū)域1a優(yōu)選形成為沒有形成損傷區(qū)域24的部分的寬度成為整體寬度的1/2以上。

另外，IGBT區(qū)域1a的寬度是指，半導體基板10的一面10a的面方向的長度之中的沿著IGBT區(qū)域1a與二極管區(qū)域1b的排列方向的方向的長度(圖1中紙面左右方向的長度)。

此外，即使像這樣在IGBT區(qū)域1a形成了損傷區(qū)域24，如圖5所示，開關損失也不變化。圖5中的穩(wěn)定電流是指IGBT元件(半導體裝置)導通時流過的電流。

以上為本實施方式中的單元區(qū)域1的結構。接著，對在單元區(qū)域1的周圍形成的外周區(qū)域2的構造進行說明。

外周區(qū)域2如圖6所示，在半導體基板10的一面10a側，多個P型的護環(huán)25形成為多重環(huán)構造。各護環(huán)25與基極層12相比為高雜質濃度，雜質濃度為約1.0×10¹⁸cm³。此外，在本實施方式中，最靠單元區(qū)域1側形成的護環(huán)25以與二極管區(qū)域1b的基極層12相接的方式形成。

在護環(huán)25上形成有氧化膜26，在氧化膜26之中的與護環(huán)25對應的部分形成有開口部26a。此外，在該氧化膜26上形成有外周電極27，該外周電極27經由形成于氧化膜26的開口部26a而與護環(huán)25電連接。并且，以覆蓋外周電極27的方式形成有鈍化膜28，外周電極27由鈍化膜28保護。

在半導體基板10的另一面10b側，夾著FS層20而在與漂移層11相反側形成有P型的集電極層21。也就是說，二極管區(qū)域1b與外周區(qū)域2根據在半導體基板10的另一面10b側形成的層為集電極層21還是陰極層22來被劃分。換言之，二極管區(qū)域1b與外周區(qū)域2邊界由集電極層21與陰極層22的邊界形成。

在本實施方式中，集電極層21夾著FS層20而形成于與護環(huán)25相反側。此外，陰極層22夾著FS層20而形成于與基極層12相反側。也就是說，在本實施方式中，二極管區(qū)域1b與外周區(qū)域2的邊界為護環(huán)25與基極層12的邊界。

如上說明的那樣構成了本實施方式的半導體裝置。另外，在本實施方式中，N型、N^－型、N⁺型相當于本申請的第1導電型，P型、P⁺型相當于本申請的第2導電型。

接著，對上述半導體裝置的制造方法進行說明。首先，如圖7所示，準備具有多個芯片形成區(qū)域101的N^－型的晶片100。

并且，在晶片100的一面100a側通過熱擴散等形成基極層12之后，在各芯片形成區(qū)域分別形成溝槽柵極構造、發(fā)射極區(qū)域14、主體區(qū)域15。此外，在基極層12上形成層間絕緣膜18，在該層間絕緣膜18形成上述接觸空穴18a、18b。接下來，在層間絕緣膜18上形成上部電極19，經由接觸空穴18a將上部電極19與發(fā)射極區(qū)域14及主體區(qū)域15電連接，并且經由接觸空穴18b將上部電極19與基極層12電連接。

進而，對晶片100的背面?zhèn)冗M行研磨，進行蝕刻處理，使其成為期望的厚度。例如，如果是1200V級的IGBT元件，則為約120um，如果是800V級，則為80um左右。然后，在晶片背面形成FS層20，夾著FS層20而在與漂移層11相反側形成集電極層21以及陰極層22。

接著，如圖8以及圖9所示，準備在與二極管區(qū)域1b(陰極層22)以及IGBT區(qū)域1a之中的與二極管區(qū)域1b的邊界側的部分(集電極層21的一部分)對置的部分形成有開口部110a的掩模110，將該掩模110配置在晶片100的另一面100b側。并且，從晶片100的另一面100b側照射He線，形成上述結構的損傷區(qū)域24。另外，圖8相當于圖7中的區(qū)域A的放大圖。

然后，在晶片100的另一面100b形成下部電極23，將晶片100以芯片單位進行分割，從而制造上述半導體裝置。另外，具有護環(huán)25、外周電極27等的外周區(qū)域2在上述的工序中或在專用的工序中被形成。

如以上說明的那樣，在本實施方式中，IGBT區(qū)域1a在與二極管區(qū)域1b的邊界側的部分形成有第1厚度比(L1/d)為1以上的損傷區(qū)域24，并且具有沒有形成損傷區(qū)域24的部分。因此，能夠抑制導通電壓降低，并且能夠抑制從IGBT區(qū)域1a向二極管區(qū)域1b注入空穴。也就是說，能夠抑制導通電壓降低，并且在二極管區(qū)域1b之中的與IGBT區(qū)域1a的邊界側的部分中也能夠提高恢復特性。即，能夠抑制導通電壓降低，并且減少恢復電流，減小恢復損失或提高恢復耐量。

(第2實施方式)

對本申請的第2實施方式進行說明。本實施方式相對于第1實施方式，在外周區(qū)域2中也形成有損傷區(qū)域24，關于其他，由于與第1實施方式相同，因此在此省略說明。

如圖10及圖11所示，在本實施方式中，從二極管區(qū)域1b涉及外周區(qū)域2也形成有損傷區(qū)域24。由此，外周區(qū)域2中的漂移層11的空穴(過剩載流子)與形成于外周區(qū)域2的損傷區(qū)域24復合而消失，因此能夠抑制空穴從外周區(qū)域2向二極管區(qū)域1b注入。

在此，對形成于外周區(qū)域2的損傷區(qū)域24與半導體基板10的厚度的關系進行說明。以下，將形成于外周區(qū)域2的損傷區(qū)域24的寬度設為L2，將形成于外周區(qū)域2的損傷區(qū)域24的寬度相對于半導體基板10的厚度的比例作為第2厚度比(L2/d)來進行說明。

另外，形成于外周區(qū)域2的損傷區(qū)域24的寬度L2是指，半導體基板10的一面10a的面方向的長度之中的沿著二極管區(qū)域1b的延伸設置方向的方向的長度(圖11中紙面左右方向的長度)。

如圖12所示，若第2厚度比(L2/d)從0變大則額定電流比急劇變小，若第2厚度比(L2/d)變得大于2則額定電流比幾乎不變化。換言之，額定電流比在第2厚度比(L2/d)為2的部分中，對于急劇變化的部分的切線L3和對于幾乎不變化的部分的切線L4交叉。因此，在本實施方式中，以使第2厚度比(L2/d)成為2以上的方式形成有損傷區(qū)域24。

另外，圖12中，第2厚度比(L2/d)為0是指損傷區(qū)域24僅形成于二極管區(qū)域1b的情況。此外，第2厚度比(L2/d)為負是指在二極管區(qū)域1b之中的外周區(qū)域2側沒有形成損傷區(qū)域24的情況。

這樣的半導體裝置在照射如上述圖9所示的He線的情況下，如圖13所示，準備形成有與外周區(qū)域2之中的與二極管區(qū)域1b的邊界側的部分(集電極層21的一部分)對置的部分也開口的開口部110a的掩模110即可。另外，圖13相當于圖7中的區(qū)域A的放大圖。

如以上說明的那樣，在本實施方式中，在外周區(qū)域2的與二極管區(qū)域1b的邊界側的部分形成有第2厚度比(L2/d)為2以上的損傷區(qū)域24。因此，能夠抑制空穴從外周區(qū)域2向二極管區(qū)域1b注入，并且在二極管區(qū)域1b之中的與外周區(qū)域2的邊界側的部分中也能夠提高恢復特性。

(第3實施方式)

對本申請的第3實施方式進行說明。本實施方式相對于第2實施方式，變更了損傷區(qū)域24的形狀，關于其他，由于與第1實施方式相同，因此在此省略說明。

在本實施方式中，如圖14所示，形成于IGBT區(qū)域1a的損傷區(qū)域24中，形成于二極管區(qū)域1b與IGBT區(qū)域1a的邊界之中的兩端部側的部分的寬度比形成于該兩端部之間的中央部分的部分的寬度長。具體而言，在IGBT區(qū)域1a之中的與二極管區(qū)域1b的邊界的兩端部側形成的部分的寬度(圖14中紙面左右方向的長度)的長度為L2。

由此，能夠抑制空穴從外周區(qū)域2經由IGBT區(qū)域1a向二極管區(qū)域1b注入，進而能夠提高二極管區(qū)域1b的恢復特性。

另外，這樣的半導體裝置在照射上述圖9所示的He線的情況下，準備形成了開口部110a的掩模110以形成上述損傷區(qū)域24即可。

(其他實施方式)

本申請并不限定于上述的實施方式，在權利要求書記載的范圍內能夠進行適當變更。

在上述第1實施方式中說明了將第1導電型設為P型、將第2導電型設為N型的例子，但也可以將第1導電型設為N型，將第2導電型設為P型。

此外，上述各實施方式中，形成于IGBT區(qū)域1a的基極層12(溝道區(qū)域)與形成于二極管區(qū)域1b的基極層12(陽極)的雜質濃度也可以不同。

并且，在上述各實施方式中，也可以在半導體基板10的另一面10b側形成有與損傷區(qū)域24不同的損傷層。由此，通過形成于IGBT區(qū)域1a的損傷層，能夠將IGBT區(qū)域1a中的漂移層11的過剩載流子通過復合來消除，能夠得到IGBT元件的良好的開關損失與穩(wěn)定損失的平衡特性。此外，通過形成于二極管區(qū)域1b的損傷層，能夠將二極管區(qū)域1b中的漂移層11的過剩載流子通過復合來消除，能夠得到二極管元件的良好的開關損失與穩(wěn)定損失的平衡特性。

進而，在上述各實施方式中，IGBT元件也可以不是溝槽柵極型，而是平面型。

并且，在上述各實施方式中，IGBT區(qū)域1a也可以如圖15A所示，通過將發(fā)射極區(qū)域14以及主體區(qū)域15被適當地間隔剔除后的結構重復并鏡面反轉而構成。在該情況下，被溝槽13分割的基極層12之中的形成有發(fā)射極區(qū)域14的部分成為溝道區(qū)域12a，并且沒有形成發(fā)射極區(qū)域14的部分成為浮動區(qū)域12b。

此外，IGBT區(qū)域1a也可以如圖15B所示，通過將在浮動區(qū)域12b形成有將該浮動區(qū)域12b在深度方向上分割的N型的空穴阻擋層(HS層)29的結構重復并鏡面反轉而構成。由此，通過空穴阻擋層29，能夠抑制漂移層11內的空穴經由浮動區(qū)域12b脫離至上部電極19。

并且，IGBT區(qū)域1a也可以如圖15C所示，通過將在溝道區(qū)域12a與漂移層11之間具備載流子儲存層(CS層)30的結構與空穴阻擋層29一起重復并鏡面反轉而構成。由此，能夠抑制漂移層11中積蓄的空穴經由溝道區(qū)域12a脫離上部電極19。

另外，沒有特意圖示，但IGBT區(qū)域1a也可以通過將在圖15C中沒有形成空穴阻擋層29的結構重復并鏡面反轉而構成。

此外，在上述第1實施方式中，說明了在形成有發(fā)射極區(qū)域14及主體區(qū)域15的基極層12與沒有形成發(fā)射極區(qū)域14及主體區(qū)域15的基極層12的邊界，劃分出了IGBT區(qū)域1a與二極管區(qū)域1b的情況。但是，IGBT區(qū)域1a與二極管區(qū)域1b根據在半導體基板10的另一面10b側形成的層是集電極層21還是陰極層22來被劃分。因此，也可以如圖16所示，IGBT區(qū)域1a與二極管區(qū)域1b在沒有形成發(fā)射極區(qū)域14及主體區(qū)域15的鄰接的基極層12之間被劃分。也就是說，也可以在IGBT區(qū)域1a之中的與二極管區(qū)域1b的邊界側，存在沒有形成發(fā)射極區(qū)域14及主體區(qū)域15的基極層12。作為這樣的半導體裝置，也能夠通過在IGBT區(qū)域1a以使第1厚度比(L1/d)成為1以上的方式形成損傷區(qū)域24，來提高二極管區(qū)域1b的恢復特性。

同樣，在上述第2實施方式中，也可以如圖17所示，以將基極層12進行分割的方式形成有二極管區(qū)域1b和外周區(qū)域2。也就是說，也可以在外周區(qū)域2之中的與二極管區(qū)域1b的邊界側存在基極層12。作為這樣的半導體裝置，也能夠通過在外周區(qū)域2以使第2厚度比(L2/d)成為2以上的方式形成損傷區(qū)域24，來提高二極管區(qū)域1b的恢復特性。

此外，在上述第2實施方式中，形成于外周區(qū)域2的損傷區(qū)域24也可以沿著二極管區(qū)域1b的延伸設置方向形成至半導體基板10的端部。在該情況下，可以使用如圖18所示開口部110a和遮蔽部(掩模部)為條狀的掩模110，能夠容易地進行掩模110的形狀加工。

并且，在上述第1實施方式中，也可以通過將開口部110a和遮蔽部為條狀的多個掩模重疊，來構成在與形成損傷區(qū)域24的部分對置的部分形成有開口部110a的掩模110。同樣，在上述第2、第3實施方式中，也可以通過將開口部110a和遮蔽部為條狀的多個掩模重疊，來構成在與形成損傷區(qū)域24的部分對置的部分形成有開口部110a的掩模110。

進而，在上述第3實施方式中，也可以如圖19所示，損傷區(qū)域24的在二極管區(qū)域1b的延伸設置方向的兩端部側形成的部分的平面形狀為圓形狀。例如，損傷區(qū)域24可以是形成于外周區(qū)域2的部分的中心的第2厚度比(L2/d)為2以上的圓形狀。