本說明書中公開的技術涉及一種反向?qū)↖GBT(Reverse Conducting Insulated Gate Bipolar Transistor，反向?qū)ń^緣柵雙極性晶體管)。

背景技術：

例如作為車載用的功率器件而被使用的反向?qū)↖GBT的開發(fā)不斷發(fā)展。反向?qū)↖GBT具備被劃分為設置有IGBT結構的IGBT區(qū)和設置有二極管結構的二極管區(qū)的半導體基板。二極管結構相對于IGBT結構而以逆并聯(lián)的方式連接，并作為續(xù)流二極管而進行工作。

專利文獻1公開了在半導體基板的二極管區(qū)內(nèi)設置有n型的勢壘區(qū)的反向?qū)↖GBT。n型的勢壘區(qū)被設置在p型的陽極區(qū)與n型的漂移區(qū)之間，并具有與漂移區(qū)的雜質(zhì)濃度相比較濃的雜質(zhì)濃度。勢壘區(qū)通過從半導體基板的上表面起延伸的柱部而與發(fā)射極(二極管結構中的陽極電極)電連接。因此，勢壘區(qū)的電位被維持在與發(fā)射極的電位相近的電位，因此能夠?qū)⑾蛴申枠O區(qū)與勢壘區(qū)構成的pn結的正向施加的電壓抑制為較低。由此，從陽極區(qū)向漂移區(qū)注入的空穴量減少，從而二極管結構的反向恢復特性得到改善。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-48230號公報(尤其圖16-17、47-50)

技術實現(xiàn)要素：

在這種反向?qū)↖GBT中，在IGBT區(qū)內(nèi)設置有溝槽柵部的情況較多。并且，在這種反向?qū)↖GBT中，在二極管區(qū)內(nèi)設置有溝槽部，以對二極管區(qū)的電場進行緩和的情況較多。另外，對于本說明書中記載的“溝槽部”，可列舉出與溝槽柵部電絕緣的類型以及與溝槽柵部電連接的類型。此外，對于與溝槽柵部電絕緣的“溝槽部”的類型，可列舉出與發(fā)射極電連接的類型及電位 成為浮置的類型。如專利文獻1所公開的那樣，考慮到對稱性，IGBT區(qū)的溝槽柵部與二極管區(qū)的溝槽部被構成為具有共通的布局。

根據(jù)本發(fā)明人的研究可知，當IGBT區(qū)的溝槽柵部被構成為具有格子狀的布局時，IGBT區(qū)的載流子濃度變濃，從而使IGBT結構的功率損耗降低。因此，IGBT區(qū)的溝槽柵部優(yōu)選為具有格子狀的布局。

在該情況下，當考慮到對稱性，從而二極管區(qū)的溝槽部也被構成為具有格子狀的布局時，明顯存在以下的課題。當二極管區(qū)的溝槽部具有格子狀的布局時，通過格子狀的溝槽部而使被設置于二極管區(qū)內(nèi)的勢壘區(qū)被分割為多個。如上所述，勢壘區(qū)需要通過柱部而與發(fā)射極電連接。因此，為了發(fā)揮勢壘區(qū)抑制空穴注入的作用，勢壘區(qū)的各個分割部分必須通過柱部而與發(fā)射極電連接。然而，當對應于勢壘區(qū)的分割部分的柱部存在形成不良時，該柱部與發(fā)射極的電連接將成為不良。由此，對應于該柱部的勢壘區(qū)的分割部分無法發(fā)揮作用，從而使二極管結構的反向恢復特性劣化。

本說明書提供一種在二極管區(qū)內(nèi)設置有勢壘區(qū)的反向?qū)↖GBT中，使IGBT結構的功率損耗的降低與二極管結構的反向恢復特性的改善同時實現(xiàn)的技術。

在本說明書中公開的反向?qū)↖GBT的一個實施方式具備半導體基板、下表面電極、上表面電極、溝槽柵部及溝槽部。半導體基板被劃分為設置有IGBT結構的IGBT區(qū)和設置有二極管結構的二極管區(qū)。下表面電極與半導體基板的IGBT區(qū)以及二極管區(qū)雙方的下表面相接。上表面電極與半導體基板的IGBT區(qū)以及二極管區(qū)雙方的上表面相接。溝槽柵部被設置在半導體基板的IGBT區(qū)內(nèi)，并且在從與半導體基板的上表面正交的方向觀察時具有格子狀的布局。溝槽部被設置在半導體基板的二極管區(qū)內(nèi)，并且在從與半導體基板的上表面正交的方向觀察時具有條紋狀的布局。溝槽部具有沿著第一方向延伸的多個條紋溝槽。半導體基板的二極管區(qū)具有第一導電型的陽極區(qū)、第二導電型的漂移區(qū)以及第二導電型的勢壘區(qū)。陽極區(qū)被設置在相鄰的條紋溝槽之間，且露出于半導體基板的上表面，并且與上表面電極相接。漂移區(qū)被設置在陽極區(qū)的下方。勢壘區(qū)被設置在相鄰的條紋溝槽之間且被設置在陽極區(qū)與漂移區(qū)之間，并含有與漂移區(qū)的雜質(zhì)濃度相比較濃的雜質(zhì)濃度。勢壘區(qū)通過從半導體基板的上表面起延伸的柱部而與上表面電極電連接。

在上述實施方式的反向?qū)↖GBT中，IGBT區(qū)的溝槽柵部具有格子狀的布局，并且二極管區(qū)的溝槽部具有條紋狀的布局。由于IGBT區(qū)的溝槽柵部具有格子狀的布局，因此IGBT區(qū)的載流子密度變濃，從而IGBT結構的功率損耗降低。另一方面，二極管區(qū)的溝槽部具有沿著第一方向延伸的多個條紋溝槽。因此，被設置在二極管區(qū)內(nèi)的勢壘區(qū)在第一方向上不會被溝槽部分割，而是能夠沿著第一方向在較寬范圍內(nèi)擴展。因此，只要能夠確保通過柱部而使在第一方向上于較寬范圍內(nèi)擴展的勢壘區(qū)的某處與上表面電極電連接，該勢壘區(qū)的整體便與上表面電極電連接。由此，勢壘區(qū)能夠使從陽極區(qū)向漂移區(qū)注入的空穴量減少，從而能夠改善二極管結構的反向恢復特性。以此方式，上述實施方式的反向?qū)↖GBT通過使IGBT區(qū)的溝槽柵部與二極管區(qū)的溝槽部的布局不同，從而能夠使IGBT結構的功率損耗的降低與二極管結構的反向恢復特性的改善同時實現(xiàn)。

附圖說明

圖1示意性地表示反向?qū)↖GBT的整體布局的概要。

圖2示意性地表示反向?qū)↖GBT的IGBT區(qū)與二極管區(qū)的邊界范圍的主要部分剖視圖(對應于圖3的Ⅱ-Ⅱ線的剖視圖)。

圖3示意性地表示反向?qū)↖GBT的半導體基板的俯視圖(對應于圖2的Ⅲ-Ⅲ線的剖視圖)。

圖4示意性地表示反向?qū)↖GBT的層間絕緣膜的剖視圖(對應于圖2的Ⅳ-Ⅳ線的剖視圖)。

圖5示意性地表示溝槽柵部與虛設溝槽部的布局的一個示例。

圖6示意性地表示溝槽柵部與虛設溝槽部的布局的一個示例。

圖7示意性地表示溝槽柵部與虛設溝槽部的布局的一個示例。

圖8示意性地表示反向?qū)↖GBT的半導體基板的俯視圖。

圖9示意性地表示改變例所涉及的反向?qū)↖GBT的IGBT區(qū)與二極管區(qū)的邊界范圍的主要部分剖視圖。

圖10示意性地表示改變例所涉及的反向?qū)↖GBT的IGBT區(qū)與二極管區(qū)的邊界范圍的主要部分剖視圖(對應于圖11的X-X線的剖視圖)。

圖11示意性地表示改變例所涉及的反向?qū)↖GBT的半導體基板的俯視圖。

圖12示意性地表示改變例所涉及的反向?qū)↖GBT的層間絕緣膜的剖視圖。

圖13示意性地表示改變例所涉及的反向?qū)↖GBT的半導體基板的俯視圖。

圖14示意性地表示改變例所涉及的反向?qū)↖GBT的層間絕緣膜的剖視圖。

圖15示意性地表示改變例所涉及的反向?qū)↖GBT的半導體基板的俯視圖。

圖16示意性地表示改變例所涉及的反向?qū)↖GBT的層間絕緣膜的剖視圖。

圖17示意性地表示改變例所涉及的反向?qū)↖GBT的IGBT區(qū)與二極管區(qū)的邊界范圍的主要部分剖視圖。

具體實施方式

如圖1所示，反向?qū)↖GBT1具備被劃分為元件部14及終端部16的半導體基板10。在一個示例中，半導體基板10為具有40～100Ωcm的比電阻的n^-型的單晶硅基板，其厚度為80～165μm。被劃分于半導體基板10的中心側的元件部14為電流在厚度方向(z軸方向)上流通的部分，并設置有后文所述的IGBT結構及二極管結構。被劃分于半導體基板10的邊緣側的終端部16為緩和半導體基板10的邊緣側的電場的部分，并設置有護圈等耐壓結構。此外，在半導體基板10的終端部16上設置有柵極襯墊12。在該柵極襯墊12上連接有柵極配線(省略圖示)，該柵極配線被配置在半導體基板10的終端部16上。

半導體基板10的元件部14進一步被劃分為設置有IGBT結構的IGBT區(qū)14a和設置有二極管結構的二極管區(qū)14b。IGBT區(qū)14a及二極管區(qū)14b各自為以x軸方向為長度方向的矩形形狀。此外，IGBT區(qū)14a與二極管區(qū)14b以在y軸方向上交替地反復的方式而被配置。優(yōu)選為，y軸方向上的IGBT區(qū)14a的長度被設定為與半導體基板10的厚度相比較厚。在一個示例中，在半導體基板10的厚度為約120μm的情況下，y軸方向上的IGBT區(qū)14a的長度為約700μm。優(yōu)選為，y軸方向上的二極管區(qū)14b的長度被設定為與半導體基板10的厚度相比較厚。在一個示例中，在半導體基板10的厚度為約120μm的情況下，y軸方向上的二極管區(qū)14b的長度為約300μm。圖1的符號18表示IGBT區(qū)14a與二極管區(qū)14b的邊 界范圍18。下面，參照良好地表現(xiàn)出本實施方式的反向?qū)↖GBT1的特征的邊界范圍18而對本實施方式的反向?qū)↖GBT1進行說明。

如圖2所示，反向?qū)↖GBT1具備半導體基板10、覆蓋半導體基板10的下表面的集電極36及覆蓋半導體基板10的上表面的發(fā)射極38。集電極36為AlSi(或Al)/Ti/Ni/Au或Ti/Ni/Au的層壓電極，其厚度為1～30μm。發(fā)射極38為Al或AlSi的單層電極，或AlSi(或Al)/Ti/Ni/Au的層壓電極，其厚度為3～30μm。半導體基板10被劃分為設置有IGBT結構的IGBT區(qū)14a、設置有二極管結構的二極管區(qū)14b以及位于IGBT區(qū)14a與二極管區(qū)14b之間的邊界區(qū)14ab。反向?qū)↖GBT1還具備被設置在IGBT區(qū)14a內(nèi)的溝槽柵部30、被設置在二極管區(qū)14b內(nèi)的虛設溝槽部40以及被設置在半導體基板10的上表面上的層間絕緣膜52。

半導體基板10具有p型的集電區(qū)21、n型的陰極區(qū)22、n^-型的漂移區(qū)23、n型的勢壘區(qū)24、p型的體區(qū)25、n型的柱區(qū)26、n⁺型的發(fā)射區(qū)27。

集電區(qū)21被配置在IGBT區(qū)14a及邊界區(qū)14ab的一部分內(nèi)。集電區(qū)21被配置在半導體基板10的下層部的一部分處，且露出于半導體基板10的下表面。集電區(qū)21其雜質(zhì)濃度較濃，并與集電極36歐姆接觸。集電區(qū)21例如通過利用離子注入技術從半導體基板10的下表面導入硼而被形成。在一個示例中，集電區(qū)21的峰值雜質(zhì)濃度為1×10¹⁵～10¹⁹cm^-3，集電區(qū)21的厚度為0.2～3μm。

陰極區(qū)22被配置在二極管區(qū)14b及邊界區(qū)14ab的一部分內(nèi)。陰極區(qū)22被設置在半導體基板10的下層部的一部分處，且露出于半導體基板10的下表面。陰極區(qū)22其雜質(zhì)濃度較濃，并與集電極36歐姆接觸。陰極區(qū)22例如通過利用離子注入技術從半導體基板10的下表面導入磷而被形成。在一個示例中，陰極區(qū)22的峰值雜質(zhì)濃度為1×10¹⁸～10²¹cm^-3，陰極區(qū)22的厚度為0.2～3μm。

漂移區(qū)23被配置在IGBT區(qū)14a、二極管區(qū)14b及邊界區(qū)14ab內(nèi)。漂移區(qū)23在IGBT區(qū)14a及邊界區(qū)14ab的一部分中，被設置在集電區(qū)21與勢壘區(qū)24之間。漂移區(qū)23在二極管區(qū)14b及邊界區(qū)14ab的一部分中，被設置在陰極區(qū)22與勢壘區(qū)24之間。漂移區(qū)23為在半導體基板10上形成了其他區(qū)域后的剩余部分，并且雜質(zhì)濃度在厚度方向上為固定。

勢壘區(qū)24被配置在IGBT區(qū)14a、二極管區(qū)14b及邊界區(qū)14ab內(nèi)。勢壘區(qū)24被設置在漂移區(qū)23與體區(qū)25之間。被配置在IGBT區(qū)14a內(nèi)的勢壘區(qū)24被設置在相鄰的溝槽柵部30之間，并且具有以與相鄰的溝槽柵部30雙方的側面相接的 方式而平面性地擴展的形態(tài)。被配置在IGBT區(qū)14a內(nèi)的勢壘區(qū)24的電位為浮置。被配置在二極管區(qū)14b內(nèi)的勢壘區(qū)24被設置在相鄰的虛設溝槽部40之間，并且具有以與相鄰的虛設溝槽部40雙方的側面相接的方式而平面性地擴展的形態(tài)。被配置在二極管區(qū)14b內(nèi)的勢壘區(qū)24通過柱區(qū)26而與發(fā)射極38電連接。被配置在邊界區(qū)14ab內(nèi)的勢壘區(qū)24被設置在溝槽柵部30與虛設溝槽部40之間，并且具有以與溝槽柵部30和虛設溝槽部40雙方的側面相接的方式而平面性地擴展的形態(tài)。被配置在邊界區(qū)14ab內(nèi)的勢壘區(qū)24通過柱區(qū)26而與發(fā)射極38電連接。勢壘區(qū)24例如通過利用離子注入技術從半導體基板10的上表面導入磷而被形成。在一個示例中，勢壘區(qū)24的峰值雜質(zhì)濃度為1×10¹⁵～10¹⁸cm^-3，勢壘區(qū)24的厚度為0.2～3μm。

體區(qū)25被配置在IGBT區(qū)14a、二極管區(qū)14b以及邊界區(qū)14ab內(nèi)。體區(qū)25被設置在半導體基板10的上層部處，且露出于半導體基板10的上表面。體區(qū)25其雜質(zhì)濃度較濃，并與發(fā)射極38歐姆接觸。根據(jù)需要，體區(qū)25也可以在與發(fā)射極38接觸的部分處具有雜質(zhì)濃度較濃的接觸區(qū)。被配置在IGBT區(qū)14a內(nèi)的體區(qū)25被設置在相鄰的溝槽柵部30之間，且與相鄰的溝槽柵部30雙方的側面相接。被配置在二極管區(qū)14b內(nèi)的體區(qū)25被設置在相鄰的虛設溝槽部40之間，且與相鄰的虛設溝槽部40雙方的側面相接。被配置在二極管區(qū)14b內(nèi)的體區(qū)25也被稱為陽極區(qū)。被配置在邊界區(qū)14ab內(nèi)的體區(qū)25被設置在溝槽柵部30與虛設溝槽部40之間，且與溝槽柵部30與虛設溝槽部40雙方的側面相接。體區(qū)25例如通過利用離子注入技術從半導體基板10的上表面導入硼而被形成。在一個示例中，體區(qū)25的峰值雜質(zhì)濃度為1×10¹⁶～10¹⁹cm^-3，體區(qū)25的厚度為0.2～5μm。

柱區(qū)26被配置在二極管區(qū)14b及邊界區(qū)14ab內(nèi)。柱區(qū)26以從半導體基板10的上表面貫穿體區(qū)25并到達至勢壘區(qū)24的方式而被設置，并將發(fā)射極38與勢壘區(qū)24電連接。柱區(qū)26以與發(fā)射極38肖特基接觸的方式對其雜質(zhì)濃度進行調(diào)節(jié)。被配置在二極管區(qū)14b內(nèi)的柱區(qū)26被設置在相鄰的虛設溝槽部40之間，且通過體區(qū)25而與相鄰的虛設溝槽部40的雙方分離。被配置在邊界區(qū)14ab內(nèi)的柱區(qū)26被設置在溝槽柵部30與虛設溝槽部40之間，且通過體區(qū)25而與溝槽柵部30和虛設溝槽部40雙方分離。柱區(qū)26例如通過利用離子注入技術從半導體基板10的上表面導入磷而被形成。在一個示例中，柱區(qū)26的峰值雜質(zhì)濃度為8×10¹³～1×10¹⁸cm^-3。

發(fā)射區(qū)27被配置在IGBT區(qū)14a及邊界區(qū)14ab內(nèi)。發(fā)射區(qū)27被設置在半導體基板10的上層部處，且露出于半導體基板10的上表面。發(fā)射區(qū)27其雜質(zhì)濃度較濃，并與發(fā)射極38歐姆接觸。發(fā)射區(qū)27例如通過利用離子注入技術從半導體基板10的上表面導入砷或磷而被形成。在一個示例中，發(fā)射區(qū)27的峰值雜質(zhì)濃度為1×10¹⁸～10²¹cm^-3，其厚度為0.2～1.5μm。

溝槽柵部30在IGBT區(qū)14a內(nèi)以貫穿發(fā)射區(qū)27、體區(qū)25及勢壘區(qū)24并到達至漂移區(qū)23的方式而在深度方向上延伸。發(fā)射區(qū)27、體區(qū)25及勢壘區(qū)24與溝槽柵部30的側面相接。漂移區(qū)23與溝槽柵部30的側面及底面相接。溝槽柵部30具有溝槽柵絕緣膜32與溝槽柵電極34。溝槽柵電極34通過溝槽柵絕緣膜32而與半導體基板10絕緣。在一個示例中，溝槽柵部30的深度為3～7μm。

虛設溝槽部40以貫穿體區(qū)25及勢壘區(qū)24并到達至漂移區(qū)23的方式而在深度方向上延伸。體區(qū)25及勢壘區(qū)24與虛設溝槽部40的側面相接。漂移區(qū)23與虛設溝槽部40的側面及底面相接。虛設溝槽部40具有虛設溝槽絕緣膜42與虛設溝槽電極44。虛設溝槽電極44通過虛設溝槽絕緣膜42而與半導體基板10絕緣。在一個示例中，虛設溝槽部40的深度為3～7μm。

如圖3所示，反向?qū)↖GBT1的特征在于，溝槽柵部30與虛設溝槽部40的布局不同。被設置在IGBT區(qū)14a內(nèi)的溝槽柵部30的特征在于，具有格子狀的布局。被設置在二極管區(qū)14b內(nèi)的虛設溝槽部40的特征在于，具有條紋狀的布局。

圖5示意性地表示溝槽柵部30與虛設溝槽部40的布局的圖。為了便于說明，將溝槽柵部30用斜線陰影表示，將虛設溝槽部40用點陰影表示。

被設置在IGBT區(qū)14a內(nèi)的溝槽柵部30具有多個第一溝槽柵30A及多個第二溝槽柵30B。多個第一溝槽柵30A沿著x軸方向而延伸。多個第二溝槽柵30B在相鄰的第一溝槽柵30A之間沿著y軸方向而延伸。y軸方向上的多個第一溝槽柵30A的間距長度(30La)與x軸方向上的多個第二溝槽柵30B的間距長度(30Lb)相等。因此，由一對第一溝槽柵30A與一對第二溝槽柵30B構成的環(huán)狀部分的形狀為正方形。在一個示例中，這些間距長度(30La、30Lb)為4～6μm。多個第一溝槽柵30A的端部延伸至終端部16(參照圖1)，并且在該終端部16處溝槽柵電極34與柵極配線電連接。

被設置在二極管區(qū)14b內(nèi)的虛設溝槽部40具有沿著x軸方向延伸的多個條紋虛設溝槽40A。即，多個條紋虛設溝槽40A相對于溝槽柵部30的第一溝槽柵30A而平行地延伸。y軸方向上的多個條紋虛設溝槽40A的間距長度(40L)與y 軸方向上的多個第一溝槽柵30A的間距長度(30La)及x軸方向上的多個第二溝槽柵30B的間距長度(30Lb)相等。在一個示例中，y軸方向上的多個條紋虛設溝槽40A的間距長度(40L)為4～6μm。多個條紋虛設溝槽40A的端部延伸至終端部16(參照圖1)。相鄰的條紋虛設溝槽40A也可以以在終端部16處連結的方式而被構成。在該示例中，條紋虛設溝槽40A的虛設溝槽電極44與發(fā)射極38電連接。代替該示例，條紋虛設溝槽40A的虛設溝槽電極44的電位也可以為浮置。

另外，圖5所示的布局為一個示例，溝槽柵部30與虛設溝槽部40也可以采用其他的布局。例如，如圖6所示，溝槽柵部30也可以具有在y軸方向上被分割的格子狀的布局。在該示例中，被分割的溝槽柵部30各自由一對第一溝槽柵30A與多個第二溝槽柵30B而被構成，從而具有梯子狀的布局。此外，如圖7所示，也可以在被分割的溝槽柵部30之間設置有虛設溝槽部40。

圖4表示被設置在半導體基板10的上表面上的層間絕緣膜52的布局。層間絕緣膜52被設置在半導體基板10的上表面與發(fā)射極38之間。在層間絕緣膜52上形成有用于使發(fā)射極38與半導體基板10的上表面相接的多個開口52a。因此，層間絕緣膜52以具有格子狀的布局的方式而被構成。層間絕緣膜52的多個開口52a在IGBT區(qū)14a中，以對應于各個由格子狀的溝槽柵部30包圍的半導體基板10的上表面的方式而分散配置。層間絕緣膜52的多個開口52a在二極管區(qū)14b中，以對應于相鄰的條紋虛設溝槽40A之間的半導體基板10的上表面的方式而沿著x軸方向分散配置。層間絕緣膜52的多個開口52a在邊界區(qū)14ab中，以對應于第一溝槽柵30A與條紋虛設溝槽40A之間的半導體基板10的上表面的方式而沿著x軸方向分散配置。層間絕緣膜52的多個開口52a跨及IGBT區(qū)14a、二極管區(qū)14b及邊界區(qū)14ab的整個區(qū)域而具有共通形狀的重復圖案。在該示例中，層間絕緣膜52的開口52a以相對于溝槽柵部30的環(huán)狀部分而具有相似的形狀(正方形)的方式而被形成。因此，層間絕緣膜52的多個開口52a跨及IGBT區(qū)14a、二極管區(qū)14b及邊界區(qū)14ab的整個區(qū)域而具有正方形的重復圖案。

以此方式，在反向?qū)↖GBT1中，集電極36、集電區(qū)21、漂移區(qū)23、勢壘區(qū)24、體區(qū)25、發(fā)射區(qū)27、發(fā)射極38及溝槽柵部30構成IGBT結構。在反向?qū)↖GBT1中，集電極36、陰極區(qū)22、漂移區(qū)23、勢壘區(qū)24、體區(qū)25、柱區(qū)26、發(fā)射極38及虛設溝槽部40構成二極管結構。集電極36作為二極管結構中的陰極電極而發(fā)揮功能，發(fā)射極38作為二極管結構中的陽極電極而發(fā)揮功能。此 外，體區(qū)25作為二極管結構中的陽極區(qū)而發(fā)揮功能。

接下來，對反向?qū)↖GBT1的動作進行說明。首先，對IGBT區(qū)14a的IGBT結構的動作進行說明。當向集電極36施加與發(fā)射極38相比較高的電位且向溝槽柵電極34施加閾值以上的電位時，在溝槽柵絕緣膜32的側面的體區(qū)25內(nèi)將形成溝道，從而IGBT結構接通。此時，電子從發(fā)射極38經(jīng)由發(fā)射區(qū)27、體區(qū)25的溝道、勢壘區(qū)24、漂移區(qū)23及集電區(qū)21而向集電極36流動。另一方面，空穴從集電極36經(jīng)由集電區(qū)21、漂移區(qū)23、勢壘區(qū)24及體區(qū)25而向發(fā)射極38流動。以此方式，當IGBT結構接通時，電流從集電極36向發(fā)射極38流通。之后，當溝槽柵電極34的電位降低至小于閾值時，溝道將消失，從而IGBT結構關斷。

被設置在IGBT區(qū)14a中的溝槽柵部30具有格子狀的布局。因此，在IGBT結構處于導通時，溝槽柵部30的4個角部的溝道的電子濃度變濃，從而溝道電阻降低。此外，通過溝道的電子密度變濃，從而漂移區(qū)23內(nèi)的空穴濃度也變濃，由此電導調(diào)制也激活。并且，在IGBT結構中，由于在IGBT區(qū)14a設置有勢壘區(qū)24，因此通過勢壘區(qū)24的載流子蓄積效果，從而漂移區(qū)23內(nèi)的空穴濃度顯著地變濃，由此導通電壓明顯降低。以此方式，在IGBT結構中，通過設置具有格子狀的布局的溝槽柵部30，從而功率損耗降低。

接下來，對二極管區(qū)14b的二極管結構的動作進行說明。當向發(fā)射極38施加與集電極36相比較高的電位時，回流電流將在二極管結構中流通。以下，對使發(fā)射極38的電位從與集電極36相同的電位逐漸上升的情況進行說明。當發(fā)射極38的電位上升時，柱區(qū)26與發(fā)射極38的肖特基結將導通。由此，電子從集電極36經(jīng)由陰極區(qū)22、漂移區(qū)23、勢壘區(qū)24及柱區(qū)26向發(fā)射極38流動。以此方式，在發(fā)射極38的電位比較低時，二極管結構的肖特基勢壘二極管導通，從而電子從發(fā)射極38向集電極36流動。

當肖特基勢壘二極管導通時，由于勢壘區(qū)24的電位被維持在與發(fā)射極38的電位相近的電位，因此向由體區(qū)25與勢壘區(qū)24構成的pn結的正向施加的電壓被抑制為較低。因此，當發(fā)射極38的電位比較低時，二極管結構的pn二極管不導通。當發(fā)射極38的電位變得比較高時，經(jīng)由肖特基勢壘二極管而流通的電流將增加。當經(jīng)由肖特基勢壘二極管而流通的電流增加時，發(fā)射極38與勢壘區(qū)24之間的電位差將增加，且向由體區(qū)25與勢壘區(qū)24構成的pn結的正向施加的電壓也將增加，從而空穴從體區(qū)25經(jīng)由勢壘區(qū)24而被注入。由此，空 穴從發(fā)射極38經(jīng)由體區(qū)25、勢壘區(qū)24、漂移區(qū)23及陰極區(qū)22向集電極36流動。另一方面，電子從集電極36經(jīng)由陰極區(qū)22、漂移區(qū)23、勢壘區(qū)24及體區(qū)25向發(fā)射極38流動。以此方式，在發(fā)射極38的電位比較高時，二極管結構的pn二極管導通。

如上所述，在二極管結構中，由于在發(fā)射極38的電位上升時，肖特基勢壘二極管先導通，從而pn二極管導通的定時延遲。由此，在回流電流于二極管結構中流通時，從體區(qū)25向漂移區(qū)23注入的空穴量被抑制。之后，當向集電極36施加與發(fā)射極38相比較高的電位時，二極管結構的pn二極管實施反向恢復動作。這時，從體區(qū)25向漂移區(qū)23注入的空穴量被抑制，因此二極管結構的pn二極管進行反向恢復動作時的反向電流也變小。以此方式，在二極管結構中，通過設置有勢壘區(qū)24及柱區(qū)26，從而改善了反向恢復特性。

接下來，對反向?qū)↖GBT1的特征進行說明。如圖3所示，被設置在二極管區(qū)14b內(nèi)的虛設溝槽部40具有在x軸方向上延伸的條紋狀的布局。因此，被設置在二極管區(qū)14b內(nèi)的勢壘區(qū)(參照圖2)跨及二極管區(qū)14b的整個范圍而沿著x軸方向廣泛地擴展。此外，被設置在二極管區(qū)14b內(nèi)的柱區(qū)26也對應于該沿著x軸方向廣泛地擴展的勢壘區(qū)24，跨及二極管區(qū)14b的整個范圍而沿著x軸方向延伸。因此，柱區(qū)26露出于半導體基板10的上表面的露出面也跨及二極管區(qū)14b的整個范圍而沿著x軸方向延伸。因此，由于相對于一個勢壘區(qū)24的柱區(qū)26的露出面的面積被確保為較大，因而即使柱區(qū)26的露出面的一部分發(fā)生形成不良(例如雜質(zhì)濃度不足)，也可確保柱區(qū)26與發(fā)射極38的電連接。由此，勢壘區(qū)24能夠使從體區(qū)25向漂移區(qū)23注入的空穴量減少，從而改善二極管結構的反向恢復特性。

另外，如圖8所示，柱區(qū)26露出于半導體基板10的上表面的露出面也可以跨及二極管區(qū)14b的整個范圍而沿著x軸方向分散配置。在該情況下，也由于相對于一個勢壘區(qū)24的柱區(qū)26的露出面的面積被確保為較大，因此即使柱區(qū)26的多個露出面的一部分發(fā)生形成不良，也可確保柱區(qū)26與發(fā)射極38的電連接。

如圖4所示，層間絕緣膜52的多個開口52a跨及IGBT區(qū)14a、二極管區(qū)14b及邊界區(qū)14ab的整個區(qū)域而具有正方形的重復圖案。在制造反向?qū)↖GBT1的情況下，發(fā)射極38以如下方式而形成，即，在半導體基板10的上表面上圖案形成了層間絕緣膜52之后，利用蒸鍍技術而被覆蓋在半導體基板10的上表 面上。若層間絕緣膜52的多個開口52a具有正方形的重復圖案，則所覆蓋的發(fā)射極38的表面被平坦化。盡管溝槽柵部30與虛設溝槽部40的布局不同，但是由于層間絕緣膜52的布局跨及IGBT區(qū)14a、二極管區(qū)14b及邊界區(qū)14ab的整個區(qū)域而均勻化，因此實現(xiàn)了發(fā)射極38的表面的平坦化。因此，在對發(fā)射極38進行引線接合或焊錫接合時，可抑制發(fā)射極38與引線或焊錫的接合不良，從而能夠期待接合可靠性(動力循環(huán))的提升。

圖9表示改變例的反向?qū)↖GBT2。該反向?qū)↖GBT2的半導體基板10的特征在于，具備被設置在漂移區(qū)23與勢壘區(qū)24之間的p型的電場擴張防止區(qū)28。

電場擴張防止區(qū)28被配置在IGBT區(qū)14a、二極管區(qū)14b及邊界區(qū)14ab內(nèi)。電場擴張防止區(qū)28被設置在漂移區(qū)23與體區(qū)25之間。電場擴張防止區(qū)28例如通過利用離子注入技術從半導體基板10的上表面導入硼而被形成。在一個示例中，電場擴張防止區(qū)28的峰值雜質(zhì)濃度為1×10¹⁵～10¹⁸cm^-3，電場擴張防止區(qū)28的厚度為0.2～3μm。

當設置有這樣的電場擴張防止區(qū)28時，由電場擴張防止區(qū)28與漂移區(qū)23構成的pn二極管相對于從集電極36朝向發(fā)射極38的電流路徑而反向地被配置。由此，減少了漏電流。特別地，電場擴張防止區(qū)28能夠在二極管區(qū)14b內(nèi)減少經(jīng)由柱區(qū)26與發(fā)射極38的肖特基結的漏電流。

圖10～圖12表示改變例的反向?qū)↖GBT3。該反向?qū)↖GBT3的特征在于，溝槽柵部30的間距長度與虛設溝槽部40的間距長度不同。并且，該反向?qū)↖GBT3的特征在于，半導體基板10的IGBT區(qū)14a內(nèi)也設置有柱區(qū)26。

如圖11所示，在反向?qū)↖GBT3中，y軸方向上的多個第一溝槽柵30A的間距長度30La與y軸方向上的多個條紋虛設溝槽40A的間距長度40L相比較長。并且，x軸方向上的多個第二溝槽柵30B的間距長度30Lb與y軸方向上的多個條紋虛設溝槽40A的間距長度40L相比也較長。y軸方向上的多個第一溝槽柵30A的間距長度30La與x軸方向上的多個第二溝槽柵30B的間距長度30Lb相等。在一個示例中，溝槽柵部30的間距長度(30La、30Lb)為6μm，虛設溝槽部40的間距長度(40L)為4μm。

如上所述，當設置有具有格子狀的布局的溝槽柵部30時，IGBT區(qū)14a的載流子濃度變得較濃，從而IGBT結構的功率損耗減少。換言之，具有格子狀的布局的溝槽柵部30即使其間距長度較長，也能夠?qū)GBT結構的功率損耗的增加進行抑制。因此，在IGBT結構中，通過將溝槽柵部30的間距長度設為較長， 從而能夠在對功率損耗的增加進行抑制的同時，在由溝槽柵部30包圍的半導體基板10內(nèi)將露出于半導體基板10的上表面的柱區(qū)26的露出面確保為較大。由此，在反向?qū)↖GBT3中，在IGBT區(qū)14a內(nèi)，也能夠良好地確保柱區(qū)26與發(fā)射極38的電連接。

在這種反向?qū)↖GBT3中，優(yōu)選為，在二極管結構導通的動作模式下，空穴適度地從IGBT區(qū)14a的體區(qū)25向漂移區(qū)23被注入，從而減少二極管結構導通的動作模式下的功率損耗。另一方面，當從IGBT區(qū)14a的體區(qū)25朝向漂移區(qū)23被注入的空穴量較多時，將使二極管結構的反向恢復特性劣化。在反向?qū)↖GBT3中，IGBT區(qū)14a內(nèi)也設置有柱區(qū)26。因此，能夠?qū)υ诙O管區(qū)14b的二極管結構導通時，大量的空穴從IGBT區(qū)14a的體區(qū)25向漂移區(qū)23被注入的情況進行抑制。由此，減少了二極管結構導通的動作模式的功率損耗，并且也抑制了二極管結構的反向恢復特性的劣化。

此外，具有格子狀的布局的溝槽柵部30能夠使IGBT結構斷開時的IGBT區(qū)14a的面內(nèi)的電位穩(wěn)定，從而使耗盡層在IGBT區(qū)14a內(nèi)良好地形成。因此，IGBT區(qū)14a的溝槽柵部30的頂端的電場強度降低。換言之，具有格子狀的布局的溝槽柵部30即使其間距長度較長，也能夠?qū)﹂_關耐量的降低進行抑制。以此方式，即使溝槽柵部30的間距長度與虛設溝槽部40的間距長度不同，也可使IGBT區(qū)14a與二極管區(qū)14b的電場強度均勻化，從而實現(xiàn)較高的開關耐量。

如上所述，在這種反向?qū)↖GBT3中，優(yōu)選為，在二極管結構導通的動作模式下，空穴適度地從IGBT區(qū)14a的體區(qū)25向漂移區(qū)23被注入。然而，在這種反向?qū)↖GBT3中，存在如下情況，即，在二極管結構導通的動作模式下，向溝槽柵部30的溝槽柵電極34施加正電位。在該情況下，勢壘區(qū)24將經(jīng)由被形成在溝槽柵部30的側面的溝道而與發(fā)射極38發(fā)生短路。例如，如果溝槽柵部30的間距長度較短，則在勢壘區(qū)24經(jīng)由溝道而與發(fā)射極38發(fā)生短路時，從IGBT區(qū)14a的體區(qū)25向漂移區(qū)23被注入的空穴量明顯降低。即，當溝槽柵部30的間距長度較短時，二極管結構導通的動作模式的特性根據(jù)被施加在溝槽柵部30上的電位而較大地發(fā)生變動(將該現(xiàn)象稱為柵極干擾)。另一方面，在反向?qū)↖GBT3中，由于溝槽柵部30的間距長度較長，因此即使勢壘區(qū)24經(jīng)由溝道而與發(fā)射極38發(fā)生短路，也能夠?qū)腎GBT區(qū)14a的體區(qū)25向漂移區(qū)23被注入的空穴量的變動進行抑制。反向?qū)↖GBT3具有抗柵極干擾的特征。

此外，如圖12所示，在反向?qū)↖GBT3中，由于溝槽柵部30的間距長度與 虛設溝槽部40的間距長度不同，因此被形成在層間絕緣膜52內(nèi)的開口152a、252a的寬度也被構成為不同。被形成在二極管區(qū)14b及邊界區(qū)14ab內(nèi)的開口152a在y軸方向上的長度152La及在x軸方向上的長度152Lb，以與被形成在IGBT區(qū)14a內(nèi)的開口252a在y軸方向上的長度252La及在x軸方向上的長度252Lb相比較短的方式而被構成。另外，即使在這樣的情況下，也由于層間絕緣膜52具有格子狀的布局，因此使發(fā)射極38的表面平坦化，從而抑制了對發(fā)射極38進行引線接合或焊錫接合時的接合不良，由此能夠期待接合可靠性(動力循環(huán))的提高。

另外，如圖4所示，在層間絕緣膜52的多個開口52a跨及IGBT區(qū)14a、二極管區(qū)14b及邊界區(qū)14ab的整個區(qū)域而具有正方形的重復圖案時，發(fā)射極38的表面粗糙度成為最小。另一方面，如上所述，當溝槽柵部30的間距長度(30La、30Lb)與虛設溝槽部40的間距長度(40L)不同時，可改善反向?qū)↖GBT3的某些特性。為了使這些并存，如圖13所示，優(yōu)選為，y軸方向上的多個第一溝槽柵30A的間距長度30La與y軸方向上的多個條紋虛設溝槽40A的間距長度40L相等，x軸方向上的多個第二溝槽柵30B的間距長度30Lb與y軸方向上的多個條紋虛設溝槽40A的間距長度40L相比較長。在該情況下，如圖14所示，被形成在IGBT區(qū)14a內(nèi)的開口252a在y軸方向上的長度252La及在x軸方向上的長度252Lb分別與被形成在二極管區(qū)14b及邊界區(qū)14ab內(nèi)的開口152a在y軸方向上的長度152La及在x軸方向上的長度152Lb相等。層間絕緣膜52的多個開口152a、252a能夠跨及IGBT區(qū)14a、二極管區(qū)14b及邊界區(qū)14ab的整個區(qū)域而具有共通形狀的重復圖案。或者，如圖15所示，y軸方向上的多個第一溝槽柵30A的間距長度30La與y軸方向上的多個條紋虛設溝槽40A的間距長度40L相比較長，x軸方向上的多個第二溝槽柵30B的間距長度30Lb與y軸方向上的多個條紋虛設溝槽40A的間距長度40L相等。該情況下，如圖16所示，被形成在IGBT區(qū)14a內(nèi)的開口252a在y軸方向上的長度252La與被形成在二極管區(qū)14b及邊界區(qū)14ab內(nèi)的開口152a在x軸方向上的長度152Lb相等，被形成在IGBT區(qū)14a內(nèi)的開口252a在x軸方向上的長度252Lb與被形成在二極管區(qū)14b及邊界區(qū)14ab內(nèi)的開口152a在y軸方向上的長度152La相等。在該情況下，層間絕緣膜52的多個開口152a、252a也能夠跨及IGBT區(qū)14a、二極管區(qū)14b及邊界區(qū)14ab的整個區(qū)域而具有共通形狀的重復圖案。以此方式，圖13～圖16所示的反向?qū)↖GBT3能夠使IGBT結構的特性改善與發(fā)射極38的表面的平坦化同時實現(xiàn)。

圖17表示改變例的反向?qū)↖GBT4。該反向?qū)↖GBT4的半導體基板10的特征在于，具備n⁺型的緩沖區(qū)29及p型的陰極短路區(qū)122。

緩沖區(qū)29被配置在IGBT區(qū)14a、二極管區(qū)14b以及邊界區(qū)14ab內(nèi)。緩沖區(qū)29被設置在漂移區(qū)23與集電區(qū)21之間、漂移區(qū)23與陰極區(qū)22之間以及漂移區(qū)23與陰極短路區(qū)122之間，并具有與漂移區(qū)23的雜質(zhì)濃度相比較濃的雜質(zhì)濃度。緩沖區(qū)29例如通過利用離子注入技術從半導體基板10的下表面導入磷而被形成。在一個示例中，緩沖區(qū)29的峰值雜質(zhì)濃度為1×10¹⁵～10¹⁸cm^-3，緩沖區(qū)29的厚度為0.2～5μm。

陰極短路區(qū)122被配置在二極管區(qū)14b內(nèi)。陰極短路區(qū)122被設置在半導體基板10的下層部的一部分處，并露出于半導體基板10的下表面。陰極短路區(qū)122與陰極區(qū)22在半導體基板10的二極管區(qū)14b的下層部處以交替地反復配置的方式而被構成。陰極短路區(qū)122與集電極36歐姆接觸。

當設置有這種陰極短路區(qū)122時，由于二極管區(qū)14b中的陰極區(qū)22的占有面積相對地降低，因此在二極管結構導通時從陰極區(qū)22向漂移區(qū)23被注入的電子量降低。由此，二極管結構的反向恢復特性進一步得到改善。

以下對本說明書中公開的技術要素進行敘述。另外，以下的各個技術要素分別獨立地有用。

在本說明書中公開的反向?qū)↖GBT的一個實施方式也可以具備半導體基板、下表面電極、上表面電極、溝槽柵部及溝槽部。半導體基板被劃分為設置有IGBT結構的IGBT區(qū)與設置有二極管結構的二極管區(qū)。半導體基板也可以進一步劃分有IGBT區(qū)以及二極管區(qū)以外的區(qū)域，例如IGBT區(qū)與二極管區(qū)之間的邊界區(qū)。半導體基板的材料不被特別地限定。下表面電極與半導體基板的IGBT區(qū)及二極管區(qū)雙方的下表面相接。上表面電極與半導體基板的IGBT區(qū)及二極管區(qū)雙方的上表面相接。溝槽柵部被設置在半導體基板的IGBT區(qū)內(nèi)，并且在從與半導體基板的上表面正交的方向觀察時具有格子狀的布局。格子狀的布局是指，溝槽柵部具有多個環(huán)狀部分，該環(huán)狀部分的形狀不被特別地限定。溝槽部被設置在半導體基板的二極管區(qū)內(nèi)，并且在從與半導體基板的上表面正交的方向觀察時具有條紋狀的布局。溝槽部具有沿著第一方向延伸的多個條紋溝槽。半導體基板的二極管區(qū)具有第一導電型的陽極區(qū)、第二導電型的漂移區(qū)及第二導電型的勢壘區(qū)。陽極區(qū)被設置在相鄰的條紋溝槽之間，且露出于半導體基板的上表面，并且與上表面電極相接。漂移區(qū)被設置在陽 極區(qū)的下方。勢壘區(qū)被設置在相鄰的條紋溝槽之間且被設置在陽極區(qū)與漂移區(qū)之間，并含有與漂移區(qū)的雜質(zhì)濃度相比較濃的雜質(zhì)濃度。勢壘區(qū)通過從半導體基板的上表面起延伸的柱部而與上表面電極電連接。只要柱部將發(fā)射極與勢壘區(qū)電連接，則其形態(tài)不被特別地限定。例如柱部也可以被構成為具有第二導電型的半導體區(qū)、金屬等導體或它們的組合。優(yōu)選為，柱部與發(fā)射極肖特基接觸。

在本說明書中公開的反向?qū)↖GBT中，也可以采用如下方式，即，柱部露出于半導體基板的上表面的露出面沿著第一方向延伸。在該情況下，柱部的露出面的長度方向與條紋溝槽的長度方向平行。優(yōu)選為，柱部的露出面與第一方向上的溝槽柵的間距長度相比較長地延伸。更優(yōu)選為，期望柱部的露出面跨及二極管范圍的整個范圍而沿著第一方向延伸。以此方式，當柱部的露出面沿著第一方向延伸時，由于相對于一個勢壘區(qū)的柱區(qū)的露出面的面積被確保為較大，因此良好地確保了柱區(qū)與發(fā)射極的電連接。

在本說明書中公開的反向?qū)↖GBT中，也可以采用如下方式，即，柱部露出于半導體基板的上表面的露出面沿著第一方向而分散配置。在該情況下，柱部的露出面被分散配置的方向與條紋溝槽的長度方向平行。優(yōu)選為，被分散配置的柱部的露出面所存在的范圍與第一方向上的溝槽柵的間距長度相比較長。更優(yōu)選為，期望柱部的露出面跨及二極管范圍的整個范圍而沿著第一方向分散配置。以此方式，當柱部的露出面沿著第一方向而分散配置時，由于相對于一個勢壘區(qū)的柱區(qū)的露出面的面積被確保為較大，因此良好地確保了柱區(qū)與發(fā)射極的電連接。

在本說明書中公開的反向?qū)↖GBT中，也可以采用如下方式，即，溝槽柵部具有多個第一溝槽柵及多個第二溝槽柵。多個第一溝槽柵沿著第一方向延伸。多個第二溝槽柵在第一溝槽柵之間在與第一方向正交的第二方向上延伸。該方式的溝槽柵部能夠具有由多個矩形形狀的環(huán)狀部分構成的格子狀的布局。

在本說明書中公開的反向?qū)↖GBT中，也可以采用如下方式，即，第二方向上的多個第一溝槽柵的間距長度與第二方向上的多個條紋溝槽的間距長度相比較長，第一方向上的多個第二溝槽柵的間距長度與第二方向上的多個條紋溝槽的間距長度相比較長。在該情況下，可實現(xiàn)IGBT結構的電場集中的緩和以及柵極干擾的減少。

本說明書中公開的反向?qū)↖GBT還可以具備層間絕緣膜。層間絕緣膜被設置在半導體基板的上表面與上表面電極之間，并且形成有用于使上表面電極與半導體基板的上表面相接的多個開口。層間絕緣膜的多個開口以對應于各個由格子狀的溝槽柵部所包圍的所述半導體基板的上表面的方式而分散配置。層間絕緣膜的多個開口還以對應于相鄰的條紋溝槽之間的半導體基板的上表面的方式而沿著第一方向分散配置。具有這樣的格子狀的布局的層間絕緣膜與條紋狀的布局的情況相比，使上表面電極的表面的平坦性提升。

在層間絕緣膜具有格子狀的布局的反向?qū)↖GBT中，也可以采用如下方式，即，第二方向上的多個第一溝槽柵的間距長度與第二方向上的多個條紋溝槽的間距長度相等，第一方向上的多個第二溝槽柵的間距長度與第二方向上的多個條紋溝槽的間距長度相等。在該情況下，層間絕緣膜的多個開口能夠跨及IGBT區(qū)及二極管區(qū)的整個區(qū)域而具有正方形的重復圖案。因此，具有這樣的布局的層間絕緣膜使上表面電極的表面的平坦性顯著提升。

在層間絕緣膜具有格子狀的布局的反向?qū)↖GBT中，也可以采用如下方式，即，第二方向上的多個第一溝槽柵的間距長度及第一方向上的多個第二溝槽柵的間距長度中，一方的間距長度與第二方向上的多個條紋溝槽的間距長度相等，另一方的間距長度與第二方向上的多個條紋溝槽的間距長度相比較長。在該情況下，IGBT區(qū)的溝槽柵部的間距長度與二極管區(qū)的溝槽部的間距長度相比較長，并且層間絕緣膜的多個開口能夠跨及IGBT區(qū)及二極管區(qū)的整個區(qū)域而具有共通形狀的重復圖案。因此，該方式的反向?qū)↖GBT能夠使IGBT結構的特性改善與上表面電極的表面的平坦化同時實現(xiàn)。

在層間絕緣膜具有格子狀的布局的反向?qū)↖GBT中，也可以采用如下方式，即，第二方向上的多個第一溝槽柵的間距長度與第二方向上的多個條紋溝槽的間距長度相等，第一方向上的多個第二溝槽柵的間距長度與第二方向上的多個條紋溝槽的間距長度相比較長。在該情況下，IGBT區(qū)的溝槽柵部的間距長度與二極管區(qū)的溝槽部的間距長度相比較長，并且層間絕緣膜的多個開口能夠跨及IGBT區(qū)及二極管區(qū)的整個區(qū)域而具有共通形狀的重復圖案。因此，該方式的反向?qū)↖GBT能夠使IGBT結構的特性改善與上表面電極的表面的平坦化同時實現(xiàn)。

以上，雖然對本發(fā)明的具體示例進行了詳細說明，但這些僅為示例，并不對權利要求書進行限定。在權利要求書所記載的技術中，包括對上文所例 示的具體示例進行了各種的改變、變更的內(nèi)容。在本說明書或附圖中所說明的技術要素通過單獨或各種組合的方式來發(fā)揮技術上的有用性，并不限定于申請時權利要求所記載的組合。此外，本說明書或附圖所例示的技術同時實現(xiàn)多個目的，并且實現(xiàn)其中一個目的本身既具有技術上的有用性。

符號說明

10：半導體基板；14a：IGBT區(qū)；14ab：邊界區(qū)；14b：二極管區(qū)；21：集電區(qū)；22：陰極區(qū)；23：漂移區(qū)；24：勢壘區(qū)；25：體區(qū)；26：柱區(qū)；27：發(fā)射區(qū)；30：溝槽柵部；36：集電極；38：發(fā)射極；40：虛設溝槽部。