DE102010046770A1 - Halbleiteranordnung - Google Patents

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Koh Yoshikawa
Motoyoshi Kobuchi
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Fuji Electric Holdings Ltd
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Abstract

Ein erfindungsgemäßer rückwärts sperrender IGBT weist Folgendes auf: einen Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 240; p-Feldbegrenzungsringe 41 (äußere FLRs 41), die in dem Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 240 ausgebildet sind; eine Feldelektrode 42 (äußere FP 42), die mit den äußeren FLRs 41 verbunden ist; eine äußere FP 42, die eine erste äußere FP 43, die in Kontakt mit demjenigen äußeren FLR 41 ist, der dem aktiven Bereich am nächsten ist, und zweite äußere FPs 44 hat, die in Kontakt mit den äußeren FLRs 41 sind; eine erste äußere FP 43 mit einem Randteil auf der Seite des aktiven Bereichs, der zu dem aktiven Bereich hin vorsteht; und eine zweite äußere FP 44 mit einem Randteil auf der Seite des Randbereichs, der zu dem Randbereich hin vorsteht.
Der erfindungsgemäße rückwärts sperrende IGBT ermöglicht eine Verbesserung seiner Stehspannungen und eine Reduzierung seiner Fläche.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleiteranordnung.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Auf dem Gebiet der Stromumrichter, die eine Halbleiteranordnung verwenden, sind Matrixumrichter Fachleuten auf dem Gebiet als Direktumrichterschaltungen bekannt, die eine Wechselstrom-Wechselstrom-Umrichtung (nachstehend als „WS/WS-Umrichtung” bezeichnet), eine Wechselstrom-Gleichstrom-Umrichtung (nachstehend als „WS/GS-Umrichtung” bezeichnet) und eine Gleichstrom/Wechselstrom-Umrichtung (nachstehend als „GS/WS-Umrichtung” bezeichnet) durchführen.
  • Der Matrixumrichter hat Wechselstromschalter. Da eine Wechselspannung an die Wechselstromschalter angelegt wird, müssen die Wechselstromschalter Stehspannungen in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung haben. Mit anderen Worten, die Wechselstromschalter müssen eine Vorwärts-Stehspannung und eine Rückwärts-Stehspannung haben. Unter dem Aspekt der Reduzierung der Größe, Masse und Kosten des Matrixumrichters und der Verbesserung seiner Umrichtungsleistung und seiner Ansprechgeschwindigkeit haben bidirektionale Schaltvorrichtungen viel Aufmerksamkeit erregt. Als eine der bidirektionalen Schaltvorrichtungen ist Fachleuten auf dem Gebiet ein Schalter mit zwei rückwärts sperrenden Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (nachstehend als „rückwärts sperrende IGBTs” bezeichnet) bekannt, die parallelgeschaltet sind.
  • 10 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen rückwärts sperrenden IGBT. In der nachstehenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen sind Elektronen oder Löcher die Majoritätsträger in den Schichten und Bereichen, denen „n-” oder „p-” vorangestellt ist.
  • In 10 ist ein Trennsegment 210 in dem Randbereich eines n-Halbleitersubstrats in dem rückwärts sperrenden IGBT zum Heraustrennen von Kristallfehlern aus einem aktiven Bereich 100 ausgebildet, die in der Seiten-Ebene des Halbleitersubstrats durch Zersägen des Halbleitersubstrats in Chips entstehen. In dem aktiven Bereich 100 ist ein vertikaler IGBT mit einem n-Driftbereich 1, einem p-Kanalbereich 2, einem n-Emitterbereich 3 und einem p-Kollektorbereich 10 ausgebildet. In dem Trennsegment 210 ist ein Trennbereich 211 von der Vorderseite des Substrats durch das Halbleitersubstrat hindurch zu der Rückseite des Substrats so ausgebildet, dass der Trennbereich 211 die Seiten-Ebene des Substrats bedeckt. Der Trennbereich 211 ist mit dem Kollektorbereich 10 verbunden, der auf der Rückseite des aktiven Bereichs 100 ausgebildet ist.
  • Durch Anordnen des Trennbereichs 211 in der vorstehend beschriebenen Weise dehnt sich eine Sperrschicht entlang dem Trennbereich 211 von dem Kollektorbereich 10 auf der Rückseite des Substrats aus, wenn eine Sperrspannung angelegt wird. Daher wird vermieden, dass die Sperrschicht die Seiten-Ebene des Substrats erreicht, und es wird verhindert, dass ein Kriechstrom in dem rückwärts sperrenden IGBT entsteht, wie in 10 gezeigt ist. Daher ist es möglich, den rückwärts sperrenden IGBT mit einer Stehspannung in Rückwärtsrichtung zu versorgen. Zwischen dem Trennbereich 211 und dem aktiven Bereich 100 ist ein Durchbruch-Steh-Übergangsrand-Endbereich 200 (nachstehend einfach als „Durchbruch-Steh-Bereich 200” bezeichnet) ausgebildet. Der Durchbruch-Steh-Bereich 200 relaxiert das elektrische Feld an dem pn-Übergang, der die Halbleiteranordnung bildet, und realisiert die gewünschten Stehspannungen.
  • 11 ist eine Schnittansicht, die den aktiven Bereich 100 in der Halbleiteranordnung im Detail zeigt.
  • In dem aktiven Bereich 100 ist ein p-Kanalbereich 2 selektiv in dem Oberflächenteil auf der Vorderseite des Driftbereichs 1 ausgebildet, der ein n-Halbleitersubstrat darstellt. In dem Oberflächenteil des Kanalbereichs 2 sind der n-Emitterbereich 3 und ein p-Body-Bereich 4 selektiv ausgebildet. Über dem Driftbereich 1 ist eine Gate-Elektrode 7 ausgebildet, wobei eine Gate-Isolierschicht 6 zwischen dem Driftbereich 1 und der Gate-Elektrode 7 angeordnet ist. Auf der Gate-Elektrode 7 ist eine zwischengeschichtete Isolierschicht 8 ausgebildet. Eine Emitter-Elektrode 9 ist so ausgebildet, dass sie in Kontakt mit dem Emitterbereich 3 und dem Body-Bereich 4 ist. Die Emitter-Elektrode 9 ist durch die zwischengeschichtete Isolierschicht 8 gegen die Gate-Elektrode 7 isoliert. Auf der Rückseite des Driftbereichs 1 sind ein p-Kollektorbereich 10 und eine Kollektor-Elektrode 11 ausgebildet.
  • 12 ist eine Schnittansicht, die einen Durchbruch-Steh-Übergangsrand-Endbereich 200 in der Halbleiteranordnung im Detail zeigt.
  • In dem Durchbruch-Steh-Übergangsrand-Endbereich 200 (nachstehend einfach als „Durchbruch-Steh-Bereich 200” bezeichnet), ist eine Vielzahl von Feldbegrenzungsringen 201 (field limiting rings; nachstehend als „FLRs 201” bezeichnet), die p-Floating-Bereiche sind, in dem Oberflächenteil auf der Vorderseite des Driftbereichs 1 ausgebildet. Die Vorderseite des Driftbereichs 1, unter der kein FLR 201 ausgebildet ist, ist mit der zwischengeschichteten Isolierschicht 8 bedeckt. Auf der zwischengeschichteten Isolierschicht 8 ist eine Feldelektrode 202 (field plate; nachstehend als „FP 202” bezeichnet) ausgebildet, die eine elektrisch leitende Floating-Schicht ist. Die FP 202 ist mit dem FLR 201 in Kontakt und elektrisch verbunden. In dem Randbereich des Substrats ist eine Feldelektrode 212, die das gleiche Potential wie der Trennbereich 211 hat (nachstehend als „Äquipotential-FP 212” bezeichnet), auf der zwischengeschichteten Isolierschicht 8 ausgebildet. Die Äquipotential-FP 212 ist mit dem Trennbereich 211 in Kontakt und elektrisch verbunden.
  • Der Durchbruch-Steh-Bereich 200 hat einen Bereich (nachstehend als „Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich” bezeichnet), der hauptsächlich die Vorwärts-Stehspannung verbessert, wenn eine Spannung in der Vorwärtsrichtung angelegt wird, und einen Bereich (nachstehend als „Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich” bezeichnet), der hauptsächlich die Rückwärts-Stehspannung verbessert, wenn eine Spannung in der Rückwärtsrichtung angelegt wird. Der Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich ist auf der Seite des aktiven Bereichs 100 in dem Durchbruch-Steh-Bereich 200 ausgebildet, was jedoch nicht in 12 gezeigt ist. Der Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich ist auf der Seite des Randbereichs in dem Durchbruch-Steh-Bereich 200 ausgebildet. Außer dem Vorwärts- und Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich sind auch eine Vielzahl der vorstehend beschriebenen FLRs 201 und eine Vielzahl der vorstehend beschriebenen FPs 202 ausgebildet.
  • 13 ist eine Schnittansicht, die den Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich in der Halbleiteranordnung im Detail zeigt.
  • In dem Durchbruch-Steh-Bereich 200 ist ein p-Kanalstoppbereich 231 zwischen einem Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 220 und einem Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 240 ausgebildet. Eine Feldelektrode 232 (nachstehend als „mittlere FP 232” bezeichnet) ist mit dem Kanalstoppbereich 231 elektrisch verbunden. Der Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 220 ist zwischen dem aktiven Bereich 100 und der mittleren FP 232 ausgebildet. In dem Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 220 ist eine Feldelektrode 222 (nachstehend als „innere FP 222” bezeichnet), die mit einem Feldbegrenzungsring 221 (nachstehend als „innerer FLR 221” bezeichnet) elektrisch verbunden ist, so ausgebildet, dass die innere FP 222 zu dem Randbereich des Durchbruch-Steh-Bereichs 200 hin vorsteht.
  • 14 ist eine Schnittansicht, die den Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich in der Halbleiteranordnung im Detail zeigt.
  • Der Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 240 ist von der mittleren FP 232 zu der Randbereichsseite des Durchbruch-Steh-Bereichs 200 hin ausgebildet. In dem Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 240 ist eine Feldelektrode 242 (nachstehend als „äußere FP 242” bezeichnet), die mit einem Feldbegrenzungsring 241 (nachstehend als „äußerer FLR 241” bezeichnet) elektrisch verbunden ist, so ausgebildet, dass die äußere FP 242 zu dem aktiven Bereich 100 hin vorsteht.
  • Die nachstehend angegebene Patentschrift 1 schlägt eine Planare Halbleiteranordnung, die eine hohe Stehspannung zeigt, als den vorstehend beschriebenen rückwärts sperrenden IGBT vor. Die vorgeschlagene Halbleiteranordnung weist Folgendes auf: ein Halbleitersubstrat eines ersten Leitfähigkeitstyps; einen Trenndiffusionsbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der sich von einer ersten Hauptfläche zu einer zweiten Hauptfläche des Halbleitersubstrats erstreckt; einen Basisbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps, der einen Planaren Übergang hat und auf der ersten Hauptfläche des Halbleitersubstrats ausgebildet ist, das von den Trenndiffusionsbereichen umgeben ist; eine Übergangsrand-Endstruktur, die zwischen dem Basisbereich und dem Trenndiffusionsbereich ausgebildet ist; und eine Kollektorschicht des zweiten Leitfähigkeitstyp, die auf der zweiten Hauptfläche des Halbleitersubstrats ausgebildet ist und mit dem Trenndiffusionsbereich verbunden ist. In der vorgeschlagenen Halbleiteranordnung weist die Übergangsrand-Endstruktur Folgendes auf: einen Floating-Schutzring des zweiten Leitfähigkeitstyps, der in dem peripheren Oberflächenteil um den Basisbereich mit einem Abstand zwischen den angrenzenden Floating-Schutzringen ausgebildet ist; eine Feldisolierschicht, die auf der Substrat-Oberfläche zwischen dem Trenndiffusionsbereich und dem Schutzring ausgebildet ist; eine Feldisolierschicht, die auf der Substrat-Oberfläche zwischen den Schutzringen ausgebildet ist; eine Feldisolierschicht, die auf der Substrat-Oberfläche zwischen dem Schutzring und dem Basisbereich ausgebildet ist; eine elektrisch leitende Feldelektrode, die mit dem Trenndiffusionsbereich in elektrischem Kontakt ist; eine elektrisch leitende Feldelektrode, die mit dem Schutzring in elektrischem Kontakt ist; und eine elektrisch leitende Feldelektrode, die mit dem Basisbereich in elektrischem Kontakt ist. Die elektrisch leitende Feldelektrode ragt zumindest auf der innersten Feldisolierschicht und der angrenzenden Feldisolierschicht nach außen. Die elektrisch leitende Feldelektrode ragt zumindest auf der äußersten Feldisolierschicht und der angrenzenden Feldisolierschicht nach innen.
  • Die nachstehend angegebene Patentschrift 2 schlägt eine weitere rückwärts sperrende Halbleiteranordnung vor. Die rückwärts sperrende Halbleiteranordnung, die in der nachstehend angegebenen Patentschrift 2 vorgeschlagen wird, weist Folgendes auf: einen Basisbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der selektiv in dem Oberflächenteil einer Driftschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps ausgebildet ist; einen Emitterbereich des ersten Leitfähigkeitstyps, der selektiv in dem Oberflächenteil des Basisbereichs ausgebildet ist; eine MOS-Gate-Struktur mit einer Gate-Isolierschicht, die auf der Oberfläche des Basisbereichs zwischen der Driftschicht und dem Emitterbereich aufgebracht ist, und mit einer Gate-Elektrode, die über dem Basisbereich aufgebracht ist, wobei sich die Gate-Isolierschicht zwischen der Gate-Elektrode und dem Basisbereich befindet; eine Emitter-Elektrode, die in Kontakt mit dem Emitterbereich und dem Basisbereich ist; einen Trennbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps, der so ausgebildet ist, dass er die MOS-Gate-Struktur über die Driftschicht umgibt und die Vorder- und Rückseite der Driftschicht verbindet; eine Kollektorschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der Rückseite der Driftschicht ausgebildet ist und mit dem Trennbereich verbunden ist, der zu der Rückseite der Driftschicht hin freiliegt; und eine Kollektorelektrode, die in Kontakt mit der Kollektorschicht ist. Die rückwärts sperrende Halbleiteranordnung weist weiterhin Folgendes auf: eine ringförmige Feldbegrenzungsschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps in der Driftschicht zwischen der Emitter-Elektrode und dem Trennbereich; eine ringförmige Feldbegrenzungselektrode mit einem gleitenden Potential, die in Kontakt mit der Feldbegrenzungsschicht ist; eine Vielzahl von Feldbegrenzungselektroden auf der Seite der Emitter-Elektrode, die einen großen verlängerten Teil haben, der sich nach außen erstreckt; und eine Vielzahl von Feldbegrenzungselektroden auf der Seite des Trennbereichs, die einen großen verlängerten Teil haben, der sich nach innen erstreckt.
  • Dokumente, die den Stand der Technik beschreiben
  • Patentschriften
    • Patentschrift 1: Ungeprüfte Japanische Patentanmeldung Nr. 2005-101254
    • Patentschrift 2: Ungeprüfte Japanische Patentanmeldung Nr. 2005-252212
  • Die umfangreichen und intensiven Untersuchungen, die von den Erfindern der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden, haben Folgendes ergeben.
  • Wenn die äußeren FPs 242, die zumindest mit dem äußersten FLR 241 und dem nächstinneren FLR 241 in dem Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich elektrisch verbunden sind, zu dem aktiven Bereich 100 hin vorstehen, wie es in den Patentschriften 1 und 2 beschrieben ist, dehnt sich die Sperrschicht, die sich beim Anlegen einer Sperrspannung von dem Trennbereich 211 her ausdehnt, leicht zu dem aktiven Bereich 100 hin aus. Daher kommt es in dem Kanalstoppbereich 231 zu einer örtlichen Begrenzung des elektrischen Felds, die die Ausdehnung der Sperrschicht unterdrückt, sodass dort die elektrische Feldstärke zunehmen kann. Um dieses Problem zu vermeiden, muss der Abstand zwischen dem Trennbereich 211 und dem Kanalstoppbereich 231 (die Breite des Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereichs 240) vergrößert werden, solange die Sperrschicht zu einer weiteren Ausdehnung neigt. Mit anderen Worten, die Länge des Durchbruch-Steh-Bereichs 200 zwischen dem aktiven Bereich 100 und dem Trennbereich 211 (nachstehend als die „Breite des Durchbruch-Steh-Bereichs 200” bezeichnet) wird vergrößert, und auch die gesamte Größe des rückwärts sperrenden IGBT wird größer. Daher ist es schwierig, die Fläche des rückwärts sperrenden IGBT zu verringern.
  • Im Allgemeinen wird die obere Grenze der Strombelastbarkeit (die Stehspannungen) durch Anordnen eines Durchbruch-Steh-Übergangsrand-Endbereichs im Vergleich zu einer Eliminierung dieses Bereichs verbessert. Da jedoch der Hauptstrom nicht durch den Durchbruch-Steh-Übergangsrand-Endbereich fließt, wird die Strombelastbarkeit der Halbleiteranordnung selbst nicht verbessert. Um die Fläche des rückwärts sperrenden IGBT zu verringern, sollte daher der Durchbruch-Steh-Bereich 200 so klein wie möglich sein.
  • In Anbetracht des Vorstehenden wäre es zweckmäßig, die vorgenannten Probleme zu vermeiden. Es wäre darüber hinaus zweckmäßig, eine Halbleiteranordnung zur Verfügung zu stellen, die eine Verringerung der Fläche des rückwärts sperrenden IGBT ermöglicht. Außerdem wäre es zweckmäßig, eine Halbleiteranordnung zur Verfügung zu stellen, die eine Verbesserung ihrer Stehspannungen ermöglicht.
  • Kurze Darstellung der Erfindung
  • Gemäß dem Gegenstand des beigefügten Anspruchs 1 wird eine Halbleiteranordnung zur Verfügung gestellt, die Folgendes aufweist:
    ein Halbleitersubstrat mit einem ersten Halbleiterbereich eines ersten Leitfähigkeitstyps;
    einen aktiven Bereich in dem Halbleitersubstrat;
    einen Durchbruch-Steh-Bereich außerhalb des aktiven Bereichs;
    einen Kollektorbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps auf der Rückseite des Halbleitersubstrats;
    einen zweiten Halbleiterbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps in dem peripheren Bereich des Durchbruch-Steh-Bereichs, wobei der zweite Halbleiterbereich durch das Halbleitersubstrat hindurch von seiner Vorderseite zu seiner Rückseite hin ausgebildet ist und in Kontakt mit dem Kollektorbereich ist;
    einen dritten Halbleiterbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps in dem Oberflächenteil des Durchbruch-Steh-Bereichs auf der Vorderseite des Halbleitersubstrats, wobei der dritte Halbleiterbereich den aktiven Bereich umgibt;
    eine zwischengeschichtete Isolierschicht, die selektiv auf der Vorderseite des Halbleitersubstrats ausgebildet ist;
    eine elektrisch leitende Schicht, die in Kontakt mit dem dritten Halbleiterbereich ist und auf der zwischengeschichteten Isolierschicht angeordnet ist; und
    elektrisch leitende Schichten außer mindestens der elektrisch leitenden Schicht, die in Kontakt mit dem am weitesten entfernten dritten Halbleiterbereich ist, den eine Sperrschicht erreicht, die sich von dem zweiten Halbleiterbereich zu dem aktiven Bereich hin ausdehnt, wobei der am weitesten entfernte dritte Halbleiterbereich mit dem größten Abstand von dem zweiten Halbleiterbereich angeordnet ist und einen Zweiter-Halbleiterbereich-Seite-Randteil hat, der weiter zu dem zweiten Halbleiterbereich hin vorsteht als der Zweiter-Halbleiterbereich-Seite-Randteil der dritten Halbleiterbereiche, die in Kontakt mit den entsprechenden elektrisch leitenden Schichten sind.
  • Gemäß dem Gegenstand des beigefügten Anspruchs 2 weist die Halbleiteranordnung weiterhin Folgendes auf:
    einen vierten Halbleiterbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps in dem Oberflächenteil des Durchbruch-Steh-Bereichs auf der Vorderseite des Halbleitersubstrats, wobei der vierte Halbleiterbereich die Ausdehnung der Sperrschicht unterdrückt, die sich beim Anlegen einer Sperrspannung von dem zweiten Halbleiterbereich zur dem aktiven Bereich hin ausdehnt; und
    elektrisch leitende Schichten, die in Kontakt mit den dritten Halbleiterbereichen zwischen dem zweiten Halbleiterbereich und dem vierten Halbleiterbereich sind, außer mindestens der elektrisch leitenden Schicht, die in Kontakt mit dem am weitesten entfernten dritten Halbleiterbereich ist, den eine Sperrschicht erreicht, die sich von dem zweiten Halbleiterbereich zu dem vierten Halbleiterbereich hin ausdehnt, wobei der am weitesten entfernte dritte Halbleiterbereich mit dem größten Abstand von dem zweiten Halbleiterbereich angeordnet ist und einen Zweiter-Halbleiterbereich-Seite-Randteil hat, der weiter zu dem zweiten Halbleiterbereich hin vorsteht als der Zweiter-Halbleiterbereich-Seite-Randteil der dritten Halbleiterbereiche, die in Kontakt mit den entsprechenden elektrisch leitenden Schichten sind.
  • Gemäß dem Gegenstand des beigefügten Anspruchs 3 ist die Anzahl der elektrisch leitenden Schichten, die einen Zweiter-Halbleiterbereich-Seite-Randteil haben, der weiter zu dem zweiten Halbleiterbereich hin vorsteht als der Zweiter-Halbleiterbereich-Seite-Randteil des dritten Halbleiterbereichs, größer als die Anzahl der elektrisch leitenden Schichten, die einen Vierter-Halbleiterbereich-Seite-Randteil haben, der weiter zu dem vierten Halbleiterbereich hin vorsteht als der Vierter-Halbleiterbereich-Seite-Randteil des dritten Halbleiterbereichs.
  • Gemäß dem Gegenstand des beigefügten Anspruchs 4 ist die Anzahl der elektrisch leitenden Schichten, die einen Vierter-Halbleiterbereich-Seite-Randteil haben, der weiter zu dem vierten Halbleiterbereich hin vorsteht als der Vierter-Halbleiterbereich-Seite-Randteil des dritten Halbleiterbereichs, gleich 1.
  • Gemäß dem Gegenstand des beigefügten Anspruchs 5 wird das Halbleitersubstrat mit einem Elektronenstrahl mit einer Dosis von 20 kGy oder größer bestrahlt und thermisch behandelt, nachdem dort Gitterfehler eingebaut worden sind.
  • Gemäß dem Gegenstand des beigefügten Anspruchs 6 werden die benachbarten dritten Halbleiterbereiche weiter voneinander entfernt angeordnet, wenn die dritten Halbleiterbereiche weiter von dem zweiten Halbleiterbereich entfernt angeordnet werden.
  • Erfindungsgemäß werden die elektrisch leitenden Schichten, die in Kontakt mit den dritten Halbleiterbereichen sind, so ausgebildet, dass die elektrisch leitenden Schichten zu dem Trennbereich hin vorstehen, außer mindestens der elektrisch leitenden Schicht, die in Kontakt mit dem am weitesten entfernten dritten Halbleiterbereich ist, den die Sperrschicht erreicht, die sich von dem zweiten Halbleiterbereich zu dem aktiven Bereich hin ausdehnt, wobei der am weitesten entfernte dritte Halbleiterbereich mit dem größten Abstand von dem zweiten Halbleiterbereich angeordnet ist. Durch das vorstehend beschriebene Vorstehen der elektrisch leitenden Schichten wird die Ausdehnung der Sperrschicht von dem Trennbereich zu dem aktiven Bereich hin unterdrückt, wenn eine Sperrspannung angelegt wird. Somit wird vermieden, dass sich die Sperrschicht, die sich von dem Trennbereich ausdehnt, zu weit ausdehnt, und es wird vermieden, dass das elektrische Feld in der Nähe des vierten Halbleiterbereichs stärker wird. Durch diese Verfahrensweise ist es möglich, die Stehspannung in Rückwärtsrichtung effektiver als mit dem herkömmlichen rückwärts sperrenden IGBT zu verbessern. Außerdem ist es möglich, den Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich um die Breite zu verkürzen, die der Verbesserung der Stehspannung in Rückwärtsrichtung entspricht, und daher ist es möglich, die Breite des Durchbruch-Steh-Bereichs im Vergleich zu dem herkömmlichen rückwärts sperrenden IGBT zu verringern. Somit ist es möglich, die Fläche des rückwärts sperrenden IGBT zu verringern.
  • Die erfindungsgemäße Halbleiteranordnung ermöglicht eine Reduzierung der Fläche des rückwärts sperrenden IGBT. Die erfindungsgemäße Halbleiteranordnung ermöglicht außerdem eine Verbesserung seiner Stehspannungen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Schnittansicht, die den Durchbruch-Steh-Übergangsrand-Endbereich bei einem rückwärts sperrenden IGBT nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 2 ist eine Schnittansicht, die die Ausdehnung der Sperrschicht beim Anlegen einer Sperrspannung bei dem rückwärts sperrenden IGBT nach der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 3 ist ein Kurvenpaar, das die Kollektor-Stromdichte zu der Kollektorspannung beim Anlegen einer Sperrspannung bei dem rückwärts sperrenden IGBT nach der ersten Ausführungsform und bei dem herkömmlichen rückwärts sperrenden IGBT in Beziehung setzt.
  • 4 ist ein Diagramm, das die Verteilung der Stehspannungen in Rückwärtsrichtung darstellt, die ein rückwärts sperrender IGBT nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 5 ist ein Kurvensatz, der den spezifischen Widerstand mit der Tiefe von der Substrat-Oberfläche bei dem rückwärts sperrenden IGBT nach der zweiten Ausführungsform in Beziehung setzt.
  • 6 ist eine Schnittansicht, die den Durchbruch-Steh-Übergangsrand-Endbereich bei einem rückwärts sperrenden IGBT nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 7 ist eine Schnittansicht, die die Ausdehnung der Sperrschicht beim Anlegen einer Durchlassspannung bei dem rückwärts sperrenden IGBT nach der dritten Ausführungsform zeigt.
  • 8 ist eine Schnittansicht, die den Durchbruch-Steh-Übergangsrand-Endbereich bei einem rückwärts sperrenden IGBT nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 9 ist eine Schnittansicht, die den Durchbruch-Steh-Übergangsrand-Endbereich bei einem rückwärts sperrenden IGBT nach einer fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 10 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen rückwärts sperrenden IGBT.
  • 11 ist eine Schnittansicht, die den aktiven Bereich in der Halbleiteranordnung im Detail zeigt.
  • 12 ist eine Schnittansicht, die den Durchbruch-Steh-Übergangsrand-Endbereich in der Halbleiteranordnung im Detail zeigt.
  • 13 ist eine Schnittansicht, die den Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich in der Halbleiteranordnung im Detail zeigt.
  • 14 ist eine Schnittansicht, die den Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich in der Halbleiteranordnung im Detail zeigt.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung zeigen, näher beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, die die bevorzugten Ausführungsformen zeigen, werden die gleichen Bezugssymbole wie in den 10 bis 14 verwendet, um die gleichen Komponenten zu bezeichnen, und der Einfachheit halber werden diese nicht doppelt beschrieben.
  • Erste Ausführungsform
  • Der rückwärts sperrende Bipolartransistor mit isoliertem Gate (nachstehend als „rückwärts sperrender IGBT” bezeichnet) nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung weist Folgendes auf: ein Halbleitersubstrat mit einem n-Driftbereich (einem Driftbereich eines ersten Leitfähigkeitstyps); einen aktiven Bereich in dem Halbleitersubstrat; einen Durchbruch-Steh-Übergangsrand-Endbereich (nachstehend einfach als „Durchbruch-Steh-Bereich” bezeichnet) außerhalb des aktiven Bereichs; und einen p-Trennbereich (einen Trennbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps) in dem peripheren Bereich des Durchbruch-Steh-Bereichs. Mit anderen Worten, der rückwärts sperrende IGBT nach der ersten Ausführungsform ist so gestaltet, dass der Durchbruch-Steh-Bereich zwischen einem Emitterbereich in dem aktiven Bereich und dem Trennbereich ausgebildet ist. Der Durchbruch-Steh-Bereich relaxiert die Stärke des elektrischen Felds an einem pn-Übergang, der die Halbleiteranordnung bildet, und realisiert die gewünschten Stehspannungen. Der Driftbereich entspricht einem ersten Halbleiterbereich, und der Trennbereich entspricht einem zweiten Halbleiterbereich. Der vorstehend beschriebene rückwärts sperrende IGBT zeigt eine garantierte Stehspannung von etwa 600 V oder etwa 1200 V.
  • In dem aktiven Bereich ist ein p-Kanalbereich selektiv in dem Oberflächenteil auf der Vorderseite des Driftbereichs ausgebildet. In dem Oberflächenteil des Kanalbereichs sind ein n-Emitterbereich und ein p-Body-Bereich selektiv ausgebildet. Über dem Emitterbereich und dem Kanalbereich und in dem gesamten Driftbereich ist eine Gate-Elektrode ausgebildet, wobei eine Gate-Isolierschicht zwischen der Gate-Elektrode und diesen Bereichen angeordnet ist. Eine Emitter-Elektrode ist so ausgebildet, dass sie in Kontakt mit dem Emitterbereich und dem Body-Bereich ist und mit diesen elektrisch verbunden ist. Die Emitter-Elektrode ist durch eine zwischengeschichtete Isolierschicht gegen die Gate-Elektrode isoliert. Auf der Rückseite des Driftbereichs ist ein Kollektorbereich ausgebildet. In dem Kollektorbereich ist eine Kollektorelektrode ausgebildet. Mit anderen Worten, in dem aktiven Bereich ist ein vertikaler IGBT ausgebildet, wie er in 11 gezeigt ist.
  • Der Trennbereich ist von der Vorderseite des Halbleitersubstrats durch dieses hindurch zu der Rückseite des Substrats so ausgebildet, dass der Trennbereich die Seiten-Ebene des Substrats bedeckt. Der Trennbereich ist mit dem Kollektorbereich verbunden, der auf der Rückseite des aktiven Bereichs ausgebildet ist. Der Trennbereich trennt die Kristallfehler, die in der Seiten-Ebene des Halbleitersubstrats durch Zersägen des Substrats in Chips entstehen, aus dem aktiven Bereich heraus. Durch Anordnen des Trennbereichs in der vorstehend beschriebenen Weise dehnt sich eine Sperrschicht entlang dem Trennbereich von dem Kollektorbereich auf der Rückseite des Substrats aus, wenn eine Sperrspannung angelegt wird. Somit wird vermieden, dass die Sperrschicht die Seiten-Ebene des Substrats erreicht, und es wird verhindert, dass ein Kriechstrom entsteht. Daher ist es möglich, den rückwärts sperrenden IGBT mit einer Stehspannung in Rückwärtsrichtung zu versorgen.
  • 1 ist eine Schnittansicht, die den Durchbruch-Steh-Übergangsrand-Endbereich bei dem rückwärts sperrenden IGBT nach der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • Wie in 1 gezeigt ist, hat ein Durchbruch-Steh-Übergangsrand-Endbereich 200 (nachstehend einfach als „Durchbruch-Steh-Bereich 200” bezeichnet) einen Bereich 220 (nachstehend als „Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 220” bezeichnet), der hauptsächlich die Vorwärts-Stehspannung verbessert, wenn eine Spannung in der Vorwärtsrichtung angelegt wird, und einen Bereich 240 (nachstehend als „Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 240” bezeichnet), der hauptsächlich die Rückwärts-Stehspannung verbessert, wenn eine Spannung in der Rückwärtsrichtung angelegt wird. In einem mittleren Teil 230 zwischen dem Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 220 und dem Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 240 ist ein p-Kanalstoppbereich 31 in dem Oberflächenteil auf der Vorderseite eines Driftbereichs 1 ausgebildet. Die Vorderseite des Driftbereichs 1, unter der sich der Kanalstoppbereich 31 nicht befindet, ist mit einer zwischengeschichteten Isolierschicht 8 bedeckt.
  • Auf der zwischengeschichteten Isolierschicht 8 ist in dem Kanalstoppbereich 31 eine Feldelektrode 32 (nachstehend als „mittlere FP 32” bezeichnet) ausgebildet. Die mittlere FP 32 ist in Kontakt mit dem Kanalstoppbereich 31 und mit diesem elektrisch verbunden. Die Randteile der mittleren FP 32 stehen gleichmäßig zu dem Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 220 und dem Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 240 hin vor. „Vorstehen” bedeutet, dass der FP-Randteil mehr nach außen als der FLR-Randteil auf derselben Seite der FP angeordnet ist. Mit anderen Worten, der FP-Randteil ist nicht über dem FLR, mit dem die FP in Kontakt ist, sondern über dem Driftbereich angeordnet.
  • Genauer gesagt, ist der Randteil der mittleren FP 32 auf der Seite des Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereichs 220 näher an dem Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 220 als der Randteil des Kanalstoppbereichs 31 auf der Seite des Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereichs 220 angeordnet. Der Randteil der mittleren FP 32 auf der Seite des Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereichs 240 ist näher an dem Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 240 als der Randteil des Kanalstoppbereichs 31 auf der Seite des Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereichs 240 angeordnet. Der Kanalstoppbereich 31 entspricht einem vierten Halbleiterbereich.
  • Die mittlere FP 32 wird auf einem höheren Potential als die FP gehalten, die auf der Seite des Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereichs 220 der mittleren FP 32 ausgebildet ist, wenn eine Sperrschicht beim Anlegen einer Durchlassspannung die mittlere FP 32 erreicht. Die Potentialverteilung ermöglicht es, die weitere Ausdehnung der Sperrschicht zu unterdrücken, die sich von dem Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 220 zu dem Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 240 hin ausdehnt. Die mittlere FP 32 wird auf einem höheren Potential als die FP gehalten, die auf der Seite des Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereichs 240 der mittleren FP 32 ausgebildet ist, wenn eine Sperrschicht beim Anlegen einer Sperrspannung die mittlere FP 32 erreicht. Die Potentialverteilung ermöglicht es, die weitere Ausdehnung der Sperrschicht zu unterdrücken, die sich von dem Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 240 zu dem Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 220 hin ausdehnt. Daher ist es möglich zu vermeiden, dass sich eine Sperrschicht über den gesamten Kanalstoppbereich 31 ausdehnt, während die Halbleiteranordnung im Sperrzustand ist.
  • Der Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 220 ist auf der Seite des aktiven Bereichs (nicht dargestellt) in dem Durchbruch-Steh-Bereich 200 ausgebildet. Der Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 220 kann ohne weiteres die gleiche Struktur wie der Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich bei dem in 13 gezeigten rückwärts sperrenden IGBT haben.
  • Der Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 240 ist auf der Seite des Randbereichs in dem Durchbruch-Steh-Bereich 200 ausgebildet. In dem Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 240 sind Feldbegrenzungsringe 41 (nachstehend als „äußere FLRs 41” bezeichnet), die p-Floating-Bereiche sind, in den Oberflächenteilen auf der Vorderseite des Driftbereichs 1 so ausgebildet, dass die äußeren FLRs 41 den aktiven Bereich umgeben. Mit anderen Worten, die äußeren FLRs 41 sind zwischen dem Kanalstoppbereich 31 und einem Trennbereich 12 so ausgebildet, dass sie den Kanalstoppbereich 31 umgeben und von dem Kanalstoppbereich 31 in einem Abstand angeordnet sind. Angrenzende äußere FLRs 41 können mit einem größeren Abstand als äußere FLRs 41 angeordnet sein, die weiter entfernt von dem Trennbereich angeordnet sind. Durch Anordnen der äußeren FLRs 41 wird das elektrische Feld in dem Eckteil an dem pn-Übergang (nachstehend als „Hauptübergang” bezeichnet) relaxiert, der von dem p-Kanalbereich und dem n-Driftbereich gebildet wird. Die äußeren FLRs 41 entsprechen einem dritten Halbleiterbereich.
  • Die Vorderseite des Driftbereichs 1, unter der sich kein äußerer FLR 41 befindet, ist mit der zwischengeschichteten Isolierschicht 8 bedeckt. Auf der zwischengeschichteten Isolierschicht 8 ist auf dem äußeren FLR 41 eine Feldelektrode 42 (nachstehend als „äußere FP 42” bezeichnet) ausgebildet. Die äußere FP 42 ist in Kontakt mit dem äußeren FLR 41 und mit diesem elektrisch verbunden. Die äußere FP 41 weist eine erste äußere FP 43, die in Kontakt mit dem äußeren FLR 41 ist, der dem aktiven Bereich am nächsten ist, und zweite äußere FPs 44 auf, die in Kontakt mit den entsprechenden äußeren FLRs 41 sind, mit Ausnahme desjenigen äußeren FLR 41, der dem aktiven Bereich am nächsten ist. Der äußere FLR 41, der dem aktiven Bereich am nächsten ist, ist zum Beispiel der äußere FLR 41, der an den Kanalstoppbereich 31 auf der Seite des Trennbereichs 12 angrenzt. Durch Anordnen der äußeren FP 42 wird das elektrische Feld in dem Randteil der Sperrschicht in der Nähe der Hauptübergangsfläche relaxiert. Die äußere FP 42 entspricht einer elektrisch leitenden Schicht.
  • Die erste äußere FP 43 ist so ausgebildet, dass ihr Randteil auf der Seite des aktiven Bereichs zu dem aktiven Bereich hin vorsteht. Mit anderen Worten, der Randteil der ersten äußeren FP 43 auf der Seite des aktiven Bereichs ist näher an dem aktiven Bereich angeordnet als der Randteil des äußeren FLR 41 auf der Seite des aktiven Bereichs, mit dem die erste äußere FP 43 in Kontakt ist. Die zweite äußere FP 44 ist so ausgebildet, dass ihr Randteil auf der Seite des Trennbereichs 12 zu dem Trennbereich 12 hin vorsteht. Mit anderen Worten, der Randteil der zweiten äußeren FP 44 auf der Seite des Trennbereichs 12 ist näher an dem Trennbereich 12 angeordnet als der Randteil des äußeren FLR 41 auf der Seite des Trennbereichs 12, mit dem die zweite äußere FP 44 in Kontakt ist.
  • Die erste äußere FP 43 kann so ausgebildet werden, dass sie in Kontakt mit dem äußeren FLR 41, dem äußersten FLR aus dem Trennbereich 12, ist, den die Sperrschicht erreichen kann, die sich beim Anlegen einer Sperrspannung von dem Trennbereich 12 zu dem aktiven Bereich hin ausdehnt. In diesem Fall können die zweiten äußeren FPs 44 auf den äußeren FLRs 41 ausgebildet werden, die auf der Seite des Trennbereichs 12 des äußeren FLR 41 ausgebildet sind, mit dem die erste äußere FP 43 in Kontakt ist. Eine erste äußere FP kann auf dem äußeren FLR ausgebildet werden, der auf der Seite des aktiven Bereichs des äußeren FLR 41 ausgebildet ist, mit dem die erste äußere FP 43 in Kontakt ist. Alternativ kann eine FP auf dem äußeren FLR auf der Seite des aktiven Bereichs des äußeren FLR 41 ausgebildet werden, mit dem die erste äußere FP 43 in Kontakt ist, sodass die FP weder zu dem Trennbereich 12 hin noch zu dem aktiven Bereich hin vorsteht.
  • Es kann eine Vielzahl von ersten äußeren FPs 43 problemlos ausgebildet werden. Insbesondere können erste äußere FPs 43 auf dem äußeren FLR 41, der dem aktiven Bereich am nächsten ist, und auf angrenzenden äußeren FLRs 41 auf der Seite des Trennbereichs 12 des äußeren FLR 41 ausgebildet werden, der dem aktiven Bereich am nächsten ist. In diesem Fall werden zweite äußere FPs 44 auf den anderen äußeren FLRs 41 ausgebildet, auf denen keine erste äußere FP 43 ausgebildet worden ist. Vorzugsweise sollten mehr zweite äußere FPs 44 als erste äußere FPs 43 angeordnet werden.
  • In dem Randbereich des Halbleitersubstrats ist eine Feldelektrode 13, die das gleiche Potential wie der Trennbereich 12 hat (nachstehend als „Äquipotential-FP 13” bezeichnet), auf der zwischengeschichteten Isolierschicht 8 ausgebildet. Die Äquipotential-FP 13 ist mit dem Trennbereich 12 in Kontakt und elektrisch verbunden. Der Randteil der Äquipotential-FP 13 kann so ausgebildet werden, dass er nicht zu dem aktiven Bereich hin vorsteht. Dadurch, dass der Randteil der Äquipotential-FP 13 nicht zu dem aktiven Bereich hin vorsteht, wird vermieden, dass sich die Sperrschicht, die sich beim Anlegen einer Sperrspannung von dem Trennbereich 12 zu dem aktiven Bereich hin ausdehnt, leicht ausdehnt.
  • 2 ist eine Schnittansicht, die die Ausdehnung der Sperrschicht beim Anlegen einer Sperrspannung bei dem rückwärts sperrenden IGBT nach der ersten Ausführungsform zeigt.
  • In dem Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 240 dehnt sich eine Sperrschicht 51 beim Anlegen einer Sperrspannung von dem Trennbereich 12 entlang der Oberfläche des Driftbereichs 1 in der durch den Pfeil A angegebenen Richtung zu dem Kanalstoppbereich 31 hin aus. Wenn die Sperrschicht 51, die sich von dem Trennbereich 12 ausdehnt, den äußeren FLR 41 erreicht, der in Kontakt mit der zweiten äußeren FP 44 ist, wird die zweite äußere FP 44 auf einem Potential gehalten, das höher als die Potentiale der FPs (einschließlich der Äquipotential-FP) ist, die auf der Seite des Trennbereichs 12 der äußeren FP 44 angeordnet sind. Auf Grund der Potentialverteilung wird die Sperrschicht 51 zu dem Trennbereich 12 in dem Driftbereich 1 unter der zweiten äußeren FP 44 zurückgedrängt. Dadurch wird die Ausdehnung der Sperrschicht 51 unterdrückt, sodass die Ausdehnung der Sperrschicht 51 gemäßigter verläuft als die Ausdehnung der Sperrschicht von dem Trennbereich in dem herkömmlichen Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich. Daher ist es möglich, die Rückwärts-Stehspannung des rückwärts sperrenden IGBT zu verbessern. Der Grund hierfür wird später beschrieben.
  • Die Sperrschicht 51 erstreckt sich auch von einem Kollektorbereich 10 und dehnt sich in der durch den Pfeil B angegebenen Richtung von der Rückseite des Driftbereichs 1 zu der Vorderseite des Driftbereichs 1 hin aus. Da die Majoritätsträger in dem Driftbereich 1 abnehmen, wenn sich die Sperrschicht 51 auch von dem Kollektorbereich 10 ausdehnt, wird die elektrische Feldstärke relaxiert. Auch wenn die Ausdehnung der Sperrschicht 51 von dem Trennbereich durch Anordnen der zweiten äußeren FP 44 unterdrückt wird, kann vermieden werden, dass das elektrische Feld auf den Randteil der zweiten äußeren FP 44 auf der Seite des Trennbereichs 12 begrenzt wird, und das Auftreten eines Durchbruchs, der von einem starken Anstieg der elektrischen Feldstärke verursacht wird, kann erschwert werden.
  • Nachstehend werden die Untersuchungsergebnisse zu der Rückwärts-Stehspannung des rückwärts sperrenden IGBT nach der ersten Ausführungsform beschrieben. 3 ist ein Kurvenpaar, das die Kollektor-Stromdichte zu der Kollektorspannung beim Anlegen einer Sperrspannung bei dem rückwärts sperrenden IGBT nach der ersten Ausführungsform und bei dem herkömmlichen rückwärts sperrenden IGBT in Beziehung setzt.
  • Es wird ein rückwärts sperrender IGBT mit dem Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich nach der ersten Ausführungsform (vgl. 1) hergestellt (nachstehend wird der hergestellte rückwärts sperrende IGBT nach der ersten Ausführungsform als „rückwärts sperrender IGBT der Ausführungsform” bezeichnet). Zu Vergleichszwecken wird ein rückwärts sperrender IGBT mit dem herkömmlichen Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich (vgl. 14) hergestellt (nachstehend wird der hergestellte herkömmliche rückwärts sperrende IGBT als „herkömmlicher rückwärts sperrender IGBT” bezeichnet). Der rückwärts sperrende IGBT der Ausführungsform und der herkömmliche rückwärts sperrende IGBT unterscheiden sich voneinander nur in der Struktur der äußeren FP 42. Die anderen Strukturen sind bei dem rückwärts sperrenden IGBT der Ausführungsform und dem herkömmlichen rückwärts sperrenden IGBT gleich. Mit anderen Worten, der rückwärts sperrende IGBT der Ausführungsform hat eine äußere FP 42 mit einer ersten äußeren FP 43 und einer zweiten FP 44. Hingegen sind die äußerste FP 242 auf der Seite des Randbereichs und die äußere FP 242 auf der Innenseite der äußersten FP 242 so ausgebildet, dass diese äußeren FPs 242 zu dem aktiven Bereich hin vorstehen.
  • 3 zeigt, dass der rückwärts sperrende IGBT der Ausführungsform eine Rückwärts-Stehspannung von etwa 700 V realisiert. 3 zeigt auch, dass der herkömmliche rückwärts sperrende IGBT eine Rückwärts-Stehspannung von etwa 600 V realisiert. Somit realisiert der rückwärts sperrende IGBT der Ausführungsform eine Rückwärts-Stehspannung, die höher als die Rückwärts-Stehspannung ist, die der herkömmliche rückwärts sperrende IGBT zeigt. Der Grund dafür ist vermutlich folgender. Bei dem herkömmlichen rückwärts sperrenden IGBT stehen die äußerste FP 242 auf der Seite des Randbereichs und die äußere FP 242 auf der Innenseite der äußersten FP 242 zu dem aktiven Bereich hin vor. Daher dehnt sich bei dem herkömmlichen rückwärts sperrenden IGBT die Sperrschicht, die sich von dem Trennbereich ausdehnt, zu weit aus und die elektrische Feldstärke in dem Kanalstoppbereich nimmt zu.
  • Die Länge des Durchbruch-Steh-Übergangsrand-Endbereichs zwischen dem aktiven Bereich und dem Trennbereich (nachstehend als die „Breite des Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereichs” bezeichnet) wird für den rückwärts sperrenden IGBT der Ausführungsform und den herkömmlichen rückwärts sperrenden IGBT untersucht, wobei ihre garantierte Stehspannung auf 600 V festgelegt wird. In der Untersuchung wird die Device Simulation Technique (Simulationsverfahren für Bauelemente) verwendet. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass in dem Fall, dass der Abstand zwischen dem aktiven Bereich und dem Trennbereich (nachstehend als die „Breite des rückwärts sperrenden IGBT” bezeichnet) bei dem rückwärts sperrenden IGBT der Ausführungsform mit 1 angesetzt wird, die Breite des rückwärts sperrenden IGBT bei dem herkömmlichen rückwärts sperrenden IGBT etwa 1,2 ist. Die vorstehend dargelegten Ergebnisse zeigen, dass der rückwärts sperrende IGBT der Ausführungsform eine Verbesserung der Rückwärts-Stehspannung und eine Verringerung seiner Fläche gegenüber dem herkömmlichen rückwärts sperrenden IGBT ermöglicht.
  • Durch Anordnen einer ersten äußeren FP und einer zweiten äußeren FP in dem Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich, wie es in Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist, ist es möglich, beim Anlegen einer Sperrspannung die Ausdehnung der Sperrschicht von dem Trennbereich zu dem aktiven Bereich hin zu unterdrücken. Daher kann vermieden werden, dass sich die Sperrschicht zu weit von dem Trennbereich ausdehnt und die elektrische Feldstärke in der Nähe des Kanalstoppbereichs zunimmt. Somit kann der rückwärts sperrende IGBT nach der ersten Ausführungsform die Rückwärts-Stehspannung im Vergleich zu dem herkömmlichen rückwärts sperrenden IGBT verbessern. Der rückwärts sperrende IGBT nach der ersten Ausführungsform kann den Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich um die Breite verkürzen, die der Verbesserung der Rückwärts-Stehspannung entspricht, und kann daher die Breite des Durchbruch-Steh-Bereichs im Vergleich zu dem herkömmlichen rückwärts sperrenden IGBT verringern. Daher kann die Fläche des rückwärts sperrenden IGBT verringert werden.
  • Zweite Ausführungsform
  • Bei dem rückwärts sperrenden IGBT nach der ersten Ausführungsform kann ein Halbleitersubstrat verwendet werden, das mit einem Elektronenstrahl bestrahlt wird. Nach der Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl kann das Halbleitersubstrat einer thermischen Behandlung unterzogen werden. Die anderen Strukturen sind die gleichen wie die Strukturen des rückwärts sperrenden IGBT nach der ersten Ausführungsform (vgl. 1).
  • Bei der zweiten Ausführungsform kann das Halbleitersubstrat, das für die Herstellung des rückwärts sperrenden IGBT verwendet wird, mit einem Elektronenstrahl mit einer Beschleunigungsspannung von 4,8 MeV und mit einer Dosis von 20 kGy oder mehr bestrahlt werden. Die Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl kann an dem gesamten Halbleitersubstrat durchgeführt werden. Durch Bestrahlen des gesamten Halbleitersubstrats mit einem Elektronenstrahl können Kristallfehler (Gitterfehler) gezielt in das Halbleitersubstrat eingebaut werden. Die thermische Behandlung nach der Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl kann etwa 1 h bei 300 bis 380°C durchgeführt werden. Durch Durchführen einer thermischen Behandlung nach der Elektronenstrahl-Bestrahlung kann der spezifische Widerstand in dem Oberflächenteil des Substrats verringert werden. Der Grund hierfür wird später beschrieben. Der rückwärts sperrende IGBT nach der zweiten Ausführungsform hat die gleiche Struktur wie der rückwärts sperrende IGBT nach der ersten Ausführungsform. Insbesondere enthält der Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich in dem Durchbruch-Steh-Bereich die äußere FP 42 mit der ersten äußeren FP 43 und der zweiten äußeren FP 44 (vgl. 1). Der vorstehend beschriebene rückwärts sperrende IGBT zeigt eine garantierte Stehspannung von etwa 1200 V.
  • Nun wird die Rückwärts-Stehspannung untersucht, die der vorstehend beschriebene rückwärts sperrende IGBT zeigt. 4 ist ein Diagramm, das die Verteilung der Stehspannungen in Rückwärtsrichtung darstellt, die der rückwärts sperrende IGBT nach der zweiten Ausführungsform zeigt.
  • Es wird ein rückwärts sperrender IGBT unter Verwendung eines Halbleitersubstrats hergestellt, das nicht mit einem Elektronenstrahl bestrahlt worden ist (nachstehend als „erste Probe” bezeichnet). Außerdem wird ein rückwärts sperrender IGBT unter Verwendung eines Halbleitersubstrats hergestellt, das mit einem Elektronenstrahl bestrahlt worden ist (nachstehend als „zweite Probe” bezeichnet). Darüber hinaus wird ein rückwärts sperrender IGBT unter Verwendung eines Halbleitersubstrats hergestellt, das mit einem Elektronenstrahl bestrahlt worden ist und nach der Elektronenstrahl-Bestrahlung thermisch behandelt worden ist (nachstehend als „dritte Probe” bezeichnet). Die Elektronenstrahl-Bestrahlung erfolgt mit einer Beschleunigungsspannung von 4,8 MeV und einer Dosis von 20 kGy. Das gesamte Halbleitersubstrat wird mit dem Elektronenstrahl bestrahlt. Die thermische Behandlung nach der Elektronenstrahl-Bestrahlung wird 1 h bei 330°C durchgeführt. Alle drei Proben haben die Struktur des rückwärts sperrenden IGBT nach der ersten Ausführungsform. Es werden jeweils mehrere erste bis dritte Proben hergestellt, und bei den einzelnen Proben werden die Durchbruchspannungen gemessen, um die Verteilung der Stehspannungen in Rückwärtsrichtung bei den Proben des rückwärts sperrenden IGBT zu untersuchen. Die vertikale Achse in 4 stellt die Anzahl der ersten bis dritten Proben bei den gemessenen Durchbruchspannungen dar.
  • Die in 4 dargestellten Ergebnisse zeigen, dass die erste Probe das Erreichen einer Stehspannung in Rückwärtsrichtung von bis zu 1200 V ermöglicht. Die zweite Probe ermöglicht ebenfalls das Erreichen einer Stehspannung in Rückwärtsrichtung von bis zu 1200 V. Die dritte Probe ermöglicht das Erreichen einer Stehspannung in Rückwärtsrichtung von bis zu 1400 V und realisiert somit eine Stehspannung in Rückwärtsrichtung, die das 1,2-fache der Stehspannung in Rückwärtsrichtung beträgt, die die erste und die zweite Probe realisieren. Der Grund hierfür wird später beschrieben.
  • 5 ist ein Kurvensatz, der den spezifischen Widerstand mit der Tiefe von der Substrat-Oberfläche bei dem rückwärts sperrenden IGBT nach der zweiten Ausführungsform in Beziehung setzt.
  • Der spezifische Widerstand wird an den ersten bis dritten Proben von der Substrat-Oberfläche (0 μm) bis zu einer Tiefe von 20 μm gemessen. Der spezifische Widerstand wird mittels der üblichen Ausbreitungswiderstandsmessung über die schräg polierten Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereiche in den einzelnen Proben gemessen.
  • Wie die in 5 dargestellten Ergebnisse zeigen, ändert sich bei den ersten und zweiten Proben der spezifische Widerstand von der Substrat-Oberfläche bis zu einer Tiefe von 20 μm fast nicht. Hingegen nimmt der spezifische Widerstand bei der dritten Probe in einer Tiefe von 15 μm von der Substrat-Oberfläche ab. Dieses Ergebnis zeigt, dass die dritte Probe die Ausdehnung der Sperrschicht in einer Tiefe von 15 μm von der Substrat-Oberfläche und die Relaxation der elektrischen Feldstärke in der Oberfläche des Halbleitersubstrats fördert. Daher wird eingeschätzt, dass der rückwärts sperrende IGBT, der ein Halbleitersubstrat verwendet, das mit einem Elektronenstrahl bestrahlt worden ist und nach der Elektronenstrahl-Bestrahlung thermisch behandelt worden ist, die Verbesserung der Stehspannung in Rückwärtsrichtung effektiver fördert als der rückwärts sperrende IGBT, der ein Halbleitersubstrat verwendet, das weder mit einem Elektronenstrahl bestrahlt worden ist, noch thermisch behandelt worden ist.
  • Wie vorstehend dargelegt worden ist, zeigt der rückwärts sperrende IGBT nach der zweiten Ausführungsform die gleichen Wirkungen wie der rückwärts sperrende IGBT nach der ersten Ausführungsform. Durch Bestrahlen des Halbleitersubstrats mit einem Elektronenstrahl zum Einbauen von Gitterfehlern und durch thermisches Behandeln des Substrats bei der zweiten Ausführungsform wird der spezifische Widerstand in dem Oberflächenteil auf der Vorderseite des Substrats verringert. Da die elektrische Feldstärke in der Oberfläche des Halbleitersubstrats relaxiert wird, wird die Rückwärts-Stehspannung in dem Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich im Vergleich zu dem rückwärts sperrenden IGBT verbessert, der ein Halbleitersubstrat verwendet, das weder mit einem Elektronenstrahl bestrahlt worden ist, noch thermisch behandelt worden ist. Daher kann der rückwärts sperrende IGBT nach der zweiten Ausführungsform den Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich um die Breite verkürzen, die der Verbesserung der Stehspannung in Rückwärtsrichtung entspricht, und kann somit die Breite des Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereichs im Vergleich zu dem rückwärts sperrenden IGBT verkürzen, der ein Halbleitersubstrat verwendet, das weder mit einem Elektronenstrahl bestrahlt worden ist, noch thermisch behandelt worden ist. Auf diese Weise ermöglicht der rückwärts sperrende IGBT nach der zweiten Ausführungsform eine Reduzierung seiner Fläche.
  • Dritte Ausführungsform
  • 6 ist eine Schnittansicht, die den Durchbruch-Steh-Übergangsrand-Endbereich bei einem rückwärts sperrenden IGBT nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • Wie in 6 gezeigt ist, kann die Durchbruch-Steh-Struktur in dem Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich bei dem rückwärts sperrenden IGBT nach der ersten Ausführungsform (vgl. 1) auch für den Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich verwendet werden, der hauptsächlich eine Stehspannung in Vorwärtsrichtung erhält, wenn eine Spannung in der Vorwärtsrichtung angelegt wird.
  • Wie in 6 gezeigt ist, ist ein Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 220 auf der Seite des aktiven Bereichs 100 in dem Durchbruch-Steh-Übergangsrand-Endbereich 200 (nachstehend einfach als „Durchbruch-Steh-Bereich 200” bezeichnet) ausgebildet. Insbesondere ist der Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 220 in dem Durchbruch-Steh-Bereich 200 zwischen dem aktiven Bereich 100 und einem Mittelteil 230 des Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereichs 240 und des Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereichs 220 ausgebildet. In dem Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 220 ist eine Vielzahl von Feldbegrenzungsringen 21 (nachstehend als „innere FLRs 21” bezeichnet), die einen p-Floating-Bereich darstellen, in dem Oberflächenteil auf der Vorderseite des Driftbereichs 1 so ausgebildet, dass die inneren FLRs 21 den aktiven Bereich 100 umgeben.
  • Mit anderen Worten, die inneren FLRs 21 sind zwischen dem Kanalstoppbereich 31 und dem p-Kanalbereich 2 ausgebildet, der in dem aktiven Bereich 100 und in dem angrenzenden Durchbruch-Steh-Bereich 200 ausgebildet ist, sodass die inneren FLRs 21 in einem Abstand von dem aktiven Bereich 100 und dem Kanalstoppbereich 31 angeordnet sind und den aktiven Bereich 100 umgeben. Die inneren FLRs 21 können so ausgebildet werden, dass benachbarte innere FLRs 21 weiter voneinander entfernt sind, wenn die inneren FLRs 21 weiter von dem aktiven Bereich 100 entfernt sind. Die Anordnung der inneren FLRs 21 zeigt die gleichen Wirkungen wie die Anordnung der äußeren FLRs 41 bei der ersten Ausführungsform.
  • Die Vorderseite des Driftbereichs 1, unter der kein innerer FLR 21 ausgebildet ist, ist mit der zwischengeschichteten Isolierschicht 8 bedeckt. Auf der zwischengeschichteten Isolierschicht 8 ist auf dem inneren FLR 21 eine Feldelektrode 22 (nachstehend als „innere FP 22” bezeichnet) ausgebildet. Die innere FP 22 ist in Kontakt mit dem inneren FLR 21 und ist mit diesem elektrisch verbunden. Die innere FP 22 weist eine erste innere FP 23, die in Kontakt mit dem inneren FLR 21 ist, der dem Randbereich am nächsten ist, und zweite innere FPs 24 auf, die in Kontakt mit den entsprechenden inneren FLRs 21 sind, mit Ausnahme desjenigen inneren FLR 21, der dem Randbereich am nächsten ist. Der innere FLR 21, der dem Randbereich am nächsten ist, ist der innere FLR 21, der an den Kanalstoppbereich 31 auf der Seite des aktiven Bereichs 100 des Kanalstoppbereichs 31 angrenzt. Durch Anordnen der inneren FP 22 werden die gleichen Wirkungen wie durch das Anordnen der äußeren FP 42 bei der ersten Ausführungsform erzielt.
  • Die erste innere FP 23 ist so ausgebildet, dass ihr Randteil auf der Seite des Randbereichs zu dem Randbereich hin vorsteht. Mit anderen Worten, der Randteil der ersten inneren FP 23 auf der Seite des Randbereichs ist näher an dem Randbereich angeordnet als der Randteil des inneren FLR 21 auf der Seite des Randbereichs, mit dem die erste innere FP 23 in Kontakt ist. Die zweite innere FP 24 ist hingegen so ausgebildet, dass ihr Randteil auf der Seite des aktiven Bereichs 100 zu dem aktiven Bereich 100 hin vorsteht. Mit anderen Worten, der Randteil der zweiten inneren FP 24 auf der Seite des aktiven Bereichs 100 ist näher an dem aktiven Bereich 100 angeordnet als der Randteil des inneren FLR 21 auf der Seite des aktiven Bereichs 100, mit dem die zweite innere FP 24 in Kontakt ist.
  • Wie vorstehend dargelegt worden ist, wird bei der ersten Ausführungsform die innere FP 22 symmetrisch zu der äußeren FP 42 in dem Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 240 ausgebildet, wobei die mittlere FP 32 die Symmetrieachse ist. Alternativ kann bei der ersten Ausführungsform die innere FP 22 ohne weiteres auch nicht symmetrisch zu der äußeren FP 42 in dem Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 240 ausgebildet werden, wobei die mittlere FP 32 die Symmetrieachse ist.
  • Alternativ kann die erste innere FP 23 so ausgebildet werden, dass sie in Kontakt mit dem inneren FLR 21, dem innersten FLR von dem aktiven Bereich 100 aus, ist, den die Sperrschicht erreichen kann, die sich beim Anlegen einer Durchlassspannung von dem aktiven Bereich 100 her ausdehnt. In diesem Fall werden die zweiten FPs 24 auf den inneren FLRs 21 ausgebildet, die auf der Seite des aktiven Bereichs 100 des inneren FLR 21 ausgebildet sind, mit dem die erste FP 23 in Kontakt ist. Weiterhin kann alternativ eine erste innere FP auf dem inneren FLR auf der Seite des Randbereichs des inneren FLR 21 ausgebildet werden, mit dem die erste FP 23 in Kontakt ist. Weiterhin kann alternativ eine FP auf dem inneren FLR auf der Seite des Randbereichs des inneren FLR 21 ausgebildet werden, mit dem die erste FP 23 in Kontakt ist, sodass die FP weder zu dem aktiven Bereich 100 hin noch zu dem Randbereich hin vorsteht.
  • Es kann eine Vielzahl der ersten inneren FPs 23 ausgebildet werden. Mit anderen Worten, die ersten inneren FPs 23 können auf demjenigen inneren FLR 21, der dem Randbereich am nächsten ist, und auf den angrenzenden inneren FLRs 21 auf der Seite des aktiven Bereichs 100 ausgebildet werden. Zweite innere FPs 24 werden auf denjenigen inneren FLRs 21 ausgebildet, die nicht in Kontakt mit der ersten FP 23 sind. Vorzugsweise sollten mehr zweite innere FPs 24 als erste innere FPs 23 ausgebildet werden.
  • Der rückwärts sperrende IGBT nach der dritten Ausführungsform kann in der gleichen Weise wie bei der zweiten Ausführungsform unter Verwendung eines Halbleitersubstrats hergestellt werden, in das durch Elektronenstrahl-Bestrahlung Gitterfehler eingebaut worden sind und das nach der Elektronenstrahl-Bestrahlung thermisch behandelt worden ist. Die Struktur des Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereichs bei dem rückwärts sperrenden IGBT nach der dritten Ausführungsform kann die Gleiche wie die Struktur des Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereichs bei den rückwärts sperrenden IGBTs nach der ersten und zweiten Ausführungsform sein.
  • 7 ist eine Schnittansicht, die die Ausdehnung der Sperrschicht beim Anlegen einer Durchlassspannung bei dem rückwärts sperrenden IGBT nach der dritten Ausführungsform zeigt.
  • Beim Anlegen einer Durchlassspannung dehnt sich eine Sperrschicht 52 in dem Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 220 von dem Kanalbereich 2 in dem aktiven Bereich 100 in der durch den Pfeil C angegebenen Richtung zu dem Kanalstoppbereich 31 in dem Oberflächenteil des Driftbereichs 1 hin aus. Wenn die Sperrschicht 52, die sich von dem Kanalbereich 2 ausdehnt, den inneren FLR 21 erreicht, der in Kontakt mit der zweiten inneren FP 24 ist, wird die zweite innere FP 24 auf einem hohen Potential gehalten. Daher wird die Sperrschicht 52 zu dem aktiven Bereich 100 in dem Driftbereich 1 unter den zweiten inneren FPs 24 zurückgedrängt. Dadurch wird die Ausdehnung der Sperrschicht 52 unterdrückt; sodass die Ausdehnung der Sperrschicht 52 gemäßigter verläuft als die Ausdehnung der Sperrschicht in dem herkömmlichen Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich. Der Grund hierfür ist der Gleiche wie für die Unterdrückung der Ausdehnung der Sperrschicht bei der ersten Ausführungsform.
  • Wie vorstehend dargelegt worden ist, steht bei der dritten Ausführungsform die innere FP (die erste innere FP), die in Kontakt mit dem inneren FLR ist, der dem Randbereich am nächsten ist, zu dem Randbereich hin vor, und mit Ausnahme desjenigen inneren FLR, der dem Randbereich am nächsten ist, stehen die inneren FPs (die zweiten inneren FPs), die in Kontakt mit den inneren FLRs sind, zu dem aktiven Bereich hin vor. Durch das Vorstehen der inneren FPs, das vorstehend beschrieben worden ist, wird beim Anlegen einer Durchlassspannung die Ausdehnung der Sperrschicht von dem Kanalbereich in dem aktiven Bereich zu dem Randbereich hin genauso effektiv wie bei der ersten Ausführungsform unterdrückt.
  • Daher wird vermieden, dass sich die Sperrschicht, die sich von dem Kanalbereich ausdehnt, zu weit ausdehnt, und es wird vermieden, dass die elektrische Feldstärke in der Nähe des Kanalstoppbereichs zunimmt. Durch diese Mechanismen ermöglicht der rückwärts sperrende IGBT nach der dritten Ausführungsform eine effektivere Verbesserung der Vorwärts-Stehspannung als der herkömmliche rückwärts sperrende IGBT. Der rückwärts sperrende IGBT nach der dritten Ausführungsform ermöglicht das Verkürzen des Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereichs um die Breite, die der Verbesserung der Stehspannung in Vorwärtsrichtung entspricht, und ermöglicht somit einer Verringerung der Breite des Durchbruch-Steh-Bereichs.
  • Da der rückwärts sperrende IGBT nach der dritten Ausführungsform eine Verbesserung der Stehspannung in Rückwärtsrichtung und eine Verringerung der Breite des Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereichs in der gleichen Weise wie der rückwärts sperrende IGBT nach der ersten Ausführungsform ermöglicht, ermöglicht der rückwärts sperrende IGBT nach der dritten Ausführungsform eine weitere Verringerung der Breite des Durchbruch-Steh-Bereichs. Daher ermöglicht der rückwärts sperrende IGBT nach der dritten Ausführungsform eine Reduzierung seiner Fläche.
  • Vierte Ausführungsform
  • 8 ist eine Schnittansicht, die den Durchbruch-Steh-Übergangsrand-Endbereich bei einem rückwärts sperrenden IGBT nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • Wie in 8 gezeigt ist, kann der aktive Bereich 100 bei dem rückwärts sperrenden IGBT nach der dritten Ausführungsform (vgl. 6) ohne weiteres mit einer Graben-Gate-Struktur versehen werden.
  • Wie in 8 gezeigt ist, wird bei dem rückwärts sperrenden IGBT nach der vierten Ausführungsform eine Gate-Elektrode 17 in einem Graben ausgebildet, der tiefer als der Kanalbereich 2 ausgebildet ist, wobei sich eine Gate-Isolierschicht 16 zwischen der Gate-Elektrode 17 und der Innenwand des Grabens in dem aktiven Bereich 100 befindet. Die Gate-Elektrode 17 ist mittels einer zwischengeschichteten Isolierschicht 8 gegen eine Emitter-Elektrode 9 isoliert. Die Struktur des Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereichs 220 bei dem rückwärts sperrenden IGBT nach der vierten Ausführungsform ist die Gleiche wie die Struktur des Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereichs 220 bei dem rückwärts sperrenden IGBT nach der dritten Ausführungsform. Die Struktur des Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereichs 240 bei dem rückwärts sperrenden IGBT nach der vierten Ausführungsform kann ohne weiteres die Gleiche wie die Struktur des Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereichs 240 bei den rückwärts sperrenden IGBTs nach der ersten und zweiten Ausführungsform sein.
  • Der rückwärts sperrende IGBT nach der vierten Ausführungsform zeigt die gleichen Wirkungen wie die rückwärts sperrende IGBTs nach der ersten bis dritten Ausführungsform.
  • Fünfte Ausführungsform
  • 9 ist eine Schnittansicht, die den Durchbruch-Steh-Übergangsrand-Endbereich bei einem rückwärts sperrenden IGBT nach einer fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • Wie in 9 gezeigt ist, kann bei dem rückwärts sperrenden IGBT nach der dritten Ausführungsform (vgl. 6) an Stelle der zweiten inneren FPs und der inneren FLRs, die in Kontakt mit den zweiten inneren FPs sind, problemlos ein p-Bereich ausgebildet werden, der geringer als der Driftbereich dotiert ist und eine Struktur mit einem reduzierten Oberflächenfeld (nachstehend als „RESURF-Struktur” bezeichnet) hat (nachstehend wird der gering dotierte p-Bereich als „RESURF-Bereich” bezeichnet).
  • Wie in 9 gezeigt ist, ist ein p-RESURF-Bereich 25 in dem Oberflächenteil auf der Vorderseite des Driftbereichs 1 in dem Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereich 220 so ausgebildet, dass der p-RESURF-Bereich 25 den aktiven Bereich 100 umgibt. Der RESURF-Bereich 25 ist geringer dotiert als der Driftbereich 1. In dem Oberflächenteil auf der Vorderseite des Driftbereichs 1 ist ein innerer FLR 21 zwischen dem RESURF-Bereich 25 und dem Kanalstoppbereich 31 so ausgebildet, dass der innere FLR 21 in einem Abstand von dem RESURF-Bereich 25 und dem Kanalstoppbereich 31 angeordnet ist.
  • Die Vorderseite des Driftbereichs 1, unter der weder der innere FLR 21 noch der RESURF-Bereich 25 ausgebildet ist, ist mit einer zwischengeschichteten Isolierschicht 8 bedeckt. Eine Feldelektrode 22 (nachstehend als „innere FP 22” bezeichnet) ist auf der zwischengeschichteten Isolierschicht 8 auf dem inneren FLR 21 und dem RESURF-Bereich 25 ausgebildet. Die innere FP 22 weist eine erste innere FP 23 und eine Feldelektrode 26 (nachstehend als „RESURF-FP 26” bezeichnet) auf. Die erste innere FP 23 ist in Kontakt mit dem inneren FLR 21 und ist mit diesem elektrisch verbunden. Die RESURF-FP 26 ist in Kontakt mit dem RESURF-Bereich 25 und ist mit diesem elektrisch verbunden.
  • Die RESURF-FP 26 ist so ausgebildet, dass ihr Randteil auf der Seite des Randbereichs zu dem Randbereich hin vorsteht. Mit anderen Worten, der Randteil der RESURF-FP 26 auf der Seite des Randbereichs ist näher an dem Randbereich angeordnet als der Randteil des RESURF-Bereichs 25 auf der Seite des Randbereichs. Die Struktur der ersten inneren FP 23 bei der fünften Ausführungsform ist die Gleiche wie die Struktur der ersten inneren FP bei der dritten Ausführungsform. Es kann problemlos eine Vielzahl von ersten inneren FPs 23 ausgebildet werden. Die übrigen Strukturen bei der fünften Ausführungsform sind die Gleichen wie die übrigen Strukturen bei der dritten Ausführungsform. Durch Anordnen der inneren FP 22 bei der fünften Ausführungsform werden die gleichen Wirkungen wie durch das Anordnen der äußeren FP bei der ersten Ausführungsform erzielt.
  • Durch Anordnen des RESURF-Bereichs 25 mit der gewünschten Konzentration von Unreinheiten und in der gewünschten Übergangstiefe wird bewirkt, dass sich die Sperrschicht leichter von dem aktiven Bereich zu dem Randbereich hin ausdehnt. Daher erreicht die Sperrschicht, die sich von dem Kollektorbereich 10 ausdehnt, die Oberfläche des Driftbereichs 1 und verarmt den RESURF-Bereich 25, bevor die elektrische Feldstärke in der Halbleiteranordnung so stark zunimmt, dass die Halbleiteranordnung durchschlagen wird. Daher dehnt sich die Sperrschicht von dem aktiven Bereich zu dem Randbereich hin aus. Durch die Ausdehnung der Sperrschicht wird das elektrische Feld relaxiert und die Stehspannung in Vorwärtsrichtung wird verbessert.
  • Wie vorstehend dargelegt worden ist, zeigt der rückwärts sperrende IGBT nach der fünften Ausführungsform die gleichen Wirkungen wie die rückwärts sperrenden IGBTs nach der ersten bis dritten Ausführungsform.
  • Die Erfindung ist zwar vorstehend anhand der ersten bis fünften Ausführungsform beschrieben worden, aber für Fachleute auf dem Gebiet dürften Änderungen und Modifikationen ersichtlich sein. Zum Beispiel können die aktiven Bereiche, die Vorwärtsdurchbruch-Steh-Bereiche und die Rückwärtsdurchbruch-Steh-Bereiche bei den Ausführungsformen entsprechend zu einem rückwärts sperrenden IGBT kombiniert werden. Die Leitfähigkeitstypen (n und p) können umgekehrt werden.
  • Anwendungsmöglichkeiten in der Industrie
  • Wie vorstehend dargelegt worden ist, wird die erfindungsgemäße Halbleiteranordnung vorzugsweise für einen Schalter verwendet, der in einem Matrixumrichter und in einer solchen Umrichterreihenschaltung zum Einsatz kommt, die bestimmte Stehspannungen in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung haben muss.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2005-101254 [0018]
    • JP 2005-252212 [0018]

Claims (6)

  1. Halbleiteranordnung mit: einem Halbleitersubstrat mit einem ersten Halbleiterbereich eines ersten Leitfähigkeitstyps; einem aktiven Bereich in dem Halbleitersubstrat; einem Durchbruch-Steh-Bereich außerhalb des aktiven Bereichs; einem Kollektorbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps auf einer Rückseite des Halbleitersubstrats; einem zweiten Halbleiterbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps in einem peripheren Bereich des Durchbruch-Steh-Bereichs, wobei der zweite Halbleiterbereich durch das Halbleitersubstrat hindurch von seiner Vorderseite zu seiner Rückseite hin ausgebildet ist und in Kontakt mit dem Kollektorbereich ist; einem dritten Halbleiterbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps in einem Oberflächenteil des Durchbruch-Steh-Bereichs auf einer Vorderseite des Halbleitersubstrats, wobei der dritte Halbleiterbereich den aktiven Bereich umgibt; einer zwischengeschichteten Isolierschicht, die selektiv auf der Vorderseite des Halbleitersubstrats ausgebildet ist; einer auf der zwischengeschichteten Isolierschicht angeordneten elektrisch leitenden Schicht, die in Kontakt mit dem dritten Halbleiterbereich ist; und elektrisch leitenden Schichten außer mindestens der elektrisch leitenden Schicht, die in Kontakt mit einem am weitesten entfernten dritten Halbleiterbereich ist, den eine Sperrschicht erreicht, die sich von dem zweiten Halbleiterbereich zu dem aktiven Bereich hin ausdehnt, wobei der am weitesten entfernte dritte Halbleiterbereich mit dem größten Abstand von dem zweiten Halbleiterbereich angeordnet ist und einen Zweiter-Halbleiterbereich-Seite-Randteil hat, der weiter zu dem zweiten Halbleiterbereich hin vorsteht als ein Zweiter-Halbleiterbereich-Seite-Randteil der dritten Halbleiterbereiche, die in Kontakt mit den entsprechenden elektrisch leitenden Schichten sind.
  2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, die weiterhin Folgendes aufweist: einen vierten Halbleiterbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps in einem Oberflächenteil des Durchbruch-Steh-Bereichs auf der Vorderseite des Halbleitersubstrats, wobei der vierte Halbleiterbereich eine Ausdehnung der Sperrschicht unterdrückt, die sich beim Anlegen einer Sperrspannung von dem zweiten Halbleiterbereich zur dem aktiven Bereich hin ausdehnt; und elektrisch leitende Schichten, die in Kontakt mit den dritten Halbleiterbereichen zwischen dem zweiten Halbleiterbereich und dem vierten Halbleiterbereich sind, außer mindestens der elektrisch leitenden Schicht, die in Kontakt mit dem am weitesten entfernten dritten Halbleiterbereich ist, den die Sperrschicht erreicht, die sich von dem zweiten Halbleiterbereich zu dem vierten Halbleiterbereich hin ausdehnt, wobei der am weitesten entfernte dritte Halbleiterbereich mit dem größten Abstand von dem zweiten Halbleiterbereich angeordnet ist und einen Zweiter-Halbleiterbereich-Seite-Randteil hat, der weiter zu dem zweiten Halbleiterbereich hin vorsteht als der Zweiter-Halbleiterbereich-Seite-Randteil der dritten Halbleiterbereiche, die in Kontakt mit den entsprechenden elektrisch leitenden Schichten sind.
  3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der elektrisch leitenden Schichten, die den Zweiter-Halbleiterbereich-Seite-Randteil haben, der weiter zu dem zweiten Halbleiterbereich hin vorsteht als der Zweiter-Halbleiterbereich-Seite-Randteil des dritten Halbleiterbereichs, größer als die Anzahl der elektrisch leitenden Schichten ist, die einen Vierter-Halbleiterbereich-Seite-Randteil haben, der weiter zu dem vierten Halbleiterbereich hin vorsteht als der Vierter-Halbleiterbereich-Seite-Randteil des dritten Halbleiterbereichs.
  4. Halbleiteranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der elektrisch leitenden Schichten, die einen Vierter-Halbleiterbereich-Seite-Randteil haben, der weiter zu dem vierten Halbleiterbereich hin vorsteht als der Vierter-Halbleiterbereich-Seite-Randteil des dritten Halbleiterbereichs, gleich 1 ist.
  5. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleitersubstrat mit einem Elektronenstrahl mit einer Dosis von 20 kGy oder größer bestrahlt und thermisch behandelt wird, nachdem dort Gitterfehler eingebaut worden sind.
  6. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten dritten Halbleiterbereiche weiter voneinander entfernt angeordnet werden, wenn die dritten Halbleiterbereiche weiter von dem zweiten Halbleiterbereich angeordnet werden.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011076269B4 (de) * 2010-05-27 2013-07-18 Fuji Electric Co., Ltd. Halbleiterbauelement

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5182376B2 (ja) * 2008-12-10 2013-04-17 トヨタ自動車株式会社 半導体装置
JP5866827B2 (ja) * 2011-06-30 2016-02-24 富士電機株式会社 逆阻止型絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法
JP5716591B2 (ja) * 2011-07-26 2015-05-13 三菱電機株式会社 半導体装置
JP5772987B2 (ja) * 2012-01-12 2015-09-02 トヨタ自動車株式会社 半導体装置とその製造方法
CN103855200B (zh) * 2012-11-30 2016-11-23 上海联星电子有限公司 一种半导体器件及其制作方法
CN103887331B (zh) * 2012-12-21 2019-04-16 上海矽睿科技有限公司 高压igbt器件的vld终端及其制备方法
WO2014112057A1 (ja) * 2013-01-16 2014-07-24 富士電機株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
CN103746002B (zh) * 2013-12-17 2016-04-20 西安理工大学 一种台阶形沟槽-场限环复合终端结构
JP6496992B2 (ja) * 2014-07-22 2019-04-10 富士電機株式会社 半導体装置
WO2017002619A1 (ja) * 2015-06-30 2017-01-05 富士電機株式会社 半導体装置及びその製造方法
US9741570B1 (en) 2016-07-29 2017-08-22 Infineon Technologies Austria Ag Method of manufacturing a reverse-blocking IGBT
DE102016120300A1 (de) * 2016-10-25 2018-04-26 Infineon Technologies Austria Ag Hochspannungsabschlussstruktur einer Leistungshalbleitervorrichtung
JP6854654B2 (ja) * 2017-01-26 2021-04-07 ローム株式会社 半導体装置
CN107742642A (zh) * 2017-09-22 2018-02-27 广东美的制冷设备有限公司 绝缘栅双极晶体管及其终端结构的制作方法、ipm模块以及空调器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005101254A (ja) 2003-09-25 2005-04-14 Fuji Electric Holdings Co Ltd 双方向高耐圧プレーナ型半導体装置
JP2005252212A (ja) 2003-04-10 2005-09-15 Fuji Electric Holdings Co Ltd 逆阻止型半導体装置およびその製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2950025B2 (ja) * 1992-07-02 1999-09-20 株式会社デンソー 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ
US5548150A (en) * 1993-03-10 1996-08-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Field effect transistor
JP3111827B2 (ja) 1994-09-20 2000-11-27 株式会社日立製作所 半導体装置及びそれを使った電力変換装置
JPH1074959A (ja) * 1996-07-03 1998-03-17 Toshiba Corp 電力用半導体素子
JP5162804B2 (ja) * 2001-09-12 2013-03-13 富士電機株式会社 半導体装置
JP4930894B2 (ja) * 2005-05-13 2012-05-16 サンケン電気株式会社 半導体装置
JP4367508B2 (ja) * 2007-03-13 2009-11-18 株式会社デンソー 炭化珪素半導体装置およびその製造方法
JP4916348B2 (ja) * 2007-03-14 2012-04-11 株式会社鎌倉製作所 排気用ルーフファン用シャッター装置
JP5358963B2 (ja) * 2008-02-04 2013-12-04 富士電機株式会社 半導体装置およびその製造方法
JP5374883B2 (ja) * 2008-02-08 2013-12-25 富士電機株式会社 半導体装置およびその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005252212A (ja) 2003-04-10 2005-09-15 Fuji Electric Holdings Co Ltd 逆阻止型半導体装置およびその製造方法
JP2005101254A (ja) 2003-09-25 2005-04-14 Fuji Electric Holdings Co Ltd 双方向高耐圧プレーナ型半導体装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011076269B4 (de) * 2010-05-27 2013-07-18 Fuji Electric Co., Ltd. Halbleiterbauelement
DE102011122928B3 (de) * 2010-05-27 2019-08-29 Fuji Electric Co., Ltd. Halbleiterbauelement

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Publication number Publication date
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US20110073903A1 (en) 2011-03-31
CN102034856A (zh) 2011-04-27
US8558342B2 (en) 2013-10-15

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