DE112020000076T5 - Halbleitervorrichtung - Google Patents

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Soichi Yoshida
Kenichiro Sato
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

Bei einer Halbleitervorrichtung wird eine Fläche, in der eine Vorrichtung wie z.B. ein Transistor angeordnet werden kann, reserviert. Es wird eine Halbleitervorrichtung bereitgestellt, die aufweist: ein Halbleitersubstrat; eine Emitterelektrode mit mindestens zwei Teilelektroden, in Draufsicht auf das Halbleitersubstrat mit einem Abstand angeordnet sind; und einen aktivseitigen Gatterläufer und einen aktivseitigen Dummy-Läufer, die zwischen zwei der Teilelektroden angeordnet sind, wobei das Halbleitersubstrat umfasst: einen Gattergrabenabschnitt, der mit dem aktivseitigen Gatterläufer verbunden ist und eine Längslänge in einer ersten Richtung in Draufsicht aufweist, und einen Dummy-Grabenabschnitt, der mit dem aktivseitigen Dummy-Läufer verbunden ist und eine Längslänge in der ersten Richtung aufweist, wobei die Gesamtheit eines des aktivseitigen Gatterläufer und des aktivseitigen Dummy-Läufer in der ersten Richtung durch den anderen des Gatterläuferabschnitts und des Dummy-Läuferabschnitts bedeckt ist.

Description

  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung.
  • STAND DER TECHNIK
  • Üblicherweise ist bei einer Halbleitervorrichtung mit einem Gatter-Graben und einem Dummy-Graben ein Aufbau zum Bereitstellen eines Läufers zum Abschirmen des Dummy-Grabens bekannt (siehe z. B. Patentdokumente 1 bis 3).
  • Stand der Technik
  • Patentdokumente
    • Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldung Nr. 2016-25124
    • Patentdokument 2: Japanische Patentanmeldung Nr. 2015-207736
    • Patentdokument 3: Japanische Patentanmeldung Nr. 2014-53552
    • Patentdokument 4: Japanische Patentanmeldung Nr. 2018-174295
  • TECHNISCHE AUFGABE
  • Wenn ein Läufer zum Überprüfen in einem aktiven Abschnitt angeordnet ist, wo eine Vorrichtung wie z.B. ein Transistor ausgebildet ist, wird die Fläche, auf der eine Vorrichtung wie der Transistor angeordnet werden kann, kleiner.
  • ALLGEMEINE OFFENBARUNG
  • Um die oben beschriebene technische Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung eine Halbleitervorrichtung mit einem Halbleitersubstrat bereitgestellt. Die Halbleitervorrichtung kann eine Emitterelektrode mit mindestens zwei Teilelektroden aufweisen, die in Draufsicht auf das Halbleitersubstrat mit einem Abstand angeordnet sind. Die Halbleitervorrichtung kann einen aktivseitigen Gatterläufer und einen aktivseitigen Dummy-Läufer aufweisen. Der aktivseitige Gatterläufer und der aktivseitige Dummy-Läufer können zwischen zwei der Teilelektroden angeordnet sein. Das Halbleitersubstrat kann einen Gattergrabenabschnitt aufweisen, der mit dem aktivseitigen Gatterläufer verbunden ist und eine Längslänge in einer ersten Richtung in Draufsicht aufweist. Das Halbleitersubstrat kann einen Dummy-Grabenabschnitt aufweisen, der mit dem aktivseitigen Dummy-Läufer verbunden ist und eine Längslänge in der ersten Richtung aufweist. Die Gesamtheit eines des aktivseitigen Gatterläufers und des aktivseitigen Dummy-Läufers in der ersten Richtung kann durch den anderen des aktivseitigen Gatterläufers und des aktivseitigen Dummy-Läufers bedeckt sein.
  • Die Gesamtheit des aktivseitigen Gatterläufers in der ersten Richtung kann durch den über dem aktivseitigen Gatterläufer angeordneten aktivseitigen Dummy-Läufer bedeckt sein.
  • Der aktivseitige Dummy-Läufer kann an einem nicht mit dem aktivseitigen Gatterläufer überlappenden Abschnitt mit dem Dummy-Grabenabschnitt verbunden sein.
  • Der aktivseitige Gatterläufer kann ein Läufer aus einem Halbleitermaterial sein und der aktivseitige Dummy-Läufer kann ein Läufer aus einem metallischen Material sein.
  • Die Emitterelektrode kann einen Brückenabschnitt aufweisen, der zwei der Teilelektroden verbindet. Der aktivseitige Dummy-Läufer kann durch den Brückenabschnitt in mindestens zwei Teilläufer aufgeteilt sein. Die Halbleitervorrichtung kann ferner einen kreuzenden Dummy-Läufer aus einem Halbleitermaterial aufweisen, der den Brückenabschnitt kreuzend angeordnet ist und zwei der Teilläufer verbindet.
  • Der kreuzende Dummy-Läufer kann mit dem Dummy-Grabenabschnitt verbunden sein.
  • Das Halbleitersubstrat kann einen Transistorabschnitt aufweisen, in dem der Gattergrabenabschnitt und der Dummy-Grabenabschnitt angeordnet sind, und einen Diodenabschnitt aufweisen, in dem der Dummy-Grabenabschnitt angeordnet ist. Der kreuzende Dummy-Läufer kann mit dem Dummy-Grabenabschnitt des Diodenabschnitts verbunden sein.
  • Der Dummy-Grabenabschnitt des Transistorabschnitts kann mit dem aktivseitigen Dummy-Läufer verbunden sein.
  • Der aktivseitige Gatterläufer kann den Brückenabschnitt kreuzend angeordnet sein.
  • Die Halbleitervorrichtung kann einen dielektrischen Zwischenschichtfilm aufweisen. Der dielektrische Zwischenschichtfilm kann zwischen dem Halbleitersubstrat und der Emitterelektrode angeordnet sein. Der dielektrische Zwischenschichtfilm kann ein Kontaktloch aufweisen, das die Emitterelektrode mit dem Halbleitersubstrat verbindet. Der aktivseitige Dummy-Läufer kann in einem Bereich angeordnet sein, der in Draufsicht auf das Halbleitersubstrat nicht mit dem Kontaktloch überlappt.
  • Die Halbleitervorrichtung kann einen äußeren umlaufenden Gatterläufer aufweisen. Der äußere umlaufende Gatterläufer kann in Draufsicht zwischen der Emitterelektrode und einer Kantenseite des Halbleitersubstrats angeordnet sein. Der äußere umlaufende Gatterläufer kann mit dem aktivseitigen Gatterläufer verbunden sein. Die Halbleitervorrichtung kann einen äußeren umlaufenden Dummy-Läufer aufweisen. Der äußere umlaufende Dummy-Läufer kann in Draufsicht zwischen der Emitterelektrode und der Kantenseite des Halbleiters angeordnet sein. Der äußere umlaufende Dummy-Läufer kann mit dem aktivseitigen Dummy-Läufer verbunden sein. Der äußere umlaufende Gatterläufer und der äußere umlaufende Dummy-Läufer können in Draufsicht auf das Halbleitersubstrat ohne Überlappung miteinander angeordnet sein.
  • Die Halbleitervorrichtung kann eine Überprüfungs-Anschlussfläche aufweisen, die mit dem äußeren umlaufenden Dummy-Läufer verbunden ist.
  • Die Zusammenfassung beschreibt nicht notwendigerweise alle notwendigen Merkmale der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung kann auch eine Unterkombination der oben beschriebenen Merkmale sein.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine Draufsicht eines Beispiels einer Halbleitervorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
    • 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs A in 1.
    • 3 ist eine Ansicht, die einen beispielhaften Schnitt entlang b-b in 2 zeigt.
    • 4 zeigt eine Ansicht einer Anordnung einer beispielhaften Vorrichtung in einem aktiven Abschnitt 120.
    • 5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs C in 4.
    • 6 ist eine Ansicht, die einen beispielhaften Schnitt entlang d-d in 5 zeigt.
    • 7 zeigt eine Ansicht einer weiteren beispielhaften Anordnung einer Emitterelektrode 52.
    • 8 ist eine vergrößerte Ansicht einer Umgebung eines Brückenabschnitts 53.
    • 9 ist eine Ansicht, die einen beispielhaften Schnitt entlang h-h in 8 zeigt.
    • 10 ist eine Ansicht, die einen beispielhaften Schnitt entlang i-i in 8 zeigt.
    • 11 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs F in 7.
    • 12 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs G in 7.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen der Erfindung beschrieben. Die folgenden Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung gemäß den anhängigen Ansprüchen nicht einschränken. Nicht alle Kombinationen von Merkmalen, die in den Ausführungsbeispielen beschrieben werden, sind notwendigerweise essenziell für die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe.
  • Wie in der vorliegenden Beschreibung verwendet, wird eine Seite in Richtung parallel zu einer Tiefenrichtung eines Halbleitersubstrats als „obere“ und die andere Seite als „untere“ bezeichnet. Eine Oberfläche von zwei Hauptflächen eines Substrats, eine Schicht oder ein anderes Element wird als eine obere Oberfläche und die andere Oberfläche als eine untere Oberfläche bezeichnet. Die „untere“ Richtung und „obere“ Richtung sind nicht auf eine Richtung der Schwerkraft oder auf eine Richtung, in der die Halbleitervorrichtung montiert ist, beschränkt.
  • In der vorliegenden Beschreibung können technische Sachverhalte unter Verwendung orthogonaler Koordinatenachsen X, Y und Z beschrieben werden. Die orthogonalen Koordinatenachsen bezeichnen lediglich relative Positionen von Komponenten und schränken nicht auf eine bestimmte Richtung ein. Beispielsweise soll sich die Z-Achse nicht ausschließlich auf eine Höhenrichtung relativ zum Boden beziehen. Eine +Z-Richtung und eine -Z-Richtung sind einander entgegengesetzte Richtungen. Wenn die Z-Achsen-Richtung ohne Vorzeichen beschrieben wird, wird auf eine Richtung parallel zur +Z-Achse und zur -Z-Achse Bezug genommen. Ferner wird in der vorliegenden Beschreibung eine Ansicht von der +Z-Richtung als Draufsicht bezeichnet.
  • In der vorliegenden Beschreibung können die Begriffe „gleich“ oder „selbe“ einen Fall bezeichnen, bei dem ein Fehler aufgrund einer Abweichung bei der Herstellung oder dergleichen enthalten ist. Der Fehler beträgt beispielsweise bis zu 10%.
  • In der vorliegenden Beschreibung wird eine Leitfähigkeitsart eines Dotierungsbereichs, wo eine Dotierung mit einer Verunreinigung durchgeführt wurde, als p-artig oder n-artig bezeichnet. Leitfähigkeitsarten der jeweiligen Dotierungsbereiche können jeweils gegensätzlicher Polarität sein. Ferner bedeuten in der vorliegenden Beschreibung die Bezeichnungen p+-artig oder n+-artig eine höhere Dotierungskonzentration als die Bezeichnungen p-artig oder n-artig, und die Bezeichnungen p-artig oder n-artig beziehen sich auf eine niedrigere Dotierungskonzentration als die Bezeichnungen p-artig oder n-artig.
  • In der vorliegenden Beschreibung bezeichnet die Dotierungskonzentration eine Konzentration einer Verunreinigung, die als Donator oder Akzeptor aktiviert ist. In der vorliegenden Beschreibung kann ein Konzentrationsunterschied zwischen Donator und Akzeptor als Dotierungskonzentration bezeichnet werden. Der Konzentrationsunterschied kann durch Kapazitäts-Spannungs-Profilierungsmethode („Capacitance-Voltage“, CV-Methode) gemessen werden. Außerdem kann eine durch ein Verfahren zum Erstellen eines Ausbreitungswiderstandsprofils („Spreading Resistance“, SR-Verfahren) gemessene Ladungsträgerkonzentration als die Dotierungskonzentration verwendet werden. In einem Fall, dass eine Verteilung der Dotierungskonzentration in einem Bereich einen Spitzenwert aufweist, kann der Spitzenwert als die Dotierungskonzentration in dem Bereich verwendet werden. In einem Fall, dass die Dotierungskonzentration in einem Bereich, wo der Donator oder der Akzeptor existieren im Wesentlichen gleichmäßig ist, kann ein Mittelwert der Dotierungskonzentration als die Dotierungskonzentration in dem entsprechenden Bereich verwendet werden. Außerdem bezeichnet die Dotierungskonzentration in der vorliegenden Beschreibung eine Konzentration jeweils des Donators und des Akzeptors.
  • 1 zeigt eine Draufsicht eines Beispiels einer Halbleitervorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt Positionen, an denen jeweils ein Element auf eine obere Oberfläche eines Halbleitersubstrats 10 projiziert ist. In 1 sind nur einige Elemente der Halbleitervorrichtung 100 gezeigt, während andere Elemente weggelassen wurden.
  • Die Halbleitervorrichtung 100 umfasst das Halbleitersubstrat 10. Das Halbleitersubstrat 10 ist ein Substrat, das aus einem Halbleitermaterial wie Silizium oder oder einem Verbundhalbleiter gebildet ist. Das Halbleitersubstrat 10 weist in Draufsicht eine Kantenseite 102 auf. Wenn in der vorliegenden Beschreibung lediglich auf die Draufsicht Bezug genommen wird, so bedeutet dies, dass das Halbleitersubstrat 10 von einer oberen Oberflächenseite betrachtet wird. Das Halbleitersubstrat 10 des vorliegenden Beispiels weist zwei Sätze von Kantenseiten 102 auf, die einander in Draufsicht gegenüberliegen. In 1 sind die X-Achse und die Y-Achse parallel zu einer der Kantenseiten 102 angeordnet. Ferner ist die Z-Achse senkrecht zur oberen Oberfläche des Halbleitersubstrats 10.
  • Das Halbleitersubstrat 10 weist einen aktiven Abschnitt 120 auf. Der aktive Abschnitt 120 ist ein Bereich, wo ein Hauptstrom in Tiefenrichtung zwischen der oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche des Halbleitersubstrats 10 fließt, wenn die Halbleitervorrichtung 100 in einen EIN-Zustand versetzt wird. Eine Emitterelektrode 52 ist über dem aktiven Abschnitt 120 angeordnet. In 1 ist die Emitterelektrode 52 mit diagonalen Linien schraffiert.
  • Im Beispiel der 1 weist die Emitterelektrode 52 drei Teilelektroden 52-1, 52-2 und 52-3 auf. Jede der Teilelektroden ist ein Teil der Emitterelektrode 52. Die Vielzahl der Teilelektroden kann voneinander getrennt sein oder miteinander verbunden sein. Der aktive Abschnitt 120 kann einen Bereich bezeichnen, der in Draufsicht mit der Emitterelektrode 52 überlappt. Im vorliegenden Beispiel umfasst der aktive Abschnitt 120 auch einen Bereich, der in Draufsicht von der Emitterelektrode 52 eingeschlossen ist. Der aktive Abschnitt 120 des vorliegenden Beispiels kann ein rechteckiger Bereich sein, der in Draufsicht die Emitterelektrode 52 begrenzt.
  • Der aktive Abschnitt 120 weist einen Transistorabschnitt mit einer Transistorvorrichtung, wie zum Beispiel einem IGBT, auf. Der aktive Abschnitt 120 kann ferner einen Diodenabschnitt mit einer Diodenvorrichtung, wie zum Beispiel einer FWD, aufweisen. Ein Gattergrabenabschnitt und ein Dummy-Grabenabschnitt sind auf der oberen Oberfläche des Halbleitersubstrats 10 im aktiven Abschnitt 120 angeordnet. Der Gattergrabenabschnitt ist ausgebildet, als Gatterelektrode zu fungieren, an die im Transistorabschnitt ein Gatterpotenzial angelegt wird. Der Dummy-Grabenabschnitt ist im Transistorabschnitt oder im Diodenabschnitt angeordnet und ein Emitterpotenzial wird an den Dummy-Grabenabschnitt angelegt. Der Dummy-Grabenabschnitt ist elektrisch mit der Emitterelektrode verbunden.
  • Die Halbleitervorrichtung 100 kann eine oder mehr Anschlussflächen über dem Halbleitersubstrat 10 aufweisen. Die Halbleitervorrichtung 100 des vorliegenden Beispiels weist eine Gatter-Anschlussfläche 111, eine Überprüfungs-Anschlussfläche 112, eine Anoden-Anschlussfläche 113 und eine Kathoden-Anschlussfläche 114 auf. Zusätzlich kann eine Anschlussfläche zur Strommessung oder dergleichen angeordnet sein. Wenn die Halbleitervorrichtung 100 montiert ist, kann jede Anschlussfläche über eine Verdrahtung wie zum Beispiel einen Draht mit einem externen Schaltkreis verbunden sein.
  • Ein Gatterpotenzial wird an der Gatter-Anschlussfläche 111 angelegt. Die Gatter-Anschlussfläche 111 ist elektrisch mit einem leitenden Abschnitt eines Gattergrabenabschnitts des aktiven Abschnitts 120 verbunden. Die Halbleitervorrichtung 100 umfasst einen Gatterläufer, der die Gatter-Anschlussfläche 111 und den Gattergrabenabschnitt verbindet. In 1 ist der Gatterläufer mit diagonalen Linien schraffiert.
  • Der Gatterläufer des vorliegenden Beispiels umfasst einen äußeren umlaufenden Gatterläufer 140 und einen aktivseitigen Gatterläufer 141. Der äußere umlaufende Gatterläufer 140 ist in Draufsicht zwischen der Emitterelektrode 52 und der Kantenseite 102 des Halbleitersubstrats 10 angeordnet. Der äußere umlaufende Gatterläufer 140 des vorliegenden Beispiels umgibt den aktiven Abschnitt 120 in Draufsicht. Ferner ist der äußere umlaufende Gatterläufer 140 ist mit der Gatter-Anschlussfläche 111 verbunden. Der äußere umlaufende Gatterläufer 140 ist über dem Halbleitersubstrat 10 angeordnet. Der äußere umlaufende Gatterläufer 140 kann ein Metall-Läufer sein.
  • Der aktivseitige Gatterläufer 141 ist so angeordnet, dass er in Draufsicht zwischen zwei Teilelektroden eingeschlossen ist. In anderen Worten, der aktivseitige Gatterläufer 141 ist im aktiven Abschnitt 120 angeordnet. Indem der aktivseitige Gatterläufer 141 im aktiven Abschnitt 120 angeordnet wird, kann eine Schwankung der Läuferlänge von der Gatter-Anschlussfläche 111 für jeden Bereich des Halbleitersubstrats 10 reduziert werden.
  • Der aktivseitige Gatterläufer 141 ist mit dem Gattergrabenabschnitt des aktiven Abschnitts 120 verbunden. Der aktivseitige Gatterläufer 141 ist über dem Halbleitersubstrat 10 angeordnet. Der aktivseitige Gatterläufer 141 kann ein Läufer sein, der aus einem Halbleitermaterial wie Polysilizium, das mit Verunreinigungen dotiert ist, ausgebildet ist.
  • Der aktivseitige Gatterläufer 141 kann mit dem äußeren umlaufenden Gatterläufer 140 verbunden sein. Der aktivseitige Gatterläufer 141 des vorliegenden Beispiels ist so angeordnet, dass er sich in X-Achsenrichtung vom äußeren umlaufenden Gatterläufer 140 in den aktiven Abschnitt 120 erstreckt. Der aktivseitige Gatterläufer 141 des vorliegenden Beispiels ist zwischen den Teilelektroden 52-1 und 52-2 und zwischen den Teilelektroden 52-1 und 52-3 angeordnet. Der aktivseitige Gatterläufer 141 kann den aktiven Abschnitt 120 querend angeordnet sein. Im Beispiel der 1 zerteilt der Temperaturfühler 117 wie unten beschrieben den aktivseitigen Gatterläufer 141. In anderen Worten, der aktivseitige Gatterläufer 141 ist so angeordnet, dass er den Temperaturfühler 117 einschließt.
  • Ein Potenzial zum Überprüfen wird zum Zeitpunkt des Überprüfens der Halbleitervorrichtung 100 an der Überprüfungs-Anschlussfläche 112 angelegt. Die Überprüfungs-Anschlussfläche 112 ist elektrisch mit einem leitenden Abschnitt des Dummy-Grabenabschnitts des aktiven Abschnitts 120 verbunden. Der Dummy-Grabenabschnitt umfasst einen Leitungsabschnitt und einen dielektrischen Film. Der dielektrische Film ist zwischen dem Leitungsabschnitt und dem Halbleitersubstrat 10 angeordnet. Zum Zeitpunkt der Überprüfung der Halbleitervorrichtung 100 wird das Emitterpotenzial am Halbleitersubstrat 10 angelegt und das Potenzial zum Überprüfen wird am Leitungsabschnitt des Dummy-Grabenabschnitts angelegt. Das Emitterpotenzial kann von der Emitterelektrode 52 an das Halbleitersubstrat 10 angelegt werden. Somit kann die Qualität des dielektrischen Films durch Anlegen einer vorgegebenen Spannung an den dielektrischen Film des Dummy-Grabenabschnitts überprüft werden. Wenn die Halbleitervorrichtung 100 montiert ist, ist die Überprüfungs-Anschlussfläche 112 ist elektrisch mit der Emitterelektrode 52 verbunden. Somit wird das Emitterpotenzial an den Dummy-Grabenabschnitt angelegt.
  • Die Halbleitervorrichtung 100 umfasst einen Dummy-Läufer. Der Dummy-Läufer verbindet die Überprüfungs-Anschlussfläche 112 und den Dummy-Grabenabschnitt. Der Dummy-Läufer des vorliegenden Beispiels umfasst einen äußeren umlaufenden Dummy-Läufer 130 und einen aktivseitigen Dummy-Läufer 131. Der äußere umlaufende Dummy-Läufer 130 ist in Draufsicht zwischen der Emitterelektrode 52 und der Kantenseite 102 des Halbleitersubstrats 10 angeordnet. Der äußere umlaufende Dummy-Läufer 130 des vorliegenden Beispiels umgibt den aktiven Abschnitt 120 in Draufsicht. Der äußere umlaufende Dummy-Läufer 130 kann zwischen dem aktiven Abschnitt 120 und dem äußeren umlaufenden Gatterläufer 140 angeordnet sein. Der äußere umlaufende Dummy-Läufer 130 kann zwischen dem äußeren umlaufenden Gatterläufer 140 und der Kantenseite 102 des Halbleitersubstrats 10 angeordnet sein. Der äußere umlaufende Dummy-Läufer 130 ist mit der Überprüfungs-Anschlussfläche 112 verbunden. Der äußere umlaufende Dummy-Läufer 130 ist über dem Halbleitersubstrat 10 angeordnet. Der äußere umlaufende Dummy-Läufer 130 kann ein Metall-Läufer sein.
  • Der aktivseitige Dummy-Läufer 131 ist so angeordnet, dass er in Draufsicht zwischen zwei Teilelektroden eingeschlossen ist. In anderen Worten, der aktivseitige Dummy-Läufer 131 ist im aktiven Abschnitt 120 angeordnet. Indem der aktivseitige Dummy-Läufer 131 im aktiven Abschnitt 120 angeordnet wird, kann eine Schwankung der Läuferlänge von der Überprüfungs-Anschlussfläche 112 für jeden Bereich des Halbleitersubstrats 10 reduziert werden.
  • Der aktivseitige Dummy-Läufer 131 ist mit dem Dummy-Grabenabschnitt des aktiven Abschnitts 120 verbunden. Der aktivseitige Dummy-Läufer 131 ist über dem Halbleitersubstrat 10 angeordnet. Der aktivseitige Dummy-Läufer 131 kann ein Metall-Läufer sein.
  • Der aktivseitige Dummy-Läufer 131 kann mit dem äußeren umlaufenden Dummy-Läufer 130 verbunden sein. Der aktivseitige Dummy-Läufer 131 des vorliegenden Beispiels ist so angeordnet, dass er sich in X-Achsenrichtung vom äußeren umlaufenden Dummy-Läufer 130 in den aktiven Abschnitt 120 erstreckt. Der aktivseitige Dummy-Läufer 131 des vorliegenden Beispiels ist zwischen den Teilelektroden 52-1 und 52-2 und zwischen den Teilelektroden 52-1 und 52-3 angeordnet. Der aktivseitige Dummy-Läufer 131 kann den aktiven Abschnitt 120 querend angeordnet sein. Im Beispiel der 1 zerteilt der Temperaturfühler 117 wie unten beschrieben den aktivseitigen Dummy-Läufer 131. In anderen Worten, der aktivseitige Dummy-Läufer 131 ist so angeordnet, dass er den Temperaturfühler 117 einschließt.
  • Die Gesamtheit eines des aktivseitigen Gatterläufers 141 und des aktivseitigen Dummy-Läufers 131 in der ersten Richtung wird durch den anderen des aktivseitigen Gatterläufers 141 und des aktivseitigen Dummy-Läufers 131 bedeckt. Die erste Richtung des vorliegenden Beispiels ist die Y-Achsenrichtung. Im vorliegenden Beispiel ist die Gesamtheit des aktivseitigen Gatterläufers 141 in Y-Achsenrichtung durch den aktivseitigen Dummy-Läufer 131 bedeckt. In anderen Worten, beide Enden des aktivseitigen Gatterläufers 141 sind in Y-Achsenrichtung in einem Bereich angeordnet, der durch beide Enden des aktivseitigen Dummy-Läufers 131 in Y-Achsenrichtung eingeschlossen ist. Der aktivseitige Gatterläufer 141 kann an einer beliebigen Position in X-Achsenrichtung einen Bereich aufweisen, der nicht vom aktivseitigen Dummy-Läufer 131 bedeckt ist. Im Beispiel der 1 ist ein Abschnitt 150 des aktivseitigen Gatterläufers 141, der in Kontakt mit dem äußeren umlaufenden Gatterläufer 140 ist, nicht durch einen des aktivseitigen Dummy-Läufers 131 und des äußeren umlaufenden Dummy-Läufers 130 bedeckt. Im aktivseitigen Gatterläufer 141 kann eine Länge des Abschnitts, der vom aktivseitigen Dummy-Läufer 131 und vom äußeren umlaufenden Dummy-Läufer 130 bedeckt ist, in X-Achsenrichtung fünf mal oder mehr größer sein, oder zehn mal oder mehr größer sein als eine Länge in X-Achsenrichtung des Abschnitts 150, der nicht vom aktivseitigen Dummy-Läufer 131 und vom äußeren umlaufenden Dummy-Läufer 130 bedeckt ist Die Länge des Abschnitts 150 in X-Achsenrichtung entspricht einem Intervall zwischen dem äußeren umlaufenden Gatterläufer 140 und dem äußeren umlaufenden Dummy-Läufer 130.
  • Durch überlappendes Vorsehen des aktivseitigen Gatterläufers 141 und des aktivseitigen Dummy-Läufers 131, kann die durch den aktivseitigen Gatterläufer 141 und den aktivseitigen Dummy-Läufer 131 eingenommene Fläche reduziert werden. Somit kann eine Fläche für eine Vorrichtung wie einen Transistor im aktiven Abschnitt 120 reserviert werden. Der aktivseitige Gatterläufer 141 oder der aktivseitige Dummy-Läufer 131 kann ein Metallläufer sein und der andere kann ein Halbleiterläufer sein. Somit wird es einfacher, die beiden Läufer miteinander überlappend zu machen. Der Metall-Läufer kann an einer höheren Position als der Halbleiter-Läufer angeordnet sein. Ein dielektrischer Zwischenschichtfilm ist zwischen den beiden Läufern angeordnet.
  • Im vorliegenden Beispiel ist der aktivseitige Dummy-Läufer 131 der Metallläufer und der aktivseitige Gatterläufer 141 ist der Halbleiterläufer. In einem anderen Beispiel kann der aktivseitige Dummy-Läufer 131 der Halbleiterläufer sein und der aktivseitige Gatterläufer 141 kann der Metallläufer sein. In diesem Fall kann der äußere umlaufende Dummy-Läufer 130 zwischen dem äußeren umlaufenden Gatterläufer 140 und der Kantenseite 102 des Halbleitersubstrats 10 angeordnet sein.
  • Der Temperaturfühler 117 ist eine PN-Übergangsdiode, die aus Polysilizium oder dergleichen ausgebildet ist. Der Temperaturfühler 117 ist über dem Halbleitersubstrat 10 angeordnet. Der Temperaturfühler 117 kann zwischen den Teilelektroden 52-1, 52-2 und 52-3 angeordnet sein, d.h. im Allgemeinen in einer Mitte des aktiven Abschnitts 120. Ein dielektrischer Zwischenschichtfilm ist zwischen dem Temperaturfühler 117 und dem Halbleitersubstrat 10 angeordnet. Die Anoden-Anschlussfläche 113 und die Kathoden-Anschlussfläche 114 sind über Läufer 118 und 119 mit einem Anodenbereich und einem Kathodenbereich des Temperaturfühlers 117 verbunden.
  • Die Halbleitervorrichtung 100 des vorliegenden Beispiels umfasst einen Randabschlussstrukturabschnitt 90 zwischen dem äußeren umlaufenden Gatterläufer 140 und der Kantenseite 102. Der Randabschlussstrukturabschnitt 90 schwächt eine Konzentration des elektrischen Feldes auf der oberen Oberflächenseite des Halbleitersubstrats 10 ab. Der Randabschlussstrukturabschnitt 90 weist einen Aufbau mit mindestens einem Schutzring, einer Feldplatte und einem RESURF auf, oder einen Aufbau, der durch Kombinieren einer Vielzahl solcher Aufbauten erhalten wird, die beispielsweise ringförmig um den aktiven Abschnitt 120 angeordnet ist.
  • Die Überprüfungs-Anschlussfläche 112 und die Gatter-Anschlussfläche 111 des vorliegenden Beispiels sind in der Umgebung einer gemeinsamen Kantenseite 102 angeordnet. Die Umgebung der Kantenseite 102 bezieht sich auf einen Bereich zwischen der Kantenseite 102 und der Emitterelektrode 52. Die Anoden-Anschlussfläche 113 und die Kathoden-Anschlussfläche 114 können außerdem in der Umgebung einer Kantenseite 102 auf der gegenüberliegenden Seite der Gatter-Anschlussfläche 111 angeordnet sein.
  • 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs A in 1. In 2 sind die Teilelektroden 52-1 und 52-2, der aktivseitige Gatterläufer 141, der aktivseitige Dummy-Läufer 131, die Verbindungsabschnitte 25, die Gattergrabenabschnitte 40 und die Dummy-Grabenabschnitte 30 dargestellt, während andere Elemente weggelassen wurden. In 2 wird jeder der Gattergrabenabschnitte 40 mit einem Symbol G angezeigt und jeder der Dummy-Grabenabschnitte 30 wird mit einem Symbol E angezeigt.
  • Jeder der Gattergrabenabschnitte 40 und der Dummy-Grabenabschnitte 30 hat in Draufsicht eine Längslänge in Y-Achsenrichtung. In anderen Worten, jeder der Gattergrabenabschnitte 40 und der Dummy-Grabenabschnitte 30 erstreckt sich in Y-Achsenrichtung. Jeder der Gattergrabenabschnitte 40 und der Dummy-Grabenabschnitte 30 kann einen linearen Abschnitt aufweisen, der parallel zur Y-Achsenrichtung verläuft.
  • Jeder Grabenabschnitt der Gattergrabenabschnitte 40 und der Dummy-Grabenabschnitte 30 ist mit einem vorgegebenen Abstand in X-Achsenrichtung angeordnet. Das Aufreihungsmuster der Gattergrabenabschnitte 40 und der Dummy-Grabenabschnitte 30 ist nicht auf das in 2 dargestellte Beispiel beschränkt. Eine Gruppe mit einem oder mehreren Gattergrabenabschnitten 40 und eine Gruppe mit einem oder mehreren Dummy-Grabenabschnitten 30 kann abwechselnd entlang der X-Achsenrichtung angeordnet sein. In der vorliegenden Beschreibung kann der in X-Achsenrichtung zwischen zwei Grabenabschnitten eingeschlossene Bereich des Halbleitersubstrats 10 als ein Mesaabschnitt bezeichnet werden.
  • Mindestens ein Grabenabschnitt kann Spitzen von zwei linearen Abschnitten aufweisen, die über einen gekrümmten Spitzenabschnitt miteinander verbunden sind. Im Beispiel der 2 weisen jeder der Dummy-Grabenabschnitte 30 zwei lineare Abschnitte 29 und einen Spitzenabschnitt 31 auf.
  • Jeder der Gattergrabenabschnitte 40 ist mit dem aktivseitigen Gatterläufer 141 verbunden. Der Gattergrabenabschnitt 40 kann einen Bereich aufweisen, der in Draufsicht mit dem aktivseitigen Gatterläufer 141 überlappt. Der Gattergrabenabschnitt 40 kann in dem mit dem aktivseitigen Gatterläufer 141 überlappenden Bereich mit dem aktivseitigen Gatterläufer 141 verbunden sein. Der Gattergrabenabschnitt 40 des vorliegenden Beispiels erstreckt sich in Y-Achsenrichtung vom Ort, wo der Gattergrabenabschnitt 40 mit der Teilelektrode 52-1 überlappt, bis zum Ort, wo der Gattergrabenabschnitt 40 mit der Teilelektrode 52-2 überlappt, und schneidet mit dem aktivseitigen Gatterläufer 141 und dem aktivseitigen Dummy-Läufer 131, die sich in X-Achsenrichtung erstrecken. In anderen Worten, der Gattergrabenabschnitt 40 quert den aktivseitigen Gatterläufer 141 und den aktivseitigen Dummy-Läufer 131 in Y-Achsen ri chtu ng.
  • Jeder der Dummy-Grabenabschnitte 30 ist mit dem aktivseitigen Dummy-Läufer 131 verbunden. Der Dummy-Grabenabschnitt 30 kann einen Bereich aufweisen, der in Draufsicht mit dem aktivseitigen Dummy-Läufer 131 überlappt. Der Dummy-Grabenabschnitt 30 kann mit dem aktivseitigen Dummy-Läufer 131 verbunden sein, in einem Bereich, der in Draufsicht nicht mit dem aktivseitigen Gatterläufer 141 überlappt und mit dem aktivseitigen Dummy-Läufer 131 überlappt. Ein Ende des Dummy-Grabenabschnitts 30 in Y-Achsenrichtung kann in einem Bereich angeordnet sein, der in Draufsicht nicht mit dem aktivseitigen Gatterläufer 141 überlappt und mit dem aktivseitigen Dummy-Läufer 131 überlappt. Im vorliegenden Beispiel ist der Spitzenabschnitt 31 des Dummy-Grabenabschnitts 30 in diesem Bereich angeordnet.
  • Der Dummy-Grabenabschnitt 30 kann so angeordnet sein, dass er nicht mit dem aktivseitigen Gatterläufer 141 überlappt. Im vorliegenden Beispiel ist der aktivseitige Gatterläufer 141 zwischen den Dummy-Grabenabschnitten 30, die mit der Teilelektrode 52-1 überlappen, und den Dummy-Grabenabschnitten 30, die mit der Teilelektrode 52-2 überlappen, angeordnet. In anderen Worten, der aktivseitige Gatterläufer 141 ist so angeordnet, um die sich in Y-Achsenrichtung erstreckenden Dummy-Grabenabschnitte 30 aufzuteilen.
  • Die Halbleitervorrichtung 100 umfasst einen Verbindungsabschnitt 25. Der Verbindungsabschnitt 25 ist aus Polysilizium, das mit einer Verunreinigung dotiert ist, oder ähnlichem ausgebildet. Der Verbindungsabschnitt 25 verbindet den Leitungsabschnitt des Dummy-Grabenabschnitts 30 und den aktivseitigen Dummy-Läufer 131. Die Breite des Verbindungsabschnitts 25 in X-Achsenrichtung ist größer als die des Dummy-Grabenabschnitts 30. Durch Vorsehen des Verbindungsabschnitts 25, können der Dummy-Grabenabschnitt 30 und der aktivseitige Dummy-Läufer 131 einfach miteinander verbunden werden.
  • 3 ist eine Ansicht, die einen beispielhaften Schnitt entlang b-b in 2 zeigt. Der Schnitt b-b ist ein YZ-Schnitt durch die Teilelektroden 52-1, 52-2, den aktivseitigen Gatterläufer 141 und den aktivseitigen Dummy-Läufer 131. In dieser Schnittansicht umfasst die Halbleitervorrichtung 100 das Halbleitersubstrat 10, einen dielektrischen Zwischenschichtfilm 38, die Teilelektroden 52-1, 52-2 und eine Kollektorelektrode 24.
  • Der dielektrische Zwischenschichtfilm 38 ist eine obere Oberfläche 21 des Halbleitersubstrats 10 bedeckend angeordnet. Der dielektrische Zwischenschichtfilm 38 kann ein thermisch oxidierter Film sein, kann ein Glas wie z.B. BPSG sein, oder kann ein anderer dielektrischer Film sein. Außerdem kann der dielektrische Zwischenschichtfilm 38 ein Film sein, der durch Stapeln einer Vielzahl dielektrischer Filme entsteht.
  • Die Teilelektroden 52-1, 52-2, 52-3 der Emitterelektrode 52 und der aktivseitige Dummy-Läufer 131 sind auf der oberen Oberfläche des dielektrischen Zwischenschichtfilms 38 angeordnet. Die Kollektorelektrode 24 ist auf einer unteren Oberfläche 23 des Halbleitersubstrats 10 angeordnet. Die Kollektorelektrode 24, die Emitterelektrode 52 und der aktivseitige Dummy-Läufer 131 sind aus einem Metallmaterial wie Aluminium vorgesehen. In der vorliegenden Beschreibung wird die Richtung, in der die Emitterelektrode 52 mit der Kollektorelektrode 24 verbunden ist (d.h. die Z-Achsenrichtung), auch als Tiefenrichtung bezeichnet.
  • Die Emitterelektrode 52 ist durch das im dielektrischen Zwischenschichtfilm 38 ausgebildete Kontaktloch 54 mit der oberen Oberfläche 21 des Halbleitersubstrats 10 verbunden. Die Emitterelektrode 52 kann in Kontakt mit auf der oberen Oberfläche 21 des Halbleitersubstrats 10 angeordneten p-artigen Basisbereich 14 stehen. Der Basisbereich 14 fungiert beispielsweise als Anodenbereich des Diodenabschnitts. Ferner fungiert der Basisbereich 14 beispielsweise als Kanalbereich des Transistorabschnitts.
  • Der aktivseitige Dummy-Läufer 131 ist in Y-Achsenrichtung zwischen der Teilelektrode 52-1 und der Teilelektrode 52-2 angeordnet. Der aktivseitige Dummy-Läufer 131 ist über Kontaktlöcher 55 im dielektrischen Zwischenschichtfilm 38 mit den Verbindungsabschnitten 25 verbunden. Jeder der Verbindungsabschnitte 25 verbindet den aktivseitigen Dummy-Läufer 131 und die Dummy-Leitungsabschnitte 34 der Dummy-Grabenabschnitte 30 (im vorliegenden Beispiel die Spitzenabschnitte 31).
  • Der aktivseitige Gatterläufer 141 ist in Y-Achsenrichtung zwischen der Teilelektrode 52-1 und der Teilelektrode 52-2 angeordnet. Die Gesamtheit des aktivseitigen Gatterläufers 141 in der Y-Achsenrichtung ist durch den über dem aktivseitigen Gatterläufer 141 angeordneten aktivseitigen Dummy-Läufer 131 bedeckt. Der aktivseitige Gatterläufer 141 und der aktivseitige Dummy-Läufer 131 sind durch den dielektrischen Zwischenschichtfilm 38 gegeneinander isoliert. Außerdem sind der aktivseitige Gatterläufer 141 und das Halbleitersubstrat 10 durch den dielektrischen Zwischenschichtfilm 38 gegeneinander isoliert. Man beachte, dass der aktivseitige Gatterläufer 141 in einem von dem in 3 verschiedenen Schnitt durch ein im dielektrischen Zwischenschichtfilm 38 angeordnetes Kontaktloch mit dem Gattergrabenabschnitt 40 verbunden ist.
  • Die Spitzenabschnitte 31 der Dummy-Grabenabschnitte 30 können durch einen p+-artigen Senkenbereich 11 bedeckt sein. Der Senkenbereich 11 ist ein Bereich, der eine höhere Dotierungskonzentration als der Basisbereich 14 aufweist, und der in Kontakt mit der oberen Oberfläche 21 des Halbleitersubstrats 10 ausgebildet ist, und ausgebildet ist, sich zu einer tieferen Position als der Boden des Basisbereichs 14 zu erstrecken. Durch Anordnen der Spitzenabschnitte 31 innerhalb des Senkenbereichs 11, kann die elektrische Feldkonzentration zu den Spitzenabschnitten 31 hin abgeschwächt werden.
  • Der Senkenbereich 11 kann in Y-Achsenrichtung in einem weiteren Bereich angeordnet sein als der aktivseitige Gatterläufer 141. Der Senkenbereich 1 kann kontinuierlich von einem Spitzenabschnitt 31 zum anderen Spitzenabschnitt 31, die den aktivseitigen Gatterläufer 141 in Y-Achsenrichtung einschließend angeordnet sind, angeordnet sein.
  • Der aktivseitige Dummy-Läufer 131 kann in einem Bereich angeordnet sein, der mit dem Senkenbereich 11 in Y-Achsenrichtung überlappt, und kann in einem breiteren Bereich als der Senkenbereich 11 angeordnet sein. Der aktivseitige Dummy-Läufer 131 ist in einem Bereich angeordnet, der nicht mit dem Kontaktloch 54 überlappt.
  • Gemäß dem vorliegenden Beispiel ist die Gesamtheit des aktivseitigen Gatterläufers 141 überlappend mit dem aktivseitigen Dummy-Läufer 131 angeordnet. Somit kann die vom aktivseitigen Gatterläufer 141 und vom aktivseitigen Dummy-Läufer 131 im aktiven Abschnitt 120 besetzte Fläche reduziert werden. Somit kann eine Fläche für einen Vorrichtungsbereich wie einen Transistor im aktiven Abschnitt 120 reserviert werden.
  • Ein p+-artiger Kollektorbereich 22 ist auf einer unteren Oberfläche 23 des Halbleitersubstrats 10 angeordnet. Der Kollektorbereich 22 fungiert als Kollektor eines IGBT (Bipolartransistor mit isolierter Gatter-Elektrode). Ein n--artiger Driftbereich 18 ist über dem Kollektorbereich 22 angeordnet. Auf der unteren Oberfläche 23 des Halbleitersubstrats 10 können ein n+-artiger Kathodenbereich, der als Kathode der Diode fungiert, und ein n+-artiger Senkenbereich, der als Senke eines MOS-Transistors fungiert, angeordnet sein.
  • 4 zeigt eine Ansicht einer Anordnung einer beispielhaften Vorrichtung in einem aktiven Abschnitt 120. Der aktive Abschnitt 120 des vorliegenden Beispiels weist Transistorabschnitte 70 mit einer Transistorvorrichtung wie z.B. einen IGBT und Diodenabschnitte 80 mit einer Diodenvorrichtung wie z.B. einer FWD (Freilaufdiode) auf.
  • In 4 wird ein Bereich, in dem jeder der Transistorabschnitte 70 angeordnet ist, durch ein Symbol „I“ angezeigt und ein Bereich, wo jeder der Diodenabschnitte 80 angeordnet ist, durch ein Symbol „F“ angezeigt. Die Transistorabschnitte 70 und die Diodenabschnitte 80 sind nebeneinander entlang einer vorgegebenen Anordnungsrichtung (X-Achsenrichtung in 4) angeordnet. Die Transistorabschnitte 70 und die Diodenabschnitte 80 können abwechselnd nebeneinander in X-Achsenrichtung angeordnet sein. In der vorliegenden Beschreibung kann eine Richtung senkrecht zur Anordnungsrichtung in Draufsicht als eine Ausbreitungsrichtung (Y-Achsenrichtung in 1) bezeichnet werden. Jeder der Transistorabschnitte 70 und der Diodenabschnitte 80 kann eine Längslänge in Ausbreitungsrichtung haben. In anderen Worten, die Länge jeder der Transistorabschnitte 70 in Y-Achsenrichtung ist größer als die Breite in X-Achsenrichtung. In ähnlicher Weise ist die Länge jeder der Diodenabschnitte 80 in Y-Achsenrichtung größer als die Breite in X-Achsenrichtung. Die Ausbreitungsrichtungen der Transistorabschnitte 70 und der Diodenabschnitte 80 kann dieselbe sein wie die Längsrichtung der Grabenabschnitte.
  • Jeder der Diodenabschnitte 80 umfasst einen n+-artigen Kathodenbereich 80 in einem Bereich, der in Kontakt mit der unteren Oberfläche des Halbleitersubstrats 10 ist. In der vorliegenden Beschreibung wird ein Bereich, in dem der Kathodenbereich angeordnet ist, als Diodenabschnitt 80 bezeichnet. In anderen Worten, der Diodenabschnitt 80 ist ein Bereich, der in Draufsicht mit dem Kathodenbereich überlappt. Auf der unteren Oberfläche des Halbleitersubstrats 10 kann ein Kollektorbereich 22 in einem vom Kathodenbereich verschiedenen Bereich angeordnet sein. In der vorliegenden Beschreibung umfasst der Diodenabschnitt 80 auch einen Verlängerungsbereich 81, wo der Diodenabschnitt 80 in Y-Achsenrichtung in einen Gatterläufer oder einen Dummy-Läufer übergeht. Die Kollektorelektrode 22 ist auf einer unteren Oberfläche des Verlängerungsbereichs 81 angeordnet.
  • 5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs C in 4. Der Bereich C ist ein Bereich, der den Transistorabschnitt 70, den Diodenabschnitt 80, den aktivseitigen Gatterläufer 141 und den aktivseitigen Dummy-Läufer 131 umfasst. Das Halbleitersubstrat 10 des vorliegenden Beispiels umfasst die Gattergrabenabschnitte 40, die in Kontakt mit der oberen Oberfläche des Halbleitersubstrats 10 sind, die Dummy-Grabenabschnitte 30, den Senkenbereich 11, die Emitterbereiche 12, die Basisbereiche 14 und die Kontaktbereiche 15. Das Halbleitersubstrat 10 des vorliegenden Beispiels weist außerdem den Kathodenbereich 82 und den Kollektorbereich 22 auf, die in Kontakt mit der oberen Oberfläche des Halbleitersubstrats 10 sind.
  • Außerdem sind die Emitterelektrode 52, der aktivseitige Dummy-Läufer 131 und der aktivseitige Gatterläufer 141 über dem Halbleitersubstrat 10 angeordnet. Ein dielektrischer Zwischenschichtfilm ist zwischen der Emitterelektrode 52 und der oberen Oberfläche des Halbleitersubstrats 10 angeordnet, ist aber in 5 nicht dargestellt. Im dielektrischen Zwischenschichtfilm des vorliegenden Beispiels sind Kontaktlöcher 56 und Kontaktlöcher 54 angeordnet, die diesen dielektrischen Zwischenschichtfilm durchdringen.
  • Die Emitterelektrode 52 steht durch die Kontaktlöcher 54 in Verbindung mit den Emitterbereichen 12, den Kontaktbereichen 15 und den Basisbereichen 14 auf der oberen Oberfläche des Halbleitersubstrats 10. Außerdem ist der aktivseitige Dummy-Läufer 131 durch die Kontaktlöcher 56 mit den Dummy-Leitungsabschnitten in den Dummy-Grabenabschnitten 30 verbunden. Die Verbindungsabschnitte 25 können zwischen dem aktivseitigen Dummy-Läufer 131 und den Dummy-Leitungsabschnitten angeordnet sein.
  • Ein dielektrischer Film, wie z.B. ein thermisch oxidierter Film ist zwischen dem aktivseitigen Gatterläufer 141 und dem Halbleitersubstrat 10 angeordnet. Der aktivseitige Gatterläufer 141 ist mit den Gatter-Leitungsabschnitten in den Gattergrabenabschnitten 40 auf der oberen Oberfläche des Halbleitersubstrats 10 verbunden. Der aktivseitige Gatterläufer 141 ist nicht mit den Dummy-Leitungsabschnitten in den Dummy-Grabenabschnitten 30 verbunden. Der aktivseitige Gatterläufer 141 ist durch die Kontaktlöcher 56 im dielektrischen Film mit den Gatter-Leitungsabschnitten in den Gattergrabenabschnitten 40 verbunden. Die Gattergrabenabschnitte 40, die Dummy-Grabenabschnitte 30, der aktivseitige Gatterläufer 141 und der aktivseitige Dummy-Läufer 131 haben ähnliche Anordnungen und Aufbauten wie jene des in 2 gezeigten Beispiels.
  • Der Transistorabschnitt 70 weist die Gattergrabenabschnitte 40 auf. Der Diodenabschnitt 80 weist die Dummy-Grabenabschnitte 30 auf. Der Transistorabschnitt 70 kann auch die Dummy-Grabenabschnitte 30 aufweisen.
  • Im Halbleitersubstrat 10 wird der zwischen jedem Grabenabschnitt eingeschlossene Bereich als Mesaabschnitt bezeichnet. Der Transistorabschnitt 70 weist Mesaabschnitte 60 auf und der Diodenabschnitt 80 weist Mesaabschnitte 61 auf. Der Mesaabschnitt ist ein Bereich, der näher an der oberen Oberflächenseite ist als der tiefste Boden jedes Grabenabschnitts, in dem Bereich des Halbleitersubstrats 10, das zwischen den Grabenabschnitten eingeschlossen ist.
  • Ein p-artiger Basisbereich 14 ist in jedem Mesaabschnitt angeordnet. Der Basisbereich 14 liegt zu einem Teil einer oberen Oberfläche des Mesaabschnitts hin frei. Ein Kontaktbereich 15 und ein Emitterbereich 12 sind auf einer oberen Oberfläche des Basisbereichs 14 des Transistorabschnitts 70 angeordnet. Der Kontaktbereich 15 des vorliegenden Beispiels ist p+-artig mit einer höheren Dotierungskonzentration als der Basisbereich 14. Der Emitterbereich 12 des vorliegenden Beispiels ist n+-artig mit einer höheren Dotierungskonzentration als der in 3 gezeigte Driftbereich 18.
  • Der Emitterbereich 12 ist in Kontakt mit dem Gattergrabenabschnitt 40 an der oberen Oberfläche des des Halbleitersubstrats 10 angeordnet. Der Emitterbereich 12 und der Kontaktbereich 15 des vorliegenden Beispiels sind von einer der Grabenabschnitte zum anderen der Grabenabschnitte, die den Mesaabschnitt 60 einschließen, angeordnet. Der Kontaktbereich 15 und der Emitterbereich 12 sind abwechselnd entlang der Y-Achsenrichtung auf der oberen Oberfläche des Mesaabschnitts 60 des vorliegenden Beispiels angeordnet. Unter den im Mesaabschnitt 60 angeordneten Kontaktbereichen 15 kann der Kontaktbereich 15 ganz am Ende in Y-Achsenrichtung an einem Ort angeordnet sein, der in Y-Achsenrichtung mit dem Ende des Kontaktlochs 54 überlappt. In Y-Achsenrichtung ist der Emitterbereich 52 in einem Bereich angeordnet, wo das Kontaktloch 54 angeordnet ist.
  • Im Mesaabschnitt 60 eines anderen Beispiels können der Kontaktbereich 15 und der Emitterbereich 12 in einer streifenförmigen Anordnung entlang der Y-Achsenrichtung angeordnet sein. Beispielsweise ist ein Emitterbereich 12 in Kontakt mit einem von zwei Grabenabschnitten, die den Mesaabschnitt 60 einschließen, angeordnet, während ein anderer Emitterbereich 12 in Kontakt mit dem anderen der zwei Grabenabschnitten angeordnet ist. Der Kontaktbereich 15 ist in einem Bereich, der zwischen dem einen Emitterbereich 12 und dem anderen Emitterbereich 12 eingeschlossen ist, angeordnet. Der Basisbereich 14, der den Bereich, wo der Kontaktbereich 15 und der Emitterbereich 12 entlang der Y-Achsenrichtung angeordnet sind, einschließt, kann auf der oberen Oberfläche des Mesaabschnitts 60 angeordnet sein.
  • Der Mesaabschnitt 61 im Diodenabschnitt 80 kann keinen Emitterbereich 12 aufweisen. Der Basisbereich 14 ist im vorliegenden Basisbereich auf der oberen Oberfläche des Mesaabschnitts 61 angeordnet. Der Basisbereich 14 kann mindestens die Hälfte der Fläche der oberen Oberfläche des Mesaabschnitts 61 einnehmen. Der Kontaktbereich 15 kann auf der oberen Oberfläche des Mesaabschnitts 61 angeordnet sein. Der Kontaktbereich 15 des Mesaabschnitts 61 kann an einem Ort angeordnet sein, der in Y-Achsenrichtung mit dem Ende des Kontaktlochs 54 überlappt. Die Basisbereiche 14, die den Kontaktbereich 15 und der Emitterbereich 12 in Y-Achsenrichtung einschließen, können auf der oberen Oberfläche des Mesaabschnitts 61 angeordnet sein.
  • Die im Transistorabschnitt 70 angeordneten Kontaktlöcher 54 und die im Diodenabschnitt 80 angeordneten Kontaktlöcher 54 können gleiche oder unterschiedliche Längen in Y-Achsenrichtung aufweisen. Im Transistorabschnitt 70 ist jedes der Kontaktlöcher 54 über jedem Bereich der Kontaktbereiche 15 und der Emitterbereich 12 angeordnet. Das Kontaktloch 54 des vorliegenden Beispiels ist nicht in einem Bereich angeordnet, der dem Basisbereich 14 des Mesaabschnitts 60 und des Senkenbereichs 11 entspricht. Im Diodenabschnitt 80 ist jedes der Kontaktlöcher 54 über jedem der Kontaktbereiche 15 und der Basisbereiche 14 angeordnet. Das Kontaktloch 54 ist nicht über dem Basisbereich 14 angeordnet, der zwischen dem Kontaktbereich 15 und dem Senkenbereich 11 im Mesaabschnitt 61 eingeschlossen ist.
  • Im Diodenabschnitt 80 ist ein n+-artiger Kathodenbereich 82 in einem Bereich angeordnet, der in Kontakt mit der unteren Oberfläche des Halbleitersubstrats 10 ist. Innerhalb des Bereichs, der in Kontakt mit der unteren Oberfläche des Halbleitersubstrats 10 steht, ist ein Kollektorbereich 22 in einem Bereich angeordnet, wo der Kathodenbereich 82 nicht angeordnet ist. Der Kathodenbereich 82 ist in Y-Achsenrichtung entfernt vom aktivseitigen Dummy-Läufer 131 angeordnet. Der Basisbereich 14 und/oder der Kontaktbereich 15 kann in Draufsicht zwischen dem Kathodenbereich 82 und dem aktivseitigen Dummy-Läufer 131 angeordnet sein. Im vorliegenden Beispiel ist der Abstand zwischen dem Kathodenbereich 82 und dem aktivseitigen Dummy-Läufer 131 in Y-Achsenrichtung größer als der Abstand zwischen den Kontaktlöchern 54 und dem aktivseitigen Dummy-Läufer 131 in Y-Achsenrichtung.
  • 6 ist eine Ansicht, die einen beispielhaften Schnitt entlang d-d in 5 zeigt. Der Schnitt d-d ist eine XZ-Fläche durch den Emitterbereich 12. Die Halbleitervorrichtung 100 des vorliegenden Beispiels weist in diesem Schnitt das Halbleitersubstrat 10, den dielektrischen Zwischenschichtfilm 38, die Emitterelektrode 52 und die Kollektorelektrode 24 auf.
  • P-artige Basisbereiche 14 sind in diesem Schnitt auf der oberen Oberflächenseite 21 des Halbleitersubstrats 10 angeordnet. In dieser Schnittansicht sind auf der oberen Oberflächenseite 21 des Halbleitersubstrats 10 im Transistorabschnitt 70 n+-artige Emitterbereiche 12 und p-artige Basisbereiche 14 angeordnet, in Reihenfolge von der oberen Oberfläche 21 des Halbleitersubstrats 10. Ein n+-artiger Akkumulationsbereich kann unter den Basisbereichen 14 angeordnet sein. In dieser Schnittansicht sind auf der oberen Oberflächenseite 21 des Halbleitersubstrats 10 im Diodenabschnitt 80 p-artige Basisbereiche 14 angeordnet.
  • Im Transistorabschnitt 70 und im Diodenabschnitt 80 ist ein n-artiger Driftbereich 18 unter den Basisbereichen 14 angeordnet. Im Transistorabschnitt 70 und im Diodenabschnitt 80 ist ein n+-artiger Pufferbereich 20 unter dem Driftbereich 18 angeordnet.
  • Die Dotierungskonzentration des Pufferbereichs 20 ist größer als die Dotierungskonzentration des Driftbereichs 18. Der Pufferbereich 20 kann als eine Feldstoppschicht fungieren, die verhindert, dass eine sich von einer unteren Oberfläche jedes Basisbereichs 14 ausbreitende Verarmungsschicht den Kollektorbereich 22 und den Kathodenbereich 82 erreicht.
  • Im Transistorabschnitt 70 ist der p+-artige Kollektorbereich 22 unter dem Pufferbereich 20 angeordnet. Im Diodenabschnitt 80 ist der Kathodenbereich 82 unter dem Pufferbereich 20 angeordnet.
  • Eine oder mehrere Gattergrabenabschnitte 40 und eine oder mehrere Dummy-Grabenabschnitte 30 sind auf der oberen Oberflächenseite 21 des Halbleitersubstrats 10 angeordnet. Jeder Grabenabschnitt geht von der oberen Oberfläche 21 des Halbleitersubstrats 10 durch jeden der Basisbereiche 14, um den Driftbereich 18 zu erreichen. In einem Bereich, wo mindestens einer des Emitterbereichs 12 und des Kontaktbereichs 15 angeordnet ist, dringt jeder Grabenabschnitt in diese Bereiche ein, um auch den Driftbereich 18 zu erreichen. Der Aufbau des in den Dotierungsbereich eindringenden Grabenabschnitts ist nicht darauf beschränkt, dass die Herstellung in der Reihenfolge des Bildens des Dotierungsbereichs und dann Bilden des Grabenabschnitts erfolgt. Der Aufbau des in den Dotierungsbereich eindringenden Grabenabschnitts umfasst einen Aufbau des Dotierungsbereichs, der nach dem Ausbilden des Grabenabschnitts zwischen den Grabenabschnitten ausgebildet wird.
  • Jeder der Gattergrabenabschnitte 40 weist einen dielektrischen Gatterfilm 42 und einen leitenden Gatterabschnitt 44 auf, die auf der oberen Oberflächenseite 21 des Halbleitersubstrats 10 angeordnet sind. Der dielektrische Gatterfilm 42 ist eine innere Wand des Gattergrabenabschnitts 40 bedeckend angeordnet. Der dielektrische Gatterfilm 42 kann durch Oxidieren oder Nitrieren eines Halbleiters auf der inneren Wand des Gattergrabenabschnitts 40 ausgebildet werden. Der leitende Gatterabschnitt 44 ist relativ zum dielektrischen Gatterfilm 42 auf einer inneren Seite im Inneren des Gattergrabenabschnitts 40 angeordnet. In anderen Worten, der dielektrische Gatterfilm 42 isoliert den leitenden Gatterabschnitt 44 vom Halbleitersubstrat 10. Der leitende Gatterabschnitt 44 ist aus einem leitenden Material wie beispielsweise Polysilizium ausgebildet.
  • Der leitende Gatterabschnitt 44 umfasst einen Bereich, welcher dem Basisbereich 14 gegenüberliegt, mit dem dielektrischen Gatterfilm 42 dazwischen. Der Gattergrabenabschnitt 40 in diesem Schnitt wird auf der oberen Oberfläche 21 des Halbleitersubstrats 10 vom dielektrischen Zwischenschichtfilm 38 bedeckt. Wenn eine vorgegebene Spannung an den leitenden Gatterabschnitt 40 angelegt wird, wird als Inversionsschicht ein Kanal ausgebildet aus Elektronen auf einer Schnittstellen-Oberflächenschicht im Basisbereich 14 in Kontakt mit dem Gattergraben.
  • Die Dummy-Grabenabschnitte 30 können in diesem Schnitt denselben Aufbau wie die Gattergrabenabschnitte 40 haben. Jeder der Dummy-Grabenabschnitte 30 weist einen Dummy-Graben, einen dielektrischen Dummy-Film 32 und einen leitenden Dummy-Abschnitt 34 auf, die auf der oberen Oberflächenseite 21 des Halbleitersubstrats 10 angeordnet sind. Der dielektrische Dummy-Film 32 ist eine innere Wand des Dummy-Grabens bedeckend angeordnet. Der Dummy-Leitungsabschnitt 34 ist im Dummy-Graben und relativ zum dielektrischen Dummy-Film 32 auf einer inneren Seite angeordnet. Der dielektrische Dummy-Film 32 isoliert den leitenden Dummy-Abschnitt 34 vom Halbleitersubstrat 10. Der Dummy-Leitungsabschnitt 34 kann aus demselben Material wie der Gatter-Leitungsabschnitt 44 ausgebildet sein.
  • 7 zeigt eine Ansicht einer weiteren beispielhaften Anordnung einer Emitterelektrode 52. Die Emitterelektrode 52 des vorliegenden Beispiels umfasst Brückenabschnitte 53, die jeweils zwei Teilelektroden verbinden. Die Emitterelektrode 52 des vorliegenden Beispiels umfasst einen Brückenabschnitt 53, der eine Teilelektrode 52-1 und eine Teilelektrode 52-2 verbindet, und einen Brückenabschnitt 53, der die Teilelektrode 52-1 und eine Teilelektrode 52-3 verbindet. Die Brückenabschnitte 53 können aus demselben Material wie die Teilelektroden ausgebildet sein.
  • Jeder aktivseitige Dummy-Läufer 131 ist durch jeden der Brückenabschnitte 53 in mindestens zwei Teilläufer aufgeteilt. Im Beispiel der 7 ist jeder aktivseitige Dummy-Läufer 131 in einen Teilläufer 131-1 und einen Teilläufer 131-2 geteilt. In anderen Worten, der Brückenabschnitt 53 ist zwischen dem Teilläufer 131-1 und dem Teilläufer 131-2 angeordnet.
  • 8 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs E in 7. Der Bereich E ist ein Bereich in der Umgebung des Brückenabschnitts 53. In 8 sind die Teilelektroden 52-1, 51-2, der Brückenabschnitt 53, der aktivseitige Gatterläufer 141, der aktivseitige Dummy-Läufer 131, mindestens ein kreuzender Dummy-Läufer 132 und alle Grabenabschnitte dargestellt, während andere Elemente weggelassen wurden. In 8 sind der aktivseitige Gatterläufer 141 und der kreuzende Dummy-Läufer 132 in ihrer Gesamtheit mit diagonalen Linien schraffiert. Außerdem sind die Teilelektroden 52-1, 52-2, der Brückenabschnitt 53 und der aktivseitige Dummy-Läufer 131 nur an deren Enden mit diagonalen Linien schraffiert.
  • Wie oben beschrieben ist der aktivseitige Dummy-Läufer 131 durch den Brückenabschnitt 53 in einen Teilläufer 131-1 und einen Teilläufer 131-2 geteilt. Der Brückenabschnitt 53 erstreckt sich zwischen dem Teilläufer 131-1 und dem Teilläufer 131-2 und verbindet die Teilelektroden 52-1 und 52-2.
  • Der kreuzende Dummy-Läufer 132 ist schneidend mit dem Brückenabschnitt 53 angeordnet und verbindet den Teilläufer 131-1 und den Teilläufer 131-2. Der kreuzende Dummy-Läufer 132 des vorliegenden Beispiels ist in X-Achsenrichtung querend unter dem Brückenabschnitt 53 vom Teilläufer 131-1 zum Teilläufer 131-2 angeordnet. Der kreuzende Dummy-Läufer 132 kann ein Läufer sein, der aus einem Halbleitermaterial wie Polysilizium, das mit Verunreinigungen dotiert ist, ausgebildet ist. Der kreuzende Dummy-Läufer 132 ist zwischen dem Halbleitersubstrat 10 und dem aktivseitigen Dummy-Läufer 131 und dem Brückenabschnitt 53 angeordnet.
  • Der kreuzende Dummy-Läufer 132 ist durch einen dielektrischen Zwischenschichtfilm gegen das Halbleitersubstrat 10, den aktivseitigen Dummy-Läufer 131 und den Brückenabschnitt 53 isoliert. Der kreuzende Dummy-Läufer 132 ist über ein Kontaktloch mit dem aktivseitigen Dummy-Läufer 131 verbunden, das an einem Ort im dielektrischen Zwischenschichtfilm angeordnet ist, wo der kreuzende Dummy-Läufer 132 mit dem aktivseitigen Dummy-Läufer 131 überlappt.
  • Durch Vorsehen des Brückenabschnitts 53 kann eine Schwankung des Potenzials in der Emitterelektrode 52 reduziert werden. Außerdem kann durch Vorsehen des kreuzenden Dummy-Läufers 132 der durch den Brückenabschnitt 53 geteilte aktivseitige Dummy-Läufer 131 verbunden werden. Somit kann ein Potenzial zum Überprüfen in den aktiven Abschnitt 120 befördert werden.
  • Man beachte, dass der aktivseitige Gatterläufer 141 nicht durch den Brückenabschnitt 53 aufgeteilt ist. Der aktivseitige Gatterläufer 141 des vorliegenden Beispiels ist den Brückenabschnitt schneidend angeordnet. In anderen Worten, der aktivseitige Gatterläufer 141 quert unter dem Brückenabschnitt 53 in X-Achsenrichtung. Somit kann ein Gatterpotenzial in den aktiven Abschnitt 120 befördert werden.
  • Man beachte, dass es durch Vorsehen des aktivseitigen Gatterläufers 141 als Halbleiterläufer einfacher wird, den Brückenabschnitt 53 und den aktivseitigen Gatterläufer 141 miteinander schneidend auszubilden. Daher kann das Gatterpotenzial durch einen einzelnen aktivseitigen Gatterläufer 141 transportiert werden und eine Dämpfung des Gatterpotenzials kann unterdrückt werden.
  • Der kreuzende Dummy-Läufer 132 kann mit dem Dummy-Grabenabschnitten 30 verbunden sein. Somit kann das Potenzial zum Überprüfen an die Dummy-Grabenabschnitte 30 angelegt werden, selbst in einem Bereich, wo der Brückenabschnitt 53 angeordnet ist. Der kreuzende Dummy-Läufer 132 kann ist in Y-Achsenrichtung den aktivseitigen Gatterläufer 141 einschließend angeordnet sein. Somit können jeder der Dummy-Grabenabschnitte 30 seitens der Teilelektrode 52-1 und jeder der Dummy-Grabenabschnitte 30 seitens der Teilelektrode 52-2 einfach mit dem kreuzenden Dummy-Läufer 132 verbunden werden.
  • Die Dummy-Grabenabschnitte 30 können unter dem Brückenabschnitt 53 angeordnet sein. Die Gattergrabenabschnitte 40 können unter dem Brückenabschnitt 53 angeordnet sein. Im vorliegenden Beispiel sind unter dem Brückenabschnitt 53 die Dummy-Grabenabschnitte 30 angeordnet und die Gattergrabenabschnitte 40 sind nicht angeordnet.
  • Der Brückenabschnitt 53 kann im Diodenabschnitt 80 angeordnet sein. In diesem Fall ist der kreuzende Dummy-Läufer 132 mit den Dummy-Grabenabschnitten 30 im Diodenabschnitt 80 verbunden. Jeder der Dummy-Grabenabschnitte 30 kann an einem Ort, der mit dem kreuzenden Dummy-Läufer 132 überlappt, einen Spitzenabschnitt aufweisen.
  • Die Dummy-Grabenabschnitte 30 des Transistorabschnitts 70 sind mit dem aktivseitigen Dummy-Läufer 131 verbunden (im vorliegenden Beispiel mit dem Teilläufer 131-1 und dem Teilläufer 131-2). Gemäß der obigen Ausführung kann jeder Dummy-Grabenabschnitt 30 einfach mit dem Dummy-Läufer verbunden werden. Da außerdem der aktivseitige Gatterläufer 141 nicht geteilt ist, kann jeder Gattergrabenabschnitt 40 einfach mit dem aktivseitigen Gatterläufer 141 verbunden werden.
  • 9 ist eine Ansicht, die einen beispielhaften Schnitt entlang h-h in 8 zeigt. Der Schnitt h-h ist ein YZ-Schnitt durch zwei kreuzende Dummy-Läufer 132 und einen aktivseitigen Gatterläufer 141. Die zwei kreuzenden Dummy-Läufer 132 und der aktivseitige Gatterläufer 141 sind zwischen einem Brückenabschnitt 53 und einem Halbleitersubstrat 10 angeordnet. Die zwei kreuzenden Dummy-Läufer 132 und der aktivseitige Dummy-Läufer 141 können auf demselben Niveau angeordnet sein. Die zwei kreuzenden Dummy-Läufer 132 und der aktivseitige Gatterläufer 141 sind durch einen dielektrischen Zwischenschichtfilm 38 vom Brückenabschnitt 53 isoliert. Außerdem sind die zwei kreuzenden Dummy-Läufer 132 und der aktivseitige Gatterläufer 141 sind durch den dielektrischen Zwischenschichtfilm 38 auch vom Halbleitersubstrat 10 isoliert. Jeder der kreuzenden Dummy-Läufer 132 ist durch das im dielektrischen Zwischenschichtfilm 38 angeordnete Kontaktloch 56 mit einem Dummy-Leitungsabschnitt 34 im Dummy-Grabenabschnitt 30 verbunden.
  • 10 ist eine Ansicht, die einen beispielhaften Schnitt entlang i-i in 8 zeigt. Der Schnitt i-i ist ein XZ-Schnitt, der einen Teilläufer 131-1, einen Teilläufer 131-2 und einen Brückenabschnitt 53 umfasst. Der Teilläufer 131-1, der Teilläufer 131-2 und der Brückenabschnitt 53 sind auf dem dielektrischen Zwischenschichtfilm 38 angeordnet. Die Teilläufer 131-1, 131-2 und der Brückenabschnitt 53 können auf demselben Niveau angeordnet sein.
  • Der kreuzende Dummy-Läufer 132 ist zwischen dem Teilläufer 131-1, dem Teilläufer 131-2 und dem Brückenabschnitt 53 und dem Halbleitersubstrat 10 angeordnet. Der kreuzende Dummy-Läufer 132 ist durch den dielektrischen Zwischenschichtfilm 38 gegen den Teilläufer 131-1, den Teilläufer 131-2 und den Brückenabschnitt 53 isoliert. Der kreuzende Dummy-Läufer 132 ist durch Kontaktlöcher 57 im dielektrischen Zwischenschichtfilm 38 mit dem Teilläufer 131-1 und dem Teilläufer 131-2 verbunden.
  • Der kreuzende Dummy-Läufer 132 erstreckt sich in X-Achsenrichtung vom Teilläufer 131-1 zum Teilläufer 131-2 unter und durch den Brückenabschnitt 53. Somit können der Teilläufer 131-1 und der Teilläufer 131-2 miteinander verbunden sein.
  • 11 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs F in 7. Der Bereich F ist ein Bereich in der Umgebung des Abschnitts 150, wo der äußere umlaufende Gatterläufer 140 und der aktivseitige Gatterläufer 141 miteinander verbunden sind. In 11 sind der äußere umlaufende Gatterläufer 140, der äußere umlaufende Dummy-Läufer 130, der aktivseitige Dummy-Läufer 131 und die Emitterelektrode 52 nur an ihren Enden mit diagonalen Linien schraffiert. Ferner ist der aktivseitige Gatterläufer 141 in seiner Gesamtheit mit diagonalen Linien schraffiert.
  • Der äußere umlaufende Gatterläufer 140 und der äußere umlaufende Dummy-Läufer 130 sind in Draufsicht ohne Überlappung miteinander angeordnet. Der äußere umlaufende Gatterläufer 140 des vorliegenden Beispiels ist weiter außen angeordnet als der äußere umlaufende Dummy-Läufer 130. Die Außenseite bezieht sich auf eine vom aktiven Abschnitt 120 entfernte Seite. Der aktivseitige Dummy-Läufer 131 ist mit dem äußeren umlaufenden Dummy-Läufer 130 verbunden. Der aktivseitige Dummy-Läufer 131 und der äußere umlaufende Dummy-Läufer 130 des vorliegenden Beispiels sind beide aus einem Metallläufer gefertigt.
  • Der aktivseitige Gatterläufer 141 ist den äußeren umlaufenden Dummy-Läufer 130 querend angeordnet, von unter dem aktivseitigen Dummy-Läufer 131 bis unter den äußeren umlaufenden Gatterläufer 140. Der aktivseitige Gatterläufer 141 ist mit dem äußeren umlaufenden Dummy-Läufer 140 an einem Ort verbunden, wo der aktivseitige Dummy-Läufer 141 mit dem äußeren umlaufenden Gatterläufer 140 überlappt. Der aktivseitige Gatterläufer 141 des vorliegenden Beispiels weist den Abschnitt 150 auf, der nicht zwischen dem äußeren umlaufenden Dummy-Läufer 130 und dem äußeren umlaufenden Gatterläufer 140 durch den Dummy-Läufer bedeckt ist.
  • Der Gatterläufer kann einen zweiten äußeren umlaufenden Läufer 144 aufweisen, der entlang des äußeren umlaufenden Gatterläufers 140 unter dem äußeren umlaufenden Gatterläufer 140 angeordnet ist. Der zweite äußere umlaufende Läufer 144 kann aus demselben Material und auf demselben Niveau wie der aktivseitige Gatterläufer 141 ausgebildet sein. Der zweite äußere umlaufende Läufer 144 ist mit dem aktivseitigen Gatterläufer 141 verbunden. Der zweite äußere umlaufende Läufer 144 und der äußere umlaufende Gatterläufer 140 sind durch ein Kontaktloch im dielektrischen Zwischenschichtfilm miteinander verbunden. In 11 ist die Gesamtheit des zweiten äußeren umlaufenden Läufers 144 mit diagonalen Linien schraffiert.
  • 12 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs G in 7. Wie oben beschrieben werden der aktivseitige Gatterläufer 141 und der aktivseitige Dummy-Läufer 131 durch den Temperaturfühler 117 geteilt. Somit enden der aktivseitige Gatterläufer 141 und der aktivseitige Dummy-Läufer 131 in der Umgebung des Temperaturfühlers 117. Der aktivseitige Dummy-Läufer 131 kann näher am Temperaturfühler 117 angeordnet sein als der aktivseitige Gatterläufer 141. In anderen Worten, der Abstand zwischen dem aktivseitigen Dummy-Läufer 131 und dem Temperaturfühler 117 kann kleiner als der Abstand zwischen den aktivseitigen Gatterläufer 141 und dem Temperaturfühler 117 sein. Somit kann der aktivseitige Gatterläufer 141 vom aktivseitigen Dummy-Läufer 131 bedeckt sein.
  • Während die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist der technische Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass zu den oben beschriebenen Ausführungsformen verschiedene Änderungen und Verbesserungen hinzugefügt werden können. Aus dem Schutzbereich der Ansprüche ergibt sich auch, dass die mit solchen Änderungen oder Verbesserungen hinzugefügten Ausführungsformen in den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung einbezogen werden können.
  • Die Vorgänge, Prozeduren, Schritte und Stufen jedes Prozesses, die von einer Vorrichtung, einem System, einem Programm und einem Verfahren durchgeführt werden, die in den Ansprüchen, Ausführungsbeispielen oder Zeichnungen dargestellt sind, können in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden, solange die Reihenfolge nicht durch „vorher“, „vor“ oder ähnlichen Begriffen angegeben ist und solange die Ausgabe eines vorhergehenden Prozesses nicht in einem späteren Prozess verwendet wird. Selbst wenn der Prozessablauf in den Ansprüchen, Ausführungsbeispielen oder Figuren durch Begriffe wie „erste“ oder „nächste“ beschrieben wird, bedeutet dies nicht unbedingt, dass der Prozess in dieser Reihenfolge durchgeführt werden muss.
  • Bezugszeichenliste
    • 10:
    Halbleitersubstrat;
    11:
    Senkenbereich;
    12:
    Emitterbereich;
    14:
    Basisbereich;
    15:
    Kontaktbereich;
    18:
    Driftbereich;
    20:
    Pufferbereich;
    21:
    obere Oberfläche;
    22:
    Kollektorbereich;
    23:
    untere Oberfläche;
    24:
    Kollektorelektrode;
    25:
    Verbindungsabschnitt;
    29:
    linearer Abschnitt;
    30:
    Dummy-Grabenabschnitt;
    31:
    Spitzenabschnitt;
    32:
    dielektrischer Dummy-Film;
    34:
    Dummy-Leitungsabschnitt;
    38:
    dielektrischer Zwischenschichtfilm;
    40:
    Gattergrabenabschnitt;
    42:
    dielektrischer Gatterfilm;
    44:
    leitender Gatterabschnitt;
    52:
    Emitterelektrode;
    52-1, 52-2, 52-3:
    Teilelektrode;
    54, 55, 56, 57:
    Kontaktloch;
    60, 61:
    Mesa-Abschnitt;
    70:
    Transistorabschnitt;
    80:
    Diodenabschnitt;
    81:
    Verlängerungsbereich;
    82:
    Kathodenbereich;
    90:
    Randabschlussstrukturabschnitt;
    100:
    Halbleitervorrichtung;
    102:
    Kantenseite;
    111:
    Gatter-Anschlussfläche;
    112:
    Überprüfungs-Anschlussfläche;
    113:
    Anoden-Anschlussfläche;
    114:
    Kathoden-Anschlussfläche;
    117:
    Temperaturfühler;
    118, 119:
    Läufer;
    120:
    aktiver Abschnitt;
    130:
    äußerer umlaufender Dummy-Läufer;
    131:
    aktivseitiger Dummy-Läufer;
    131-1, 131-2:
    Teilrunner;
    132:
    kreuzender Dummy-Läufer;
    140:
    äußerer umlaufender Gatterläufer;
    141:
    aktivseitiger Gatterläufer;
    144:
    zweiter äußerer umlaufender Läufer
    150:
    Abschnitt;
  • 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 2016025124 [0002]
    • JP 2015207736 [0002]
    • JP 2014053552 [0002]
    • JP 2018174295 [0002]

Claims (12)

  1. Halbleitervorrichtung, umfassend: ein Halbleitersubstrat; eine Emitterelektrode mit mindestens zwei Teilelektroden, die in Draufsicht auf das Halbleitersubstrat mit einem Abstand angeordnet sind; und einen aktivseitigen Gatterläufer und einen aktivseitigen Dummy-Läufer, die zwischen zwei der Teilelektroden angeordnet sind, wobei das Halbleitersubstrat umfasst: einen Gattergrabenabschnitt, der mit dem aktivseitigen Gatterläufer verbunden ist und eine Längslänge in einer ersten Richtung in Draufsicht aufweist; und einen Dummy-Grabenabschnitt, der mit dem aktivseitigen Dummy-Läufer verbunden ist und eine Längslänge in der ersten Richtung aufweist, und wobei die Gesamtheit eines des aktivseitigen Gatterläufers und des aktivseitigen Dummy-Läufers in der ersten Richtung durch den anderen des aktivseitigen Gatterläufers und des aktivseitigen Dummy-Läufers bedeckt ist.
  2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei wobei die Gesamtheit des aktivseitigen Gatterläufers in der ersten Richtung durch den über dem aktivseitigen Gatterläufer angeordneten aktivseitigen Dummy-Läufer bedeckt ist.
  3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der aktivseitige Dummy-Läufer an einem nicht mit dem aktivseitigen Gatterläufer überlappenden Abschnitt mit dem Dummy-Grabenabschnitt verbunden ist.
  4. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der aktivseitige Gatterläufer ein Läufer aus einem Halbleitermaterial ist und der aktivseitige Dummy-Läufer ein Läufer aus einem metallischen Material ist.
  5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4, wobei: die Emitterelektrode einen Brückenabschnitt aufweist, der zwei der Teilelektroden verbindet, der aktivseitige Dummy-Läufer durch den Brückenabschnitt in mindestens zwei Teilläufer aufgeteilt ist, und die Halbleitervorrichtung ferner einen kreuzenden Dummy-Läufer aus einem Halbleitermaterial aufweist, der den Brückenabschnitt kreuzend angeordnet ist und zwei der Teilläufer verbindet.
  6. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 5, wobei der kreuzende Dummy-Läufer mit dem Dummy-Grabenabschnitt verbunden ist.
  7. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 6, wobei: das Halbleitersubstrat einen Transistorabschnitt, in dem der Gattergrabenabschnitt und der Dummy-Grabenabschnitt angeordnet sind, und einen Diodenabschnitt, in dem der Dummy-Grabenabschnitt angeordnet ist, aufweist; und der kreuzende Dummy-Läufer mit dem Dummy-Grabenabschnitt des Diodenabschnitts verbunden ist.
  8. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Dummy-Grabenabschnitt des Transistorabschnitts mit dem aktivseitigen Dummy-Läufer verbunden ist.
  9. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der aktivseitige Gatterläufer den Brückenabschnitt kreuzend angeordnet ist.
  10. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner umfassend einen dielektrischen Zwischenschichtfilm, der zwischen dem Halbleitersubstrat und der Emitterelektrode angeordnet ist und ein Kontaktloch aufweist, das die Emitterelektrode mit dem Halbleitersubstrat verbindet, wobei der aktivseitige Dummy-Läufer in einem Bereich angeordnet ist, der in Draufsicht auf das Halbleitersubstrat nicht mit dem Kontaktloch überlappt.
  11. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner umfassend: einen äußeren umlaufenden Gatterläufer, der in Draufsicht zwischen der Emitterelektrode und einer Kantenseite des Halbleitersubstrats angeordnet ist und mit dem aktivseitigen Gatterläufer verbunden ist; und einen äußeren umlaufenden Dummy-Läufer, der in Draufsicht zwischen der Emitterelektrode und der Kantenseite des Halbleitersubstrats angeordnet ist und mit dem aktivseitigen Dummy-Läufer verbunden ist, wobei der äußere umlaufende Gatterläufer und der äußere umlaufende Dummy-Läufer in Draufsicht auf das Halbleitersubstrat ohne Überlappung miteinander angeordnet sind.
  12. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 11, ferner umfassend eine Überprüfungs-Anschlussfläche, die mit dem äußeren umlaufenden Dummy-Läufer verbunden ist.
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