JP2004363327A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2004363327A
JP2004363327A JP2003160055A JP2003160055A JP2004363327A JP 2004363327 A JP2004363327 A JP 2004363327A JP 2003160055 A JP2003160055 A JP 2003160055A JP 2003160055 A JP2003160055 A JP 2003160055A JP 2004363327 A JP2004363327 A JP 2004363327A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chip
semiconductor device
base layer
layer
igbt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003160055A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Kanamaru
浩 金丸
Masato Otsuki
正人 大月
Yuichi Onozawa
勇一 小野沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Device Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Device Technology Co Ltd filed Critical Fuji Electric Device Technology Co Ltd
Priority to JP2003160055A priority Critical patent/JP2004363327A/en
Publication of JP2004363327A publication Critical patent/JP2004363327A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/70Bipolar devices
    • H01L29/72Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
    • H01L29/739Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals controlled by field-effect, e.g. bipolar static induction transistors [BSIT]
    • H01L29/7393Insulated gate bipolar mode transistors, i.e. IGBT; IGT; COMFET
    • H01L29/7395Vertical transistors, e.g. vertical IGBT
    • H01L29/7396Vertical transistors, e.g. vertical IGBT with a non planar surface, e.g. with a non planar gate or with a trench or recess or pillar in the surface of the emitter, base or collector region for improving current density or short circuiting the emitter and base regions
    • H01L29/7397Vertical transistors, e.g. vertical IGBT with a non planar surface, e.g. with a non planar gate or with a trench or recess or pillar in the surface of the emitter, base or collector region for improving current density or short circuiting the emitter and base regions and a gate structure lying on a slanted or vertical surface or formed in a groove, e.g. trench gate IGBT
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0684Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape, relative sizes or dispositions of the semiconductor regions or junctions between the regions
    • H01L29/0692Surface layout
    • H01L29/0696Surface layout of cellular field-effect devices, e.g. multicellular DMOS transistors or IGBTs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/06Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
    • H01L2224/0601Structure
    • H01L2224/0603Bonding areas having different sizes, e.g. different heights or widths

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a thermal reliability of a semiconductor device having an insulation gate structure by reducing a temperature imbalance in the plane of a chip to raise the uniformity of temperature distribution. <P>SOLUTION: Unit cells 4 are spaced widely in a central portion 11 of the chip which has a large calorific value and a bad heat dissipation while they are arranged close to each other in the periphery 12 of the chip which has a small calorific value and a good heat dissipation. Thus, base layers are arranged at different intervals in the central portion 11 and the periphery 12 of the chip. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置に関し、特に絶縁ゲート構造を有するパワー半導体装置、たとえば絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT)や絶縁ゲート型電界効果トランジスタ(MOSFET)に関する。
【0002】
【従来の技術】
図13は、従来の半導体装置におけるIGBTの1ユニットセルの配置を模式的に示す平面図である。図13において、符号1は半導体チップであり、符号2はエミッタパッドであり、符号3はゲートパッドである。符号4で示す複数の破線は、それぞれがユニットセル4を表している。符号5は耐圧エッジ部である。なお、すべての添付図面において、同一の構成要素については同一の符号を付す。
【0003】
図13に示すように、従来のユニットセル4は、チップ1の全面にわたって規則正しく配置されている。すなわち、ユニットセル4は、たとえばストライプ状の配置の場合、チップ1の中央部でも周辺部でも同じ間隔で並んでいる。このような規則的な配置は、エミッタ構造がプレーナ構造であっても、トレンチ構造であっても同様である。また、パワーMOSFETでも同様である。
【0004】
図14は、IGBTチップ内の温度分布および熱伝搬経路を模式的に示す図である。図14において、符号6はユニットセルが並ぶ活性部であり、符号7はIGBTであり、符号8はチップ1と実装基板9とを接合する半田層である。図14に示すように、チップ内の温度分布は、チップ中央部で最も高温となり、チップ周辺部にいくほど温度が低くなる山状の分布となる。
【0005】
このような温度差は、チップ1に電流が流れることによる発熱と、コレクタ電極7から半田層8を介して実装基板9への放熱とのバランスに起因して生じる。チップ中央部において放熱に寄与する熱経路は、主にコレクタ電極7へ向かってチップ1の深さ方向に熱が伝わる経路(縦経路)だけである。
【0006】
それに対して、チップ周辺部において放熱に寄与する熱経路は、上述した縦経路に加えて、活性部6から耐圧エッジ部5へ向かって熱が伝わる経路(横経路)もあるので、放熱性に優れる。したがって、上述したような山状の温度分布となる。このような温度分布は、パワーMOSFETでも同様である。
【0007】
ところで、絶縁ゲート型半導体装置において、ワイヤボンディング部直下の隣接ベース間距離を、ワイヤボンディング部以外での隣接ベース間距離よりも小さくすることにより、ラッチアップ現象やラッチバック現象を制御する技術が公知である(たとえば、特許文献1参照。)。また、複数の主電流セルと1以上の電流検出セルを有するIGBTにおいて、電流検出セルのベース領域を主電流セルのベース領域よりも大きくすることにより、電流検出の温度特性をよくする技術が公知である(たとえば、特許文献2参照。)。
【0008】
【特許文献1】
特開平3−96282号公報
【特許文献2】
特開平9−219518号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のIGBTやパワーMOSFETの半導体チップでは、エミッタパッドの中央部にアルミニウムワイヤをボンディングし、通電状態と非通電状態とを繰り返す試験(ヒートサイクル試験)をおこなうと、チップ中央部での熱的ストレスが大きいため、アルミニウムワイヤが剥がれたり、その根元で折れるなどの不具合が発生する。そのため、チップ中央部にワイヤをボンディングすることができないという制限がある。換言すれば、チップ中央部にワイヤをボンディングすると、熱的信頼性の低下を招くという問題点がある。
【0010】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、チップ面内の温度アンバランスを緩和し、温度分布の均一性を高めることによって、熱的信頼性の高い半導体装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、第1導電型のドリフト層、前記ドリフト層の表面に形成された第2導電型のベース層、前記ベース層内に形成された第1導電型の不純物拡散領域、前記不純物拡散領域と前記ドリフト層との間のチャネルとなる領域に接して設けられた絶縁ゲート構造、並びに前記不純物拡散領域および前記ベース層の両方に電気的に接続する電極を備えた半導体素子が複数設けられた半導体装置であって、前記ベース層は、チップの中央部と周辺部とで異なる間隔で配置されていることを特徴とする。
【0012】
この発明において、電流が流れるベース層が、発熱量が小さいチップ周辺部で密な配置となり、発熱量が大きいチップ中央部の方が疎に配置されているとよい。また、前記チャネルが形成される活性領域外に、前記活性領域でアバランシェ・ブレーク・ダウンが発生するよりも先にアバランシェ・ブレーク・ダウンが発生する耐圧構造を有するとよい。
【0013】
この発明によれば、発熱量が大きいチップ中央部での放熱性が向上するので、チップ面内の温度アンバランスが緩和され、均一な温度分布が得られる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【0015】
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる半導体装置のユニットセルの配置を模式的に示す平面図である。図1に示すように、ストライプ構造のユニットセル4が平行に並んでいる。そして、ユニットセル4の間隔は、チップ中央部11で大きくなり、チップ周辺部12では小さくなっている。つまり、チップ中央部11では、ユニットセル4は、チップ周辺部12よりも疎に配置されている。なお、図1においてユニットセル4と平行な2本の二点鎖線は、チップ中央部11とチップ周辺部12との境界を表している。
【0016】
実施の形態2.
図2は、本発明の実施の形態2にかかる半導体装置のユニットセルの配置を模式的に示す平面図である。図2に示すように、ストライプ構造のユニットセル4が螺旋状に配置されている。そして、ユニットセル4の巻きの間隔は、チップ中央部11で大きくなり、チップ周辺部12では小さくなっている。つまり、チップ中央部11では、ユニットセル4は、チップ周辺部12よりも疎に配置されている。なお、図2において楕円状の二点鎖線は、それぞれチップ中央部11とチップ周辺部12を表している。
【0017】
実施の形態3.
図3は、本発明の実施の形態3にかかる半導体装置のユニットセルの配置を模式的に示す平面図である。図3に示すように、実施の形態3では、ユニットセル4は、単純なストライプ構造ではなく、ストライプ構造のユニットセル4を四角形状に繋げたセル構造となっている。そして、ユニットセル4の間隔は、チップ中央部11で大きくなり、チップ周辺部12では小さくなっている。つまり、チップ中央部11では、ユニットセル4は、チップ周辺部12よりも疎に配置されている。なお、図3において楕円状の二点鎖線は、それぞれチップ中央部11とチップ周辺部12を表している。
【0018】
実施の形態4.
図4は、本発明の実施の形態4にかかる半導体装置のユニットセルの配置を模式的に示す平面図である。図4に示すように、実施の形態4は、実施の形態1のユニットセル4の配置に加えて、ゲートパッド3が設けられている側の辺の対辺側にも、その対辺と平行に、ストライプ構造のユニットセル4を並べて配置したものである。この新たに配置された、対辺と平行に並ぶユニットセル4の間隔は、チップ周辺部12における間隔と同じである。なお、図4においてユニットセル4と平行な2本の二点鎖線は、チップ中央部11とチップ周辺部12との境界を表している。
【0019】
つぎに、上述した実施の形態1〜4に適用される半導体素子の構成を4つ挙げ、それぞれ簡単に説明する。なお、以下の説明では、第1導電型をn型とし、第2導電型をp型とするが、その逆でも同様である。
【0020】
図5は、トレンチ構造を有するノンパンチスルー型IGBTの構成を示す断面図である。図5に示すように、nドリフト層21の表面にpベース層22が設けられている。トレンチ23は、pベース層22の表面からnドリフト層21に達するように形成されている。ゲート酸化膜24は、トレンチ23の内面に沿って設けられている。
【0021】
トレンチ23の、ゲート酸化膜24の内側は、ゲート電極25となる導電性のポリシリコンで埋められている。各ユニットセル4において、pベース層22の表面層の、トレンチ23の脇には、不純物拡散領域となるnソース領域26が設けられている。また、pベース層22の表面層には、nソース領域26を除いて、p拡散層27が設けられている。
【0022】
エミッタパッド(電極)2は、nソース領域26およびp拡散層27に接触しており、nソース領域26およびp拡散層27を介してpベース層22の両方に電気的に接続されている。ユニットセル4とユニットセル4との間の領域では、エミッタパッド2は、層間絶縁膜28によりpベース層22から絶縁されている。また、nドリフト層21の裏面側には、pコレクタ層29が設けられている。
【0023】
一例として、図5に示すIGBTの各部の寸法を挙げる。なお、本発明は、これらの寸法に限定されるものではない。
【0024】
ユニットセル4とユニットセル4との間隔Wは、チップ中央部11では40μmであり、チップ周辺部12では20μmである。トレンチ23の幅は1μmである。nソース領域26およびp拡散層27を挟むトレンチ23とトレンチ23との間隔は4μmである。トレンチ23の深さは6μmである。pベース層22の深さは5μmである。nソース領域26およびp拡散層27の深さは0.5μm程度である。ゲート酸化膜24の厚さは0.1μmである。
【0025】
また、特に限定しないが、pベース層22、nソース領域26およびp拡散層27は、いずれも不純物のイオン注入とその熱拡散により形成される。pベース層22を形成するためには、たとえばボロンを1×1014cm−2程度のドーズ量で注入すればよい。また、p拡散層27を形成するためには、たとえばボロンを1×1015cm−2程度のドーズ量で注入すればよい。nソース領域26を形成するためには、たとえば砒素を1×1015cm−2程度のドーズ量で注入すればよい。
【0026】
図6は、プレーナ構造を有するノンパンチスルー型IGBTの構成を示す断面図である。図6に示すように、nドリフト層21の表面にpベース層22が選択的に設けられている。pベース層22の表面層には、不純物拡散領域となるnソース領域26およびp拡散層27が設けられている。pベース層22の、ソース領域26とnドリフト層21とに挟まれた領域の上には、ゲート酸化膜24が設けられており、さらにその上にゲート電極25となる導電性のポリシリコンが設けられている。
【0027】
エミッタパッド2は、nソース領域26およびp拡散層27に接触しており、nソース領域26およびp拡散層27を介してpベース層22の両方に電気的に接続されている。また、エミッタパッド2は、層間絶縁膜28によりゲート電極25から絶縁されている。また、nドリフト層21の裏面側には、pコレクタ層29が設けられている。
【0028】
一例として、図6に示すIGBTの各部の寸法を挙げる。なお、本発明は、これらの寸法に限定されるものではない。
【0029】
ユニットセル4とユニットセル4との間隔は、チップ中央部11では40μmであり、チップ周辺部12では20μmである。pベース層22の深さは3μmである。nソース領域26およびp拡散層27の深さは1μmである。また、特に限定しないが、pベース層22、nソース領域26およびp拡散層27をイオン注入により形成する際のイオン種およびドーズ量は、図5に示すノンパンチスルー型IGBTの場合と同様である。
【0030】
図7は、トレンチ構造を有するパンチスルー型IGBTの構成を示す断面図である。図7に示すように、nドリフト層21とpコレクタ層29との間にnバッファ層31が設けられている。その他の構成は、図5に示すノンパンチスルー型IGBTと同様であるので、重複する説明を省略する。また、各部の寸法も図5に示すノンパンチスルー型IGBTと同様である。
【0031】
図8は、トレンチ構造を有するフィールドストップ型IGBTの構成を示す断面図である。図8に示すように、nドリフト層21とpコレクタ層29との間にnフィールドストップ層32が設けられている。その他の構成は、図5に示すノンパンチスルー型IGBTと同様であるので、重複する説明を省略する。また、各部の寸法も図5に示すノンパンチスルー型IGBTと同様である。
【0032】
図9は、縦型のパワーMOSFETの構成を示す断面図である。図9に示すように、n++半導体基板33の表面にnドリフト層21が形成されている。nドリフト層21の表面にpベース層22が選択的に設けられている。pベース層22の表面層には、不純物拡散領域となるnソース領域26およびp拡散層27が設けられている。pベース層22の、ソース領域26とnドリフト層21とに挟まれた領域の上には、ゲート酸化膜24が設けられている。
【0033】
ゲート酸化膜24の上には、ゲート電極25となる導電性のポリシリコンが設けられている。ソースパッド(電極)34は、nソース領域26およびp拡散層27に接触しており、nソース領域26およびp拡散層27を介してpベース層22の両方に電気的に接続されている。また、ソースパッド34は、層間絶縁膜28によりゲート電極25から絶縁されている。
【0034】
つぎに、上述した実施の形態1〜4の各半導体装置に適用される耐圧構造について説明する。図10は、耐圧構造の一例を示す断面図である。図10に示すように、ゲートパッド3の直下に、活性部6のトレンチ23の深さよりも深いpウェル領域35を、イオン注入および熱拡散により形成する。pウェル領域35とゲートパッド3とは、層間絶縁膜28により絶縁されている。また、ゲートパッド3はゲート電極25に接続されており、層間絶縁膜36によりエミッタパッド2から絶縁されている。
【0035】
このような耐圧構造にすることによって、コレクタに電圧が印加されたときに、トレンチ23の底部の角部よりも先に、pウェル領域35とnドリフト層21とのpn接合部において、アバランシェ・ブレーク・ダウンが発生する。つまり、このゲートパッド3の直下の耐圧構造において素子耐圧が決定される。
【0036】
図11は、耐圧構造の他の例を示す断面図である。図11に示すように、耐圧エッジ部5において、活性部6に近い側から順に、いずれもp層からなる第1のガードリング37、第2のガードリング38および第3のガードリング39を形成する。これら第1〜第3のガードリング37,38,39の深さや間隔を適当に設計することにより、コレクタに電圧が印加されたときに、活性部6よりも低い電圧で第1のガードリング37の外側のコーナー部でアバランシェ・ブレーク・ダウンが発生する。つまり、耐圧エッジ部5において素子耐圧が決定される。
【0037】
たとえば、IGBTの各部の寸法を、図5に示すノンパンチスルー型IGBTの説明において例示した寸法とすると、第1〜第3のガードリング37,38,39の深さを5μmとし、かつ第1のガードリング37と第2のガードリング38を3μm以上離すことにより、活性部6よりも低い電圧で第1のガードリング37の外側のコーナー部でアバランシェ・ブレーク・ダウンが発生する。
【0038】
つぎに、実際にIGBTチップを試作してチップ内の温度分布を測定した結果について説明する。試作したIGBTチップのセル配置のパターンは図1に示すパターンであり、IGBTの断面構成は図5に示す構成であった。各部の寸法等は図5の説明において例示した寸法であり、これを実施例とした。また、比較のため、実施例と同じ断面構成であり、図13に示すセル配置パターンで、セル間隔を30μmとしたIGBTチップを作製し、これを従来例とした。ただし、実施例と従来例とで、MOSの総チャネル長が同じになるように設計した。
【0039】
また、実施例および従来例の両者とも、エミッタパッド2に、図1においてチップ中央部11に4箇所、また左右のチップ周辺部12にそれぞれ3箇所ずつ、直径350μmのアルミニウムワイヤをボンディングした。また、温度測定にあたっては、実施例および従来例に定格電流(電流密度:約150A/cm)を通電し、素子温度Tjを125℃とした。
【0040】
図12に、温度測定結果を示す。実施例では、チップ内の最高温度は148℃であり、最低温度は130℃である。それに対して、従来例では、チップ内の最高温度および最低温度は、それぞれ161℃および125℃であり、チップ内の温度差は36℃である。したがって、実施例のチップ内の温度差は、従来例の1/2である。また、実施例によれば、チップ内の最高温度を従来例よりも13℃低くすることができることが確認された。また、オン電圧、漏れ電流および闘値などの静特性やスイッチング特性においても、実施例は従来例と何ら変わらなかった。
【0041】
また、図9に示す断面構成のMOSFETについても、図1に示すセル配置パターンのチップを試作し、上述したIGBTと同様にしてチップ内の温度分布を測定した。ただし、通電した電流は、電流密度が約50A/cmの定格電流である。その結果、図1に示すセル配置パターンのMOSFETチップでは、図13に示すセル配置パターンのチップよりも、チップ内部の温度分布のバラツキが小さかった。
【0042】
上述した各実施の形態によれば、チップ中央部11での放熱性が向上し、チップ面内の温度アンバランスが緩和されるので、均一な温度分布が得られる。したがって、熱的信頼性が向上するという効果が得られる。特に、実施の形態4では、実施の形態1に比べて、より一層、均一な温度分布が得られる。また、ゲートパッド3の直下や、耐圧エッジ部5に耐圧構造を設けることによって、活性部6のセル配置幅を変えても、その耐圧構造部分で先にアバランシェ・ブレーク・ダウンが発生するので、活性部6のセル配置パターンに依存しない素子設計をおこなうことができる。
【0043】
また、熱的信頼性が向上することによって、エミッタパッド2やソースパッド34の中央部にもワイヤボンディングをおこなうことができるので、ワイヤの数を増やすことができる。それによって、ヒートサイクル性能の向上や、ワイヤの抵抗成分の低減効果が得られる。
【0044】
【発明の効果】
本発明によれば、発熱量が大きいチップ中央部での放熱性が向上し、チップ面内の温度アンバランスが緩和されるので、均一な温度分布が得られる。したがって、熱的信頼性が向上するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1にかかる半導体装置のユニットセルの配置を模式的に示す平面図である。
【図2】本発明の実施の形態2にかかる半導体装置のユニットセルの配置を模式的に示す平面図である。
【図3】本発明の実施の形態3にかかる半導体装置のユニットセルの配置を模式的に示す平面図である。
【図4】本発明の実施の形態4にかかる半導体装置のユニットセルの配置を模式的に示す平面図である。
【図5】トレンチ構造を有するノンパンチスルー型IGBTの構成を示す断面図である。
【図6】プレーナ構造を有するノンパンチスルー型IGBTの構成を示す断面図である。
【図7】トレンチ構造を有するパンチスルー型IGBTの構成を示す断面図である。
【図8】トレンチ構造を有するフィールドストップ型IGBTの構成を示す断面図である。
【図9】縦型のパワーMOSFETの構成を示す断面図である。
【図10】本発明の実施の形態にかかる半導体装置の耐圧構造の一例を示す断面図である。
【図11】本発明の実施の形態にかかる半導体装置の耐圧構造の他の例を示す断面図である。
【図12】実施の形態1のIGBTと従来のIGBTについてチップ内の温度分布を測定した結果を示す特性図である。
【図13】従来の半導体装置におけるIGBTの1ユニットセルの配置を模式的に示す平面図である。
【図14】従来のIGBTチップ内の温度分布および熱伝搬経路を模式的に示す図である。
【符号の説明】
1 チップ
2,34 電極(エミッタパッド、ソースパッド)
11 チップ中央部
12 チップ周辺部
21 ドリフト層
22 ベース層
24,25 絶縁ゲート構造(ゲート酸化膜、ゲート電極)
26 不純物拡散領域(ソース領域)
35,37,38,39 耐圧構造(pウェル領域、ガードリング)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a power semiconductor device having an insulated gate structure, for example, an insulated gate bipolar transistor (IGBT) and an insulated gate field effect transistor (MOSFET).
[0002]
[Prior art]
FIG. 13 is a plan view schematically showing the arrangement of one unit cell of an IGBT in a conventional semiconductor device. In FIG. 13, reference numeral 1 denotes a semiconductor chip, reference numeral 2 denotes an emitter pad, and reference numeral 3 denotes a gate pad. Each of the plurality of broken lines indicated by reference numeral 4 represents a unit cell 4. Reference numeral 5 denotes a pressure-resistant edge portion. In all the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals.
[0003]
As shown in FIG. 13, the conventional unit cells 4 are regularly arranged over the entire surface of the chip 1. That is, in the case of, for example, a stripe-shaped arrangement, the unit cells 4 are arranged at equal intervals both in the central portion and in the peripheral portion of the chip 1. Such a regular arrangement is the same whether the emitter structure is a planar structure or a trench structure. The same applies to a power MOSFET.
[0004]
FIG. 14 is a diagram schematically showing a temperature distribution and a heat propagation path in the IGBT chip. In FIG. 14, reference numeral 6 denotes an active portion in which unit cells are arranged, reference numeral 7 denotes an IGBT, and reference numeral 8 denotes a solder layer that joins the chip 1 and the mounting board 9. As shown in FIG. 14, the temperature distribution in the chip has the highest temperature at the center of the chip, and has a mountain-like distribution in which the temperature decreases toward the periphery of the chip.
[0005]
Such a temperature difference occurs due to a balance between heat generation due to current flowing through the chip 1 and heat radiation from the collector electrode 7 to the mounting substrate 9 via the solder layer 8. The only heat path that contributes to heat dissipation in the center of the chip is a path (longitudinal path) through which heat is mainly transmitted toward the collector electrode 7 in the depth direction of the chip 1.
[0006]
On the other hand, in addition to the above-described vertical path, there is a path (lateral path) through which heat is transmitted from the active portion 6 to the pressure-resistant edge section 5 in addition to the above-described vertical path. Excellent. Therefore, a mountain-like temperature distribution as described above is obtained. Such a temperature distribution is the same for a power MOSFET.
[0007]
By the way, in an insulated gate semiconductor device, a technique for controlling a latch-up phenomenon or a latch-back phenomenon by making the distance between adjacent bases directly below a wire bonding portion smaller than the distance between adjacent bases other than the wire bonding portion is known. (For example, see Patent Document 1). Further, in an IGBT having a plurality of main current cells and one or more current detection cells, a technique for improving the temperature characteristics of current detection by making the base region of the current detection cell larger than the base region of the main current cell is known. (For example, see Patent Document 2).
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-3-96282 [Patent Document 2]
JP-A-9-219518
[Problems to be solved by the invention]
However, in a conventional semiconductor chip of an IGBT or a power MOSFET, when an aluminum wire is bonded to the center of the emitter pad and a test (heat cycle test) in which an energized state and a non-energized state are repeated is performed, heat at the center of the chip is found. Since the mechanical stress is large, problems such as peeling of the aluminum wire and breaking at the root occur. Therefore, there is a limitation that a wire cannot be bonded to the center of the chip. In other words, if a wire is bonded to the center of the chip, there is a problem that thermal reliability is reduced.
[0010]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a semiconductor device with high thermal reliability by relaxing temperature imbalance in a chip surface and improving uniformity of temperature distribution. With the goal.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a first conductivity type drift layer, a second conductivity type base layer formed on the surface of the drift layer, and a first conductivity type impurity formed in the base layer. A diffusion region, an insulated gate structure provided in contact with a region serving as a channel between the impurity diffusion region and the drift layer, and an electrode electrically connected to both the impurity diffusion region and the base layer. A semiconductor device provided with a plurality of semiconductor elements, wherein the base layers are arranged at different intervals between a central portion and a peripheral portion of the chip.
[0012]
In the present invention, it is preferable that the base layer through which a current flows is densely arranged in the peripheral portion of the chip having a small amount of heat generation, and sparsely arranged in the central portion of the chip having a large amount of heat generation. Further, it is preferable that a breakdown voltage structure in which avalanche breakdown occurs before an avalanche breakdown occurs in the active region outside the active region in which the channel is formed.
[0013]
According to the present invention, the heat radiation at the central portion of the chip, which generates a large amount of heat, is improved, so that the temperature imbalance in the chip surface is reduced, and a uniform temperature distribution is obtained.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0015]
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a plan view schematically showing an arrangement of unit cells of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the unit cells 4 having a stripe structure are arranged in parallel. The interval between the unit cells 4 is large in the central part 11 of the chip and small in the peripheral part 12 of the chip. That is, the unit cells 4 are arranged more sparsely in the chip central part 11 than in the chip peripheral part 12. In FIG. 1, two dashed lines parallel to the unit cell 4 represent boundaries between the chip central portion 11 and the chip peripheral portion 12.
[0016]
Embodiment 2 FIG.
FIG. 2 is a plan view schematically showing an arrangement of unit cells of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, unit cells 4 having a stripe structure are spirally arranged. The interval between the turns of the unit cell 4 is large at the chip central portion 11 and small at the chip peripheral portion 12. That is, the unit cells 4 are arranged more sparsely in the chip central part 11 than in the chip peripheral part 12. In FIG. 2, the two-dot chain lines in the shape of an ellipse represent the chip central portion 11 and the chip peripheral portion 12, respectively.
[0017]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 3 is a plan view schematically showing an arrangement of unit cells of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, in the third embodiment, the unit cell 4 is not a simple stripe structure, but has a cell structure in which unit cells 4 having a stripe structure are connected in a square shape. The interval between the unit cells 4 is large in the central part 11 of the chip and small in the peripheral part 12 of the chip. That is, the unit cells 4 are arranged more sparsely in the chip central part 11 than in the chip peripheral part 12. In FIG. 3, the two-dot chain lines of the ellipse represent the chip central portion 11 and the chip peripheral portion 12, respectively.
[0018]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 4 is a plan view schematically showing an arrangement of unit cells of the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, in the fourth embodiment, in addition to the arrangement of the unit cells 4 in the first embodiment, the opposite side of the side on which the gate pad 3 is provided is parallel to the opposite side. In this example, unit cells 4 having a stripe structure are arranged. The interval between the newly arranged unit cells 4 arranged in parallel with the opposite side is the same as the interval in the chip peripheral portion 12. In FIG. 4, two two-dot chain lines parallel to the unit cell 4 indicate a boundary between the chip central portion 11 and the chip peripheral portion 12.
[0019]
Next, four configurations of the semiconductor element applied to the above-described first to fourth embodiments will be briefly described. In the following description, the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type, but the reverse is also true.
[0020]
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a non-punch-through IGBT having a trench structure. As shown in FIG. 5, p-base layer 22 is provided on the surface of n drift layer 21. Trench 23 is formed to reach n drift layer 21 from the surface of p base layer 22. Gate oxide film 24 is provided along the inner surface of trench 23.
[0021]
The inside of the gate oxide film 24 in the trench 23 is filled with conductive polysilicon to be the gate electrode 25. In each unit cell 4, an n source region 26 serving as an impurity diffusion region is provided on the surface layer of the p base layer 22 beside the trench 23. The p + diffusion layer 27 is provided on the surface layer of the p base layer 22 except for the n source region 26.
[0022]
Emitter pad (electrode) 2 is in contact with the n source region 26 and p + diffusion layer 27, are electrically connected to both the p base layer 22 through the n source region 26 and p + diffusion layer 27 I have. In a region between the unit cells 4, the emitter pad 2 is insulated from the p base layer 22 by the interlayer insulating film 28. On the back side of n drift layer 21, p + collector layer 29 is provided.
[0023]
As an example, the dimensions of each part of the IGBT shown in FIG. 5 will be described. Note that the present invention is not limited to these dimensions.
[0024]
The distance W between the unit cells 4 is 40 μm at the chip central portion 11 and 20 μm at the chip peripheral portion 12. The width of the trench 23 is 1 μm. The distance between trenches 23 sandwiching n source region 26 and p + diffusion layer 27 is 4 μm. The depth of the trench 23 is 6 μm. The depth of p base layer 22 is 5 μm. The depth of n source region 26 and p + diffusion layer 27 is about 0.5 μm. Gate oxide film 24 has a thickness of 0.1 μm.
[0025]
Although not particularly limited, the p base layer 22, the n source region 26, and the p + diffusion layer 27 are all formed by ion implantation of impurities and thermal diffusion thereof. In order to form the p base layer 22, for example, boron may be implanted at a dose of about 1 × 10 14 cm −2 . Further, in order to form the p + diffusion layer 27, for example, boron may be implanted at a dose of about 1 × 10 15 cm −2 . In order to form the n source region 26, for example, arsenic may be implanted at a dose of about 1 × 10 15 cm −2 .
[0026]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a non-punch-through IGBT having a planar structure. As shown in FIG. 6, p-base layer 22 is selectively provided on the surface of n drift layer 21. On the surface layer of p base layer 22, an n source region 26 and ap + diffusion layer 27 serving as impurity diffusion regions are provided. A gate oxide film 24 is provided on a region of p base layer 22 interposed between source region 26 and n drift layer 21, and a conductive polysilicon film serving as gate electrode 25 is further provided thereon. Is provided.
[0027]
Emitter pad 2 is in contact with the n source region 26 and p + diffusion layer 27 are electrically connected through the n source region 26 and p + diffusion layer 27 in both the p base layer 22. The emitter pad 2 is insulated from the gate electrode 25 by an interlayer insulating film 28. On the back side of n drift layer 21, p + collector layer 29 is provided.
[0028]
As an example, the dimensions of each part of the IGBT shown in FIG. 6 will be described. Note that the present invention is not limited to these dimensions.
[0029]
The interval between the unit cells 4 is 40 μm in the central part 11 of the chip and 20 μm in the peripheral part 12 of the chip. The depth of p base layer 22 is 3 μm. The depth of n source region 26 and p + diffusion layer 27 is 1 μm. Although not particularly limited, the ion species and the dose when forming the p base layer 22, the n source region 26, and the p + diffusion layer 27 by ion implantation are the same as in the case of the non-punch-through IGBT shown in FIG. It is.
[0030]
FIG. 7 is a sectional view showing a configuration of a punch-through IGBT having a trench structure. As shown in FIG. 7, an n + buffer layer 31 is provided between n drift layer 21 and p + collector layer 29. Other configurations are the same as those of the non-punch-through type IGBT shown in FIG. The dimensions of each part are the same as those of the non-punch-through type IGBT shown in FIG.
[0031]
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a field stop IGBT having a trench structure. As shown in FIG. 8, an n + field stop layer 32 is provided between the n drift layer 21 and the p + collector layer 29. Other configurations are the same as those of the non-punch-through type IGBT shown in FIG. The dimensions of each part are the same as those of the non-punch-through type IGBT shown in FIG.
[0032]
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a vertical power MOSFET. As shown in FIG. 9, n drift layer 21 is formed on the surface of n ++ semiconductor substrate 33. A p base layer 22 is selectively provided on the surface of n drift layer 21. On the surface layer of p base layer 22, an n source region 26 and ap + diffusion layer 27 serving as impurity diffusion regions are provided. A gate oxide film 24 is provided on a region of p base layer 22 interposed between source region 26 and n drift layer 21.
[0033]
On the gate oxide film 24, conductive polysilicon serving as the gate electrode 25 is provided. Source pad (electrode) 34 is in contact with the n source region 26 and p + diffusion layer 27, are electrically connected to both the p base layer 22 through the n source region 26 and p + diffusion layer 27 I have. The source pad 34 is insulated from the gate electrode 25 by the interlayer insulating film 28.
[0034]
Next, a breakdown voltage structure applied to each of the semiconductor devices of the above-described first to fourth embodiments will be described. FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating an example of the pressure resistance structure. As shown in FIG. 10, ap + well region 35 deeper than the depth of the trench 23 of the active portion 6 is formed immediately below the gate pad 3 by ion implantation and thermal diffusion. The p + well region 35 and the gate pad 3 are insulated by the interlayer insulating film 28. The gate pad 3 is connected to the gate electrode 25 and is insulated from the emitter pad 2 by an interlayer insulating film 36.
[0035]
By adopting such a breakdown voltage structure, when a voltage is applied to the collector, the pn junction between the p + well region 35 and the n drift layer 21 is provided before the corner at the bottom of the trench 23. Avalanche break down occurs. That is, the element breakdown voltage is determined in the breakdown voltage structure immediately below the gate pad 3.
[0036]
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating another example of the withstand voltage structure. As shown in FIG. 11, a first guard ring 37, a second guard ring 38, and a third guard ring 39, all of which are made of a p-layer, are formed in the breakdown voltage edge portion 5 in order from the side closer to the active portion 6. I do. By appropriately designing the depths and intervals of the first to third guard rings 37, 38, and 39, when a voltage is applied to the collector, the first guard ring 37 has a lower voltage than the active portion 6. Avalanche break down occurs at the outer corner of the vehicle. That is, the element withstand voltage is determined in the withstand voltage edge portion 5.
[0037]
For example, assuming that the dimensions of each part of the IGBT are the dimensions exemplified in the description of the non-punch-through type IGBT shown in FIG. 5, the first to third guard rings 37, 38, and 39 have a depth of 5 μm and a first By separating the guard ring 37 and the second guard ring 38 by 3 μm or more, avalanche break down occurs at a corner outside the first guard ring 37 at a voltage lower than that of the active portion 6.
[0038]
Next, a description will be given of the result of actually producing a prototype IGBT chip and measuring the temperature distribution in the chip. The cell layout pattern of the prototype IGBT chip was the pattern shown in FIG. 1, and the cross-sectional configuration of the IGBT was the configuration shown in FIG. The dimensions and the like of each part are the dimensions exemplified in the description of FIG. 5 and are used as examples. For comparison, an IGBT chip having the same cross-sectional configuration as that of the example and having the cell arrangement pattern shown in FIG. 13 and a cell interval of 30 μm was manufactured, and this was used as a conventional example. However, the total channel length of the MOS was designed to be the same between the embodiment and the conventional example.
[0039]
In both the embodiment and the conventional example, an aluminum wire having a diameter of 350 μm was bonded to the emitter pad 2 at four places in the chip central part 11 and three places at the left and right chip peripheral parts 12 in FIG. In the temperature measurement, a rated current (current density: about 150 A / cm 2 ) was applied to the example and the conventional example, and the element temperature Tj was set to 125 ° C.
[0040]
FIG. 12 shows the temperature measurement results. In the embodiment, the maximum temperature in the chip is 148 ° C. and the minimum temperature is 130 ° C. On the other hand, in the conventional example, the maximum temperature and the minimum temperature in the chip are 161 ° C. and 125 ° C., respectively, and the temperature difference in the chip is 36 ° C. Therefore, the temperature difference in the chip of the embodiment is の of that of the conventional example. Further, according to the example, it was confirmed that the maximum temperature in the chip can be reduced by 13 ° C. as compared with the conventional example. Further, the embodiment was not different from the conventional example in static characteristics and switching characteristics such as ON voltage, leakage current and threshold value.
[0041]
Also, for the MOSFET having the cross-sectional configuration shown in FIG. 9, a chip having the cell arrangement pattern shown in FIG. 1 was experimentally manufactured, and the temperature distribution in the chip was measured in the same manner as in the IGBT described above. However, the supplied current is a rated current having a current density of about 50 A / cm 2 . As a result, in the MOSFET chip having the cell arrangement pattern shown in FIG. 1, the variation in the temperature distribution inside the chip was smaller than that of the chip having the cell arrangement pattern shown in FIG.
[0042]
According to each of the embodiments described above, the heat dissipation at the chip central portion 11 is improved, and the temperature imbalance in the chip surface is reduced, so that a uniform temperature distribution can be obtained. Therefore, an effect of improving thermal reliability can be obtained. Particularly, in the fourth embodiment, a more uniform temperature distribution can be obtained than in the first embodiment. Also, by providing a withstand voltage structure directly below the gate pad 3 or on the withstand voltage edge portion 5, even if the cell arrangement width of the active portion 6 is changed, avalanche breakdown occurs first in the withstand voltage structure portion. An element design independent of the cell arrangement pattern of the active portion 6 can be performed.
[0043]
Further, by improving the thermal reliability, wire bonding can be performed also at the center of the emitter pad 2 and the source pad 34, so that the number of wires can be increased. Thereby, the heat cycle performance is improved and the resistance component of the wire is reduced.
[0044]
【The invention's effect】
According to the present invention, the heat radiation at the central portion of the chip, which generates a large amount of heat, is improved, and the temperature imbalance in the chip surface is reduced, so that a uniform temperature distribution can be obtained. Therefore, an effect of improving thermal reliability can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view schematically showing an arrangement of unit cells of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view schematically showing an arrangement of unit cells of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a plan view schematically showing an arrangement of unit cells of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a plan view schematically showing an arrangement of unit cells of a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a non-punch-through IGBT having a trench structure.
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a non-punch-through IGBT having a planar structure.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a punch-through IGBT having a trench structure.
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a field stop IGBT having a trench structure.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a vertical power MOSFET.
FIG. 10 is a sectional view showing an example of a breakdown voltage structure of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of the breakdown voltage structure of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a characteristic diagram showing a result of measuring a temperature distribution in a chip for the IGBT according to the first embodiment and a conventional IGBT.
FIG. 13 is a plan view schematically showing an arrangement of one unit cell of an IGBT in a conventional semiconductor device.
FIG. 14 is a diagram schematically showing a temperature distribution and a heat propagation path in a conventional IGBT chip.
[Explanation of symbols]
1 chip 2, 34 electrodes (emitter pad, source pad)
11 chip central part 12 chip peripheral part 21 drift layer 22 base layer 24, 25 insulated gate structure (gate oxide film, gate electrode)
26 Impurity diffusion region (source region)
35, 37, 38, 39 Withstand voltage structure (p + well region, guard ring)

Claims (3)

第1導電型のドリフト層、前記ドリフト層の表面に形成された第2導電型のベース層、前記ベース層内に形成された第1導電型の不純物拡散領域、前記不純物拡散領域と前記ドリフト層との間のチャネルとなる領域に接して設けられた絶縁ゲート構造、並びに前記不純物拡散領域および前記ベース層の両方に電気的に接続する電極を備えた半導体素子が複数設けられた半導体装置であって、
前記ベース層は、チップの中央部と周辺部とで異なる間隔で配置されていることを特徴とする半導体装置。
A first conductivity type drift layer, a second conductivity type base layer formed on the surface of the drift layer, a first conductivity type impurity diffusion region formed in the base layer, the impurity diffusion region and the drift layer And a semiconductor device provided with a plurality of semiconductor elements each including an electrode electrically connected to both the impurity diffusion region and the base layer. hand,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the base layer is arranged at different intervals between a central portion and a peripheral portion of the chip.
前記ベース層は、前記電極からの発熱量が小さいチップ周辺部よりも、前記電極からの発熱量が大きいチップ中央部の方が疎に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。2. The chip according to claim 1, wherein the base layer is arranged more sparsely in a central portion of a chip where a large amount of heat is generated from the electrode than in a peripheral portion of a chip where a small amount of heat is generated from the electrode. 3. Semiconductor device. 前記チャネルが形成される活性領域外に、前記活性領域でアバランシェ・ブレーク・ダウンが発生するよりも先にアバランシェ・ブレーク・ダウンが発生する耐圧構造を有することを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。3. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a breakdown voltage structure in which avalanche breakdown occurs earlier than avalanche breakdown occurs in the active region, outside the active region in which the channel is formed. 13. The semiconductor device according to claim 1.
JP2003160055A 2003-06-04 2003-06-04 Semiconductor device Pending JP2004363327A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003160055A JP2004363327A (en) 2003-06-04 2003-06-04 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003160055A JP2004363327A (en) 2003-06-04 2003-06-04 Semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004363327A true JP2004363327A (en) 2004-12-24

Family

ID=34052953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003160055A Pending JP2004363327A (en) 2003-06-04 2003-06-04 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004363327A (en)

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006085448A1 (en) * 2005-02-10 2006-08-17 Sanken Electric Co., Ltd. Semiconductor element
JP2007250672A (en) * 2006-03-14 2007-09-27 Denso Corp Semiconductor device
CN100463218C (en) * 2005-02-10 2009-02-18 三垦电气株式会社 Semiconductor element
JP2011003728A (en) * 2009-06-18 2011-01-06 Fuji Electric Systems Co Ltd Semiconductor device
WO2011001588A1 (en) * 2009-06-29 2011-01-06 株式会社デンソー Semiconductor device
EP2284900A1 (en) 2008-05-20 2011-02-16 Mitsubishi Electric Corporation Power semiconductor device
WO2012169053A1 (en) * 2011-06-09 2012-12-13 トヨタ自動車株式会社 Semiconductor device and method for producing semiconductor device
JP2015032835A (en) * 2013-08-05 2015-02-16 ソウル セミコンダクター カンパニー リミテッド Nitride-based field effect transistor and manufacturing method of the same
JPWO2013124989A1 (en) * 2012-02-22 2015-05-21 三菱電機株式会社 Semiconductor device
CN105206654A (en) * 2014-06-20 2015-12-30 英飞凌科技奥地利有限公司 Semiconductor Switching Device with Different Local Cell Geometry
WO2016113841A1 (en) * 2015-01-13 2016-07-21 三菱電機株式会社 Semiconductor device, manufacturing method therefor and semiconductor module
JP2017147433A (en) * 2015-12-16 2017-08-24 ローム株式会社 Semiconductor device
JP2019165062A (en) * 2018-03-19 2019-09-26 富士電機株式会社 Insulated gate semiconductor device
JP2020039001A (en) * 2019-12-02 2020-03-12 三菱電機株式会社 Semiconductor device and method of manufacturing the same
CN111446244A (en) * 2019-01-16 2020-07-24 三菱电机株式会社 Semiconductor device with a plurality of semiconductor chips
EP3817039A4 (en) * 2019-02-07 2021-12-08 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device
US11532737B2 (en) * 2017-03-15 2022-12-20 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device
WO2022271417A1 (en) * 2021-06-24 2022-12-29 Wolfspeed, Inc. Power semiconductor die with improved thermal performance
US11610882B2 (en) 2017-04-24 2023-03-21 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
WO2023242991A1 (en) * 2022-06-15 2023-12-21 三菱電機株式会社 Power semiconductor device
JP7404702B2 (en) 2019-08-09 2023-12-26 富士電機株式会社 semiconductor equipment

Cited By (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7893498B2 (en) 2005-02-10 2011-02-22 Sanken Electric Co., Ltd. Semiconductor device
CN100463218C (en) * 2005-02-10 2009-02-18 三垦电气株式会社 Semiconductor element
JP2010245553A (en) * 2005-02-10 2010-10-28 Sanken Electric Co Ltd Semiconductor element
WO2006085448A1 (en) * 2005-02-10 2006-08-17 Sanken Electric Co., Ltd. Semiconductor element
JP2007250672A (en) * 2006-03-14 2007-09-27 Denso Corp Semiconductor device
US8258601B2 (en) 2008-05-20 2012-09-04 Mitsubishi Electric Corporation Power semiconductor device
EP2284900A1 (en) 2008-05-20 2011-02-16 Mitsubishi Electric Corporation Power semiconductor device
KR101044308B1 (en) * 2008-05-20 2011-06-29 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 Power Semiconductor Device
US8274137B2 (en) 2008-05-20 2012-09-25 Mitsubishi Electric Corporation Power semiconductor device
US8198697B2 (en) 2009-06-18 2012-06-12 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device
JP2011003728A (en) * 2009-06-18 2011-01-06 Fuji Electric Systems Co Ltd Semiconductor device
US8421184B2 (en) 2009-06-29 2013-04-16 Denso Corporation Semiconductor device
CN102272932A (en) * 2009-06-29 2011-12-07 株式会社电装 Semiconductor device
JP2011029600A (en) * 2009-06-29 2011-02-10 Denso Corp Semiconductor device
WO2011001588A1 (en) * 2009-06-29 2011-01-06 株式会社デンソー Semiconductor device
WO2012169053A1 (en) * 2011-06-09 2012-12-13 トヨタ自動車株式会社 Semiconductor device and method for producing semiconductor device
US9306046B2 (en) 2012-02-22 2016-04-05 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device having a semiconductor element and a terminal connected to the semiconductor element
JPWO2013124989A1 (en) * 2012-02-22 2015-05-21 三菱電機株式会社 Semiconductor device
JP2015032835A (en) * 2013-08-05 2015-02-16 ソウル セミコンダクター カンパニー リミテッド Nitride-based field effect transistor and manufacturing method of the same
CN105206654A (en) * 2014-06-20 2015-12-30 英飞凌科技奥地利有限公司 Semiconductor Switching Device with Different Local Cell Geometry
US10438947B2 (en) 2015-01-13 2019-10-08 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device, manufacturing method therefor and semiconductor module
JPWO2016113841A1 (en) * 2015-01-13 2017-06-08 三菱電機株式会社 Semiconductor device, manufacturing method thereof, and semiconductor module
WO2016113841A1 (en) * 2015-01-13 2016-07-21 三菱電機株式会社 Semiconductor device, manufacturing method therefor and semiconductor module
JP2021065093A (en) * 2015-12-16 2021-04-22 ローム株式会社 Semiconductor device
JP2017147433A (en) * 2015-12-16 2017-08-24 ローム株式会社 Semiconductor device
JP7208966B2 (en) 2015-12-16 2023-01-19 ローム株式会社 semiconductor equipment
US11532737B2 (en) * 2017-03-15 2022-12-20 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device
US11610882B2 (en) 2017-04-24 2023-03-21 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
US10672869B2 (en) 2018-03-19 2020-06-02 Fuji Electric Co., Ltd. Insulated-gate semiconductor device
JP2019165062A (en) * 2018-03-19 2019-09-26 富士電機株式会社 Insulated gate semiconductor device
JP7200488B2 (en) 2018-03-19 2023-01-10 富士電機株式会社 insulated gate semiconductor device
CN111446244A (en) * 2019-01-16 2020-07-24 三菱电机株式会社 Semiconductor device with a plurality of semiconductor chips
EP3817039A4 (en) * 2019-02-07 2021-12-08 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device
JP7404702B2 (en) 2019-08-09 2023-12-26 富士電機株式会社 semiconductor equipment
JP2020039001A (en) * 2019-12-02 2020-03-12 三菱電機株式会社 Semiconductor device and method of manufacturing the same
WO2022271417A1 (en) * 2021-06-24 2022-12-29 Wolfspeed, Inc. Power semiconductor die with improved thermal performance
WO2023242991A1 (en) * 2022-06-15 2023-12-21 三菱電機株式会社 Power semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6501331B2 (en) Trench gate type MOS semiconductor device
JP2004363327A (en) Semiconductor device
US10109725B2 (en) Reverse-conducting semiconductor device
JP4289123B2 (en) Semiconductor device
JP5720805B2 (en) Insulated gate semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5805756B2 (en) Power semiconductor devices
JP2017147435A (en) Semiconductor device
JP2008053648A (en) Insulated-gate-type semiconductor device, and its manufacturing method
JP2009188178A (en) Semiconductor device
JP2009088159A (en) Semiconductor device
JP7230969B2 (en) semiconductor equipment
US10818784B2 (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP4108762B2 (en) Semiconductor devices that can be controlled by field effects
JP2003174169A (en) Semiconductor device
JP6717432B2 (en) Semiconductor device
JP2008060152A (en) Semiconductor device, and its manufacturing method
JP4432332B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2009176884A (en) Semiconductor device
JP4264316B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP4529355B2 (en) Semiconductor device
JP2021197525A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5884772B2 (en) Semiconductor device
JP3539368B2 (en) Semiconductor device
JP2013251465A (en) Semiconductor device
JP6900535B2 (en) Semiconductor devices and methods for manufacturing semiconductor devices

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050914

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090331

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090908

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20091112

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20091112

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20091112

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100112