JP2010199559A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010199559A JP2010199559A JP2010002345A JP2010002345A JP2010199559A JP 2010199559 A JP2010199559 A JP 2010199559A JP 2010002345 A JP2010002345 A JP 2010002345A JP 2010002345 A JP2010002345 A JP 2010002345A JP 2010199559 A JP2010199559 A JP 2010199559A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- sense
- semiconductor substrate
- base
- semiconductor device
- 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.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 200
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 121
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 25
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 25
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 20
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 46
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 20
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 4
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- -1 proton Chemical compound 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor 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
- H01L29/08—Semiconductor 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 with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/083—Anode or cathode regions of thyristors or gated bipolar-mode devices
- H01L29/0834—Anode regions of thyristors or gated bipolar-mode devices, e.g. supplementary regions surrounding anode regions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor 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
- H01L29/0603—Semiconductor 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 particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions
- H01L29/0607—Semiconductor 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 particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration
- H01L29/0611—Semiconductor 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 particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for increasing or controlling the breakdown voltage of reverse biased devices
- H01L29/0615—Semiconductor 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 particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for increasing or controlling the breakdown voltage of reverse biased devices by the doping profile or the shape or the arrangement of the PN junction, or with supplementary regions, e.g. junction termination extension [JTE]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor 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
- H01L29/10—Semiconductor 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 with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/1095—Body region, i.e. base region, of DMOS transistors or IGBTs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types 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
- H01L29/70—Bipolar devices
- H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
- H01L29/739—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals controlled by field-effect, e.g. bipolar static induction transistors [BSIT]
- H01L29/7393—Insulated gate bipolar mode transistors, i.e. IGBT; IGT; COMFET
- H01L29/7395—Vertical transistors, e.g. vertical IGBT
- H01L29/7396—Vertical 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
- H01L29/7397—Vertical 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
- H01L29/861—Diodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
- H03K2217/0027—Measuring means of, e.g. currents through or voltages across the switch
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
【解決手段】半導体基板は、素子の構成領域として、第1主面側に、RC−IGBT素子の構成されたメイン領域と、該メイン領域よりも小さい面積を有し、IGBT及びFWD兼用のセンス素子の構成されたセンス領域を有している。半導体基板の第2主面側の、センス領域との対向領域には、第1主面側に設けたエミッタ領域(n+)との間で、IGBT素子に流れる電流に比例した電流が流れるコレクタ領域(p+)のみが設けられている。また、半導体基板の厚さ方向に垂直な方向においてセンス領域とは離れた位置に、第1主面側に設けたベースコンタクト領域(p+)との間で、FWD素子に流れる電流に比例した電流が流れるカソード領域(n+)が設けられている。
【選択図】図10
Description
K・D=40.7[cm2/s]、
K・D・τ−L22≧0のとき、L1≧(K・D・τ−L22)1/2、
の関係を満たすように、第3領域が形成された構成を採用すると良い。
K・D・τ−L22≧0のとき、L1=(K・D・τ−L22)1/2、
の関係を満たすように形成された構成を採用することが好ましい。
K・D=40.7[cm2/s]、
K・D・τ−L22≧0のとき、L1≧(K・D・τ−L22)1/2、
K・D・τ−L22<0のとき、L1≧0、
の関係を満たすように、第3領域が形成された構成を採用すると良い。
K・D・τ−L22<0のとき、L1=0、
の関係を満たすように形成された構成を採用することが好ましい。
(ρ1/ρ2)×(L3・L4/W22)<1.6、
の関係を満たすように形成された構成を採用すると良い。
図1〜図5を用いて、第1実施形態に係る半導体装置を説明する。なお、図2では、便宜上、第2主面側に設けられた第3領域としてのカソード領域を破線で示している。また、図1,2は平面図であるが、明確化するために、メイン領域及びセンス領域にハッチングを施している。
図6〜図10を用いて、第2実施形態に係る半導体装置を説明する。なお、図8では、FWDセンス出力の絶対値を示しており、FWDセンス出力及びリカバリ耐量のいずれも、紙面上方ほど値が大きい。図9は、第1実施形態の図2に対応している。すなわち、図9は、センス領域と第3領域としてのカソード領域の位置関係を示した図であり、便宜上、第2主面側に設けられた第3領域としてのカソード領域を破線で示している。また、図9においても、明確化するために、メイン領域及びセンス領域にハッチングを施している。図10は、第1実施形態の図3に対応している。
次に、図13,14を用いて、第3実施形態に係る半導体装置を説明する。なお、図13は、第2実施形態の図10に対応している。
(数1)
K・D=40.7[cm2/s]、
K・D・τ−L22≧0のとき、L1≧(K・D・τ−L22)1/2、
上記数式1において、τ[μs]は半導体基板10におけるキャリアのライフタイム、D[cm2/s]はキャリアの拡散係数、K(K≧1)は定数、L1[μm]は、上記の通り、厚さ方向に垂直な方向において、ベースコンタクト領域23と第3領域としてのカソード領域25,27との最短距離、L2[μm]は、厚さ方向において、ベースコンタクト領域23とカソード領域25,27との距離である。
(数2)
L0=(L12+L22)1/2
また、ベースコンタクト領域23から放出されたキャリア(ホール)の消滅までに移動する距離、すなわち拡散長Ldは、上記したK,D,τを用いて下記数式3のように示すことができる。
(数3)
Ld=(K・D・τ)1/2
ここで、ベースコンタクト領域23からベース領域20を通じて半導体基板10に注入されたホールが、カソード領域25,27に到達する前に消滅する、すなわちリカバリ耐量を向上する、には下記数式4を満たせば良い。
(数4)
L0≧Ld
この数式4を、数式2,3を用いて左辺がL1となるように整理すると、数式1に示す関係を導き出すことができる。
(数5)
K・D・τ−L22≧0のとき、L1=(K・D・τ−L22)1/2
上記をまとめると、ライフタイムτと距離L1の関係は、図14に示すようになる。図14に示す実線は、上記数式5を示しており、数式2から紙面左側の斜線エリアは、数式1で規定される範囲を示している。
次に、図15を用いて、第4実施形態に係る半導体装置を説明する。なお、図15は、第3実施形態の図13に対応している。
(数6)
K・D=40.7[cm2/s]、
K・D・τ−L22≧0のとき、L1≧(K・D・τ−L22)1/2、
K・D・τ−L22<0のとき、L1≧0、
さらに好ましくは、K・D・τ−L22≧0の場合、下記数式7を満たし、K・D・τ−L22<0の場合、下記数式8を満たすように、カソード領域25,27が設けられる点を特徴とする。
(数7)
L1=(K・D・τ−L22)1/2、
(数8)
L1=0、
例えば数式6の関係を満たすようにカソード領域25,27を設けると、第3実施形態に示したように、ベースコンタクト領域23から半導体基板10に注入されたキャリアを、カソード領域25,27に到達する前に消滅させることができる。これにより、FWD素子31のリカバリ耐量をより向上することができる。
次に、図16〜図18を用いて、第5実施形態に係る半導体装置を説明する。なお、図16は、第3実施形態の図13に対応している。
(数9)
(ρ1/ρ2)×(L3・L4/W22)<1.6
なお、ρ1[Ωcm]は半導体基板10の抵抗率、L3[μm]は半導体基板10における第1主面10aからフィールドストップ層26までの厚さ、ρ2[Ωcm]はフィールドストップ層26の抵抗率、L4[μm]はフィールドストップ層26の厚さ、W2[μm]は第2領域としてのコレクタ領域24の厚さ方向に垂直な方向における最小幅の1/2である。
10a・・・第1主面
11・・・メイン領域
13・・・センス領域
20,20a〜20c・・・ベース領域
22・・・エミッタ領域(第1領域)
23・・・ベースコンタクト領域
24・・・コレクタ領域
25,27・・・カソード領域(第3領域)
100・・・半導体装置
Claims (18)
- 第1主面及び第2主面を有する第1導電型の半導体基板が、前記第1主面側において、縦型のIGBT素子、及び、該IGBT素子に逆並列に接続された縦型のFWD素子の構成されたメイン領域と、該メイン領域よりも前記第1主面に沿う大きさが小さく、前記IGBT素子に流れる電流に比例した電流が流れるとともに、前記FWD素子に流れる電流に比例した電流が流れる縦型のセンス素子の構成されたセンス領域と、を有し、
前記センス領域では、前記半導体基板の第1主面側表層に、第2導電型のベース領域が、前記半導体基板の厚さ方向に垂直な一方向において互いに並設するように複数設けられ、
複数の前記ベース領域の少なくとも一部の表層に、前記半導体基板よりも不純物濃度の高い第1導電型の第1領域が設けられ、
複数の前記ベース領域のうち、少なくとも、前記第1領域の形成されたベース領域及び前記並設方向における端部のベース領域の表層に、前記ベース領域よりも不純物濃度の高い第2導電型のベースコンタクト領域が設けられ、
前記第1領域と前記ベースコンタクト領域とが電気的に接続された半導体装置であって、
前記半導体基板の第2主面側表層には、
前記ベース領域、及び、前記並設方向において互いに隣接する前記ベース領域間の領域、と対向する対向領域に、前記第1領域との間で、前記IGBT素子に流れる電流に比例した電流が流れる第2導電型の第2領域のみが設けられ、
前記厚さ方向に垂直な方向において、前記対向領域とは離れた位置に、前記半導体基板よりも不純物濃度が高く、前記ベースコンタクト領域との間で、前記FWD素子に流れる電流に比例した電流が流れる第1導電型の第3領域が設けられていることを特徴とする半導体装置。 - 前記対向領域が平面矩形状とされ、
前記第3領域は、平面矩形状の前記対向領域の複数辺に対応して設けられ、
前記対向領域の各辺と、対応する前記第3領域との対向距離が、各辺において互いに等しく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。 - 前記第3領域は、平面矩形状の前記対向領域の4辺に対応して設けられていることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
- 全ての前記第3領域が、前記半導体基板の第2主面側における前記メイン領域とは異なる領域に設けられ、
前記第3領域は、前記対向領域を囲むように、環状に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。 - 前記第3領域の少なくとも一部は、前記半導体基板の第2主面側における前記メイン領域内に設けられ、
前記半導体基板の第2主面側における前記メイン領域とは異なる領域に設けられた残りの前記第3領域は、平面矩形状の前記対向領域の3辺に対応して、平面略コの字状に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。 - 前記第3領域は、前記対向領域との対向距離が等しくなるように、前記対向領域を囲んで設けら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。
- 全ての前記第3領域が、前記半導体基板の第2主面側における前記メイン領域とは異なる領域に、前記対向領域を囲むように、環状に設けられていることを特徴とする請求項6に記載の半導体装置。
- 前記第3領域の一部は、前記半導体基板の第2主面側における前記メイン領域内に設けられていることを特徴とする請求項6に記載の半導体装置。
- 前記半導体基板には、少なくとも前記センス領域に、ライフタイムキラーが形成されていることを特徴とする請求項1〜9いずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記第3領域が、
前記半導体基板におけるキャリアのライフタイムをτ[μs]、キャリアの拡散係数をD[cm2/s]、定数をK(K≧1)、前記厚さ方向に垂直な方向において、前記ベースコンタクト領域と前記第3領域との最短距離をL1[μm]、前記厚さ方向において、前記ベースコンタクト領域と前記第3領域との距離をL2[μm]としたとき、
K・D=40.7[cm2/s]、
K・D・τ−L22≧0で、L1≧(K・D・τ−L22)1/2、
の関係を満たすように形成されていることを特徴とする請求項9に記載の半導体装置。 - 前記第3領域が、
K・D・τ−L22≧0で、L1=(K・D・τ−L22)1/2
の関係を満たすように形成されていることを特徴とする請求項10に記載の半導体装置。 - 第1主面及び第2主面を有する第1導電型の半導体基板が、前記第1主面側において、縦型のIGBT素子、及び、該IGBT素子に逆並列に接続された縦型のFWD素子の構成されたメイン領域と、該メイン領域よりも前記第1主面に沿う大きさが小さく、前記IGBT素子に流れる電流に比例した電流が流れるとともに、前記FWD素子に流れる電流に比例した電流が流れる縦型のセンス素子の構成されたセンス領域と、を有し、
前記センス領域では、前記半導体基板の第1主面側表層に、第2導電型のベース領域が、前記半導体基板の厚さ方向に垂直な一方向において互いに並設するように複数設けられ、
複数の前記ベース領域の少なくとも一部の表層に、前記半導体基板よりも不純物濃度の高い第1導電型の第1領域が設けられ、
複数の前記ベース領域のうち、少なくとも、前記第1領域の形成されたベース領域及び前記並設方向における端部のベース領域の表層に、前記ベース領域よりも不純物濃度の高い第2導電型のベースコンタクト領域が設けられ、
前記第1領域と前記ベースコンタクト領域とが電気的に接続された半導体装置であって、
前記半導体基板の第2主面側表層には、前記第1領域との間で、前記IGBT素子に流れる電流に比例した電流が流れる第2導電型の第2領域と、前記半導体基板よりも不純物濃度が高く、前記ベースコンタクト領域との間で、前記FWD素子に流れる電流に比例した電流が流れる第1導電型の第3領域とが、互いに並んで設けられ、
前記半導体基板には、少なくとも前記センス領域に、ライフタイムキラーが形成され、
前記第3領域が、前記半導体基板におけるキャリアのライフタイムをτ[μs]、キャリアの拡散係数をD[cm2/s]、定数をK(K≧1)、前記厚さ方向に垂直な方向において、前記ベースコンタクト領域と前記第3領域との最短距離をL1[μm]、前記厚さ方向において、前記ベースコンタクト領域と前記第3領域との距離をL2[μm]としたとき、
K・D=40.7[cm2/s]、
K・D・τ−L22≧0で、L1≧(K・D・τ−L22)1/2、
K・D・τ−L22<0で、L1≧0、
の関係を満たすように形成されていることを特徴とする半導体装置。 - 前記第3領域が、
K・D・τ−L22≧0で、L1=(K・D・τ−L22)1/2、
の関係を満たすように形成されていることを特徴とする請求項12に記載の半導体装置。 - 追
前記第3領域が、
K・D・τ−L22<0で、L1=0、
の関係を満たすように形成されていることを特徴とする請求項12に記載の半導体装置。 - 前記センス領域では、前記半導体基板の第1主面側にゲート電極が形成され、
前記第3領域が、前記厚さ方向に垂直な方向において、前記ゲート電極の最外周部位よりも外側の位置で、前記ベース領域の直下に設けられていることを特徴とする請求項12〜14いずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記ゲート電極は、前記半導体基板に対し、第1主面から所定の深さを有して形成されたトレンチ内に導電部材を埋め込んでなるトレンチ構造のゲート電極であり、
前記ゲート電極によって、前記複数のベース領域が互いに区画されていることを特徴とする請求項15に記載の半導体装置。 - 前記第3領域が、前記端部のベース領域におけるベースコンタクト領域の直下に設けられていることを特徴とする請求項15又は請求項16に記載の半導体装置。
- 前記半導体基板には、前記第2領域及び前記第3領域に対して前記第1主面側で隣接するように、前記半導体基板と前記第3領域の間の不純物濃度を有する第1導電型のフィールドストップ層が形成され、
前記半導体基板の抵抗率をρ1[Ωcm]、前記半導体基板における第1主面から前記フィールドストップ層までの厚さをL3[μm]、前記フィールドストップ層の抵抗率をρ2[Ωcm]、前記フィールドストップ層の厚さをL4[μm]、前記第2領域の厚さ方向に垂直な方向における最小幅の1/2をW2[μm]としたとき、
(ρ1/ρ2)×(L3・L4/W22)<1.6、
の関係を満たすように形成されていることを特徴とする請求項1〜17いずれか1項に記載の半導体装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010002345A JP4905559B2 (ja) | 2009-01-27 | 2010-01-07 | 半導体装置 |
DE102010001215.7A DE102010001215B4 (de) | 2009-01-27 | 2010-01-26 | Halbleitervorrichtung |
US12/656,340 US8242536B2 (en) | 2009-01-27 | 2010-01-26 | Semiconductor device |
CN2010101040313A CN101794778B (zh) | 2009-01-27 | 2010-01-27 | 半导体器件 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009015714 | 2009-01-27 | ||
JP2009015714 | 2009-01-27 | ||
JP2010002345A JP4905559B2 (ja) | 2009-01-27 | 2010-01-07 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010199559A true JP2010199559A (ja) | 2010-09-09 |
JP4905559B2 JP4905559B2 (ja) | 2012-03-28 |
Family
ID=42353453
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010002345A Active JP4905559B2 (ja) | 2009-01-27 | 2010-01-07 | 半導体装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8242536B2 (ja) |
JP (1) | JP4905559B2 (ja) |
CN (1) | CN101794778B (ja) |
DE (1) | DE102010001215B4 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012054403A (ja) * | 2010-09-01 | 2012-03-15 | Denso Corp | 半導体装置 |
JP2015138789A (ja) * | 2014-01-20 | 2015-07-30 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置 |
KR101802104B1 (ko) * | 2013-12-17 | 2017-11-27 | 도요타 지도샤(주) | 반도체 장치 |
US10794773B2 (en) | 2018-03-30 | 2020-10-06 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device, semiconductor package, semiconductor module, and semiconductor circuit device |
JP2020191420A (ja) * | 2019-05-23 | 2020-11-26 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
US10957758B2 (en) | 2018-03-15 | 2021-03-23 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
US10957690B2 (en) | 2018-03-15 | 2021-03-23 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
JP2022014505A (ja) * | 2020-07-07 | 2022-01-20 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9153960B2 (en) | 2004-01-15 | 2015-10-06 | Comarco Wireless Technologies, Inc. | Power supply equipment utilizing interchangeable tips to provide power and a data signal to electronic devices |
DE102008045410B4 (de) * | 2007-09-05 | 2019-07-11 | Denso Corporation | Halbleitervorrichtung mit IGBT mit eingebauter Diode und Halbleitervorrichtung mit DMOS mit eingebauter Diode |
JP5605073B2 (ja) * | 2010-08-17 | 2014-10-15 | 株式会社デンソー | 半導体装置 |
JP2012064849A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
US8384151B2 (en) | 2011-01-17 | 2013-02-26 | Infineon Technologies Austria Ag | Semiconductor device and a reverse conducting IGBT |
JP2012186206A (ja) * | 2011-03-03 | 2012-09-27 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
US9478646B2 (en) | 2011-07-27 | 2016-10-25 | Alpha And Omega Semiconductor Incorporated | Methods for fabricating anode shorted field stop insulated gate bipolar transistor |
US8767482B2 (en) | 2011-08-18 | 2014-07-01 | Micron Technology, Inc. | Apparatuses, devices and methods for sensing a snapback event in a circuit |
WO2013035818A1 (ja) * | 2011-09-08 | 2013-03-14 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
US20130341673A1 (en) | 2012-06-21 | 2013-12-26 | Infineon Technologies Ag | Reverse Conducting IGBT |
CN103161724A (zh) * | 2013-02-18 | 2013-06-19 | 昆明嘉和科技股份有限公司 | 带调节及冷却/保温装置的石化泵底座 |
JP5812027B2 (ja) | 2013-03-05 | 2015-11-11 | 株式会社デンソー | 駆動制御装置 |
JP5949646B2 (ja) | 2013-04-10 | 2016-07-13 | 株式会社デンソー | 半導体装置 |
CN105379086B (zh) | 2013-07-10 | 2018-11-20 | 株式会社电装 | 驱动控制装置 |
CN103489908A (zh) * | 2013-09-16 | 2014-01-01 | 电子科技大学 | 一种能消除负阻效应的rc-igbt |
JP6459791B2 (ja) | 2014-07-14 | 2019-01-30 | 株式会社デンソー | 半導体装置およびその製造方法 |
WO2016051973A1 (ja) * | 2014-10-03 | 2016-04-07 | 富士電機株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
JP7030515B2 (ja) * | 2014-12-23 | 2022-03-07 | ヒタチ・エナジー・スウィツァーランド・アクチェンゲゼルシャフト | 逆導通半導体装置 |
JP6272799B2 (ja) * | 2015-06-17 | 2018-01-31 | 富士電機株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
DE112015006668B4 (de) * | 2015-07-02 | 2021-01-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Halbleitervorrichtung |
JP6413965B2 (ja) * | 2015-07-20 | 2018-10-31 | 株式会社デンソー | 半導体装置 |
JP6830767B2 (ja) * | 2016-06-14 | 2021-02-17 | 株式会社デンソー | 半導体装置 |
US9837682B1 (en) * | 2016-08-29 | 2017-12-05 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Variable layer thickness in curved battery cell |
CN111033751B (zh) * | 2018-02-14 | 2023-08-18 | 富士电机株式会社 | 半导体装置 |
CN109087944B (zh) * | 2018-08-21 | 2021-07-02 | 电子科技大学 | 一种集成mos电流采样结构的rc-igbt |
WO2021232548A1 (zh) * | 2020-05-21 | 2021-11-25 | 华大半导体有限公司 | 功率半导体装置及其制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3156487B2 (ja) * | 1994-03-04 | 2001-04-16 | 富士電機株式会社 | 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ |
JP2003142689A (ja) * | 2001-11-01 | 2003-05-16 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
JP2005317751A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 逆導通型半導体素子とその製造方法 |
JP2007258363A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Denso Corp | 半導体装置 |
JP2008072848A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53648A (en) | 1976-06-24 | 1978-01-06 | Toshin Giken Kk | Building structure having constant temperature room |
JPS57235A (en) | 1980-05-31 | 1982-01-05 | Natl House Ind Co Ltd | Wall structure of basement |
JPH0825521B2 (ja) | 1986-06-12 | 1996-03-13 | 株式会社カントー技研 | オガ自動製袋加圧成形充填装置 |
JPH03156487A (ja) | 1989-11-15 | 1991-07-04 | Ueru Netsuto:Kk | ポップカード及びその作成方法 |
US5559355A (en) * | 1994-03-04 | 1996-09-24 | Fuji Electric Co., Ltd. | Vertical MOS semiconductor device |
JP3450650B2 (ja) | 1997-06-24 | 2003-09-29 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
JP2003274667A (ja) | 2002-03-14 | 2003-09-26 | Toshiba Corp | 三相インバータ用パワーモジュールおよび三相モータ駆動システム |
JP3997126B2 (ja) | 2002-08-29 | 2007-10-24 | 株式会社ルネサステクノロジ | トレンチゲート型半導体装置 |
JP2005057235A (ja) | 2003-07-24 | 2005-03-03 | Mitsubishi Electric Corp | 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ及びその製造方法、並びに、インバータ回路 |
JP2007229959A (ja) | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Fujifilm Corp | 液体吐出方法及び装置並びに画像形成装置 |
JP5157201B2 (ja) * | 2006-03-22 | 2013-03-06 | 株式会社デンソー | 半導体装置 |
JP4582039B2 (ja) | 2006-03-30 | 2010-11-17 | 住友化学株式会社 | 温度測定装置又はその保護管の設置方法 |
JP5103830B2 (ja) | 2006-08-28 | 2012-12-19 | 三菱電機株式会社 | 絶縁ゲート型半導体装置 |
JP4778467B2 (ja) | 2007-04-02 | 2011-09-21 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | トレンチゲート型半導体装置 |
DE102008045410B4 (de) * | 2007-09-05 | 2019-07-11 | Denso Corporation | Halbleitervorrichtung mit IGBT mit eingebauter Diode und Halbleitervorrichtung mit DMOS mit eingebauter Diode |
JP2020000848A (ja) | 2019-03-22 | 2020-01-09 | 株式会社コロプラ | ゲームプログラム、方法、および情報処理装置 |
-
2010
- 2010-01-07 JP JP2010002345A patent/JP4905559B2/ja active Active
- 2010-01-26 US US12/656,340 patent/US8242536B2/en active Active
- 2010-01-26 DE DE102010001215.7A patent/DE102010001215B4/de active Active
- 2010-01-27 CN CN2010101040313A patent/CN101794778B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3156487B2 (ja) * | 1994-03-04 | 2001-04-16 | 富士電機株式会社 | 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ |
JP2003142689A (ja) * | 2001-11-01 | 2003-05-16 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
JP2005317751A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 逆導通型半導体素子とその製造方法 |
JP2007258363A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Denso Corp | 半導体装置 |
JP2008072848A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012054403A (ja) * | 2010-09-01 | 2012-03-15 | Denso Corp | 半導体装置 |
KR101802104B1 (ko) * | 2013-12-17 | 2017-11-27 | 도요타 지도샤(주) | 반도체 장치 |
US10141304B2 (en) | 2013-12-17 | 2018-11-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
JP2015138789A (ja) * | 2014-01-20 | 2015-07-30 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置 |
US10957758B2 (en) | 2018-03-15 | 2021-03-23 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
US10957690B2 (en) | 2018-03-15 | 2021-03-23 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
US10794773B2 (en) | 2018-03-30 | 2020-10-06 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device, semiconductor package, semiconductor module, and semiconductor circuit device |
US11371891B2 (en) | 2018-03-30 | 2022-06-28 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device, semiconductor package, semiconductor module, and semiconductor circuit device |
US12025507B2 (en) | 2018-03-30 | 2024-07-02 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device, semiconductor package, semiconductor module, and semiconductor circuit device |
JP2020191420A (ja) * | 2019-05-23 | 2020-11-26 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
JP7302285B2 (ja) | 2019-05-23 | 2023-07-04 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
JP2022014505A (ja) * | 2020-07-07 | 2022-01-20 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
JP7332543B2 (ja) | 2020-07-07 | 2023-08-23 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8242536B2 (en) | 2012-08-14 |
DE102010001215A1 (de) | 2010-11-18 |
JP4905559B2 (ja) | 2012-03-28 |
CN101794778A (zh) | 2010-08-04 |
DE102010001215B4 (de) | 2020-01-16 |
US20100187567A1 (en) | 2010-07-29 |
CN101794778B (zh) | 2012-01-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4905559B2 (ja) | 半導体装置 | |
US10892352B2 (en) | Power semiconductor device | |
JP5216801B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP5045733B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP5742672B2 (ja) | 半導体装置 | |
US8299539B2 (en) | Semiconductor device having IGBT and FWD on same substrate | |
JP6320808B2 (ja) | トレンチmos型半導体装置 | |
JP5637175B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2007240904A (ja) | プラズマディスプレイ装置 | |
JP2007184486A (ja) | 半導体装置 | |
JP2009188178A (ja) | 半導体装置 | |
JP2009099690A (ja) | 半導体装置 | |
CN104852572A (zh) | 高耐压集成电路装置 | |
JP2007288774A (ja) | 低スイッチング損失、低ノイズを両立するパワーmos回路 | |
JP2009188335A (ja) | 半導体装置 | |
JP2018113475A (ja) | トレンチmos型半導体装置 | |
JP2013145903A (ja) | 半導体装置 | |
JP2015181178A (ja) | 半導体装置 | |
US11289476B2 (en) | Semiconductor device including carrier injection layers | |
JP2008098479A (ja) | 静電気保護用半導体装置 | |
JP2012099696A (ja) | 半導体装置 | |
JP2018082207A (ja) | トレンチmos型半導体装置 | |
JP7243795B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2010114298A (ja) | 高耐圧半導体装置 | |
WO2014128839A1 (ja) | 半導体装置およびそれを用いた電力変換装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100702 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110107 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111025 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111118 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111213 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111226 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150120 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4905559 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150120 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |