JP2017168579A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017168579A JP2017168579A JP2016051376A JP2016051376A JP2017168579A JP 2017168579 A JP2017168579 A JP 2017168579A JP 2016051376 A JP2016051376 A JP 2016051376A JP 2016051376 A JP2016051376 A JP 2016051376A JP 2017168579 A JP2017168579 A JP 2017168579A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fwd
- igbt
- semiconductor substrate
- layer
- type
- 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 46
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 37
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 1
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
【解決手段】半導体基板100に、IGBT101と、IGBT101に逆並列に接続されたFWD102とが設けられている。半導体基板100の上面に、IGBT101のゲートに接続されたゲートパッド103が設けられている。半導体基板100の上面に対して垂直方向から見た平面視において、IGBT101及びFWD102はゲートパッド103を囲むように同心円状に配置されている。
【選択図】図2
Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置を示す断面図である。この半導体装置は、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor)と還流ダイオード(FWD: Free Wheeling Diode)を1つの半導体基板100に集積化した逆導通型IGBT(RC-IGBT: Reverse Conducting-Insulated Gate Bipolar Transistor)である。なお、同断面図中には対応する回路記号を表記し、逆導通型IGBTの等価回路を示す。
図3は、本発明の実施の形態2に係る半導体装置を示す上面図である。IGBT101は同心円状の複数のトランジスタ領域に分割され、FWD102は同心円状の複数のダイオード領域に分割され、両者が交互に配置されている。図4は、FWD熱抵抗の分割数依存性を示す図である。FWD102の分割数が一定数を超えると、熱抵抗は安定領域に入る。一方、分割数を増やし過ぎると、FWD102の順方向特性(出力特性)が負性抵抗(伝導度変調を起こし難くなる)を示すようになる。そこで、IGBT101(p型ベース層2)の面積をS1とし、FWD102(p型アノード層7)の面積をS2として、各ダイオード領域の面積S3がS3=0.02×(S1+S2)程度になるように分割数を最適化する。これにより、負性抵抗を示さない良好なI−V特性と熱抵抗の低減を両立することができる。
Claims (3)
- 半導体基板と、
前記半導体基板に設けられた絶縁ゲート型バイポーラトランジスタと、
前記半導体基板に設けられ、前記絶縁ゲート型バイポーラトランジスタに逆並列に接続された還流ダイオードと、
前記半導体基板の上面に設けられ、前記絶縁ゲート型バイポーラトランジスタのゲートに接続されたゲートパッドとを備え、
前記半導体基板の前記上面に対して垂直方向から見た平面視において、前記絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ及び前記還流ダイオードは前記ゲートパッドを囲むように同心円状に配置されていることを特徴とする半導体装置。 - 前記還流ダイオードは同心円状の複数のダイオード領域に分割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。
- 前記絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの面積をS1とし、前記還流ダイオードの面積をS2として、各ダイオード領域の面積S3はS3=0.02×(S1+S2)であることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016051376A JP6540563B2 (ja) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016051376A JP6540563B2 (ja) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017168579A true JP2017168579A (ja) | 2017-09-21 |
JP6540563B2 JP6540563B2 (ja) | 2019-07-10 |
Family
ID=59913560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016051376A Active JP6540563B2 (ja) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6540563B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019078131A1 (ja) * | 2017-10-18 | 2019-04-25 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
WO2021079686A1 (ja) * | 2019-10-24 | 2021-04-29 | パナソニック株式会社 | 窒化物半導体装置 |
US11830872B2 (en) | 2020-09-30 | 2023-11-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10321877A (ja) * | 1997-03-18 | 1998-12-04 | Toshiba Corp | 高耐圧電力用半導体装置 |
JP2003332588A (ja) * | 2002-05-09 | 2003-11-21 | Nippon Inter Electronics Corp | 半導体素子 |
JP2015154001A (ja) * | 2014-02-18 | 2015-08-24 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体モジュール |
-
2016
- 2016-03-15 JP JP2016051376A patent/JP6540563B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10321877A (ja) * | 1997-03-18 | 1998-12-04 | Toshiba Corp | 高耐圧電力用半導体装置 |
JP2003332588A (ja) * | 2002-05-09 | 2003-11-21 | Nippon Inter Electronics Corp | 半導体素子 |
JP2015154001A (ja) * | 2014-02-18 | 2015-08-24 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体モジュール |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019078131A1 (ja) * | 2017-10-18 | 2019-04-25 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
US11195941B2 (en) | 2017-10-18 | 2021-12-07 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
WO2021079686A1 (ja) * | 2019-10-24 | 2021-04-29 | パナソニック株式会社 | 窒化物半導体装置 |
US11830872B2 (en) | 2020-09-30 | 2023-11-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor device |
DE102021117663B4 (de) | 2020-09-30 | 2023-12-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Halbleitervorrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6540563B2 (ja) | 2019-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4980126B2 (ja) | フリーホイールダイオードとを有する回路装置 | |
US9257543B2 (en) | Reverse-conducting insulated gate bipolar transistor and diode with one structure semiconductor device | |
JP6269860B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2016167539A (ja) | 半導体装置 | |
CN110391225B (zh) | 半导体装置 | |
JP6089818B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
US20150187678A1 (en) | Power semiconductor device | |
JP2013115223A (ja) | 半導体装置 | |
US20220102342A1 (en) | Semiconductor device | |
JP6540563B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP7192968B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2020013836A (ja) | 半導体装置および半導体回路装置 | |
JP5420711B2 (ja) | フリーホイールダイオードを有する回路装置 | |
JP5663075B2 (ja) | フリーホイールダイオードを有する回路装置、回路モジュールおよび電力変換装置 | |
JP5577628B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP7076387B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP6804379B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2016149429A (ja) | 逆導通igbt | |
JP6843952B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2018078153A (ja) | 半導体装置 | |
US20230268429A1 (en) | Semiconductor device | |
JP6561496B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2024075220A (ja) | 半導体装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180516 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190225 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190305 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190402 |
|
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: 20190514 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190527 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6540563 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
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 |