JP2018504778A5

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Publication number: JP2018504778A5
Application number: JP2017533808A
Authority: JP
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2019-01-17
Anticipated expiration: 2035-12-22

Claims

第１のメインサイド（２０）上の第１のメイン電極（２）と、前記第１のメインサイド（２０）とは反対側の第２のメインサイド（２７）上の第２のメイン電極を有する逆導通ＭＯＳ装置（１）であって、装置は活性セル領域（１０）と前記活性セル領域（１０）を前記装置の縁部（１４）まで横方向に取り囲む終端領域（１２）とを有し、
前記活性セル領域（１０）は複数のＭＯＳセル（１１）を備え、ＭＯＳセルはそれぞれ前記第１および第２のメインサイド（２０、２７）の間に、第１の導電型のソース層（３）、前記第１の導電型とは異なる第２の導電型のベース層（４）、前記第１の導電型のドリフト層（５）および前記ドリフト層（５）よりも高くドープされた前記第１の導電型の第１の層（５０）を備え、それぞれの前記ＭＯＳセル（１１）内に前記第１のメインサイド（２０）上にゲート電極（６）が配置され、
前記第１のメインサイド（２０）上に、前記ベース層（４）よりも高い最大ドーピング濃度を有する第２導電型のバー領域（８）が前記活性セル領域（１０）と前記終端領域（１２）との間に配置され、前記第１のメインサイド（２０）に平行な平面で前記活性セル領域（１０）を取り囲み、前記バー領域は前記第１のメイン電極（２）に電気的に接続され、
前記第１のメインサイド（２０）上で前記終端領域（１２）内で前記第２の導電型の可変横方向ドーピング層（７）が配置され、前記可変横方向ドーピング層のすべての深さにおいてドーピング濃度は前記装置の前記縁部（１４）に向かって減少し、前記可変横方向ドーピング層（７）は前記バー領域に接続され、前記第１のメインサイド（２０）上で前記第２の導電型の保護層（９）が前記可変横方向ドーピング層（７）内に配置され、前記保護層（９）は、前記保護層（９）に接続された領域において前記可変横方向ドーピング層の最大ドーピング濃度よりも大きい最大ドーピング濃度を有することを特徴とする、逆導通ＭＯＳ装置（１）。
前記バー領域（８）は、前記バー領域（８）の最大面積の最大１０％であるバー接触エリアにおいて前記ベース層（４）を介してまたは直接に、前記第１のメイン電極（２）と電気的に接続することを特徴とする、請求項１に記載の逆導通ＭＯＳ装置（１）。
前記保護層（９）は前記活性セル領域（１０）を取り囲む少なくとも１つのリング形状領域（９０）を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の逆導通ＭＯＳ装置（１）。
前記保護層（９）は、前記保護層（９）に接続された領域において前記可変横方向ドーピング層の最大ドーピング濃度よりも少なくとも１０倍、１００倍、あるいは１０００倍高い最大ドーピング濃度を有することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の逆導通ＭＯＳ装置（１）。
前記保護層（９）は最大５×１０^１８ｃｍ^−３または５×１０^１６ｃｍ^−３または５×１０^１５ｃｍ^−３の最大ドーピング濃度を有することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の逆導通ＭＯＳ装置（１）。
前記バー領域（８）および前記保護層（９）は同一の最大ドーピング濃度と同一の厚みの少なくとも１つを有することを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の逆導通ＭＯＳ装置（１）。
前記バー領域（８）は１０から２００μｍの間の幅を有することを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の逆導通ＭＯＳ装置（１）。
前記保護層（９）は最大２０μｍの幅を有することを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の逆導通ＭＯＳ装置（１）。
前記保護層（９）は、特に２つの隣接する保護ゾーン（９２）の間の距離が最大５０μｍまたは最大２０μｍであるよう、前記活性セル領域（１０）を取り囲む複数の保護ゾーン（９２）を備えることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の逆導通ＭＯＳ装置（１）。
前記保護層（９）は、前記保護層（９）のすべての深さにおいて前記装置の縁部（１４）に向かって前記ドーピング濃度が減少する、可変横方向ドーピング層であることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の逆導通ＭＯＳ装置（１）。
前記保護層（９）は少なくとも２つのリング形状領域（９０）を備え、２つの隣接するリング形状領域（９０）の間の距離は１から３０μｍの間にあることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の逆導通ＭＯＳ装置（１）。
引き続くリング形状領域（９０）の幅は前記装置の前記縁部（１４）に向かう方向に減少することを特徴とする、請求項１１に記載の逆導通ＭＯＳ装置（１）。
前記保護層（９）は少なくとも３つのリング形状領域（９０）を備え、引き続くリング形状領域（９０）の間の距離は前記装置の前記縁部（１４）に向かう方向に増加することを特徴とする、請求項１から１２のいずれか１項に記載の逆導通ＭＯＳ装置（１）。
前記終端領域（１２）は半絶縁層（６９）によって覆われることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか１項に記載の逆導通ＭＯＳ装置（１）。
前記装置はＭＯＳＦＥＴ（１００）または逆導通絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（１５０）またはバイモード絶縁ゲートトランジスタであることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか１項に記載の逆導通ＭＯＳ装置（１）。