JP7023818B2 - 半導体装置、インバータ回路、駆動装置、車両、および昇降機 - Google Patents
半導体装置、インバータ回路、駆動装置、車両、および昇降機 Download PDFInfo
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Description
図1は、本実施形態の半導体装置の模式断面図である。本実施形態の半導体装置は、例えば、炭化珪素を用いたプレーナゲート型の縦型MOSFET100である。縦型MOSFET100は、電子をキャリアとするnチャネル型のMOSFETである。
本実施形態の半導体装置は、第6の半導体領域24と第2の面の間にn型の高濃度領域(第8の半導体領域)を有し、また第7の半導体領域25と第2の面の間にn型の高濃度領域(第9の半導体領域)を有すること以外は、第1の実施形態と同様である。以下、第1の実施形態と重複する内容については記述を省略する。
本実施形態の半導体装置は、低濃度領域25がなく、第6の半導体領域24と第2の面の間にn型の高濃度領域(第7の半導体領域)を有すること以外は、第1の実施形態と同様である。以下、第1の実施形態と重複する内容については記述を省略する。
本実施形態の半導体装置は、低濃度領域24および低濃度領域25がなく、ボディ領域28と第2の面の間にn型の低濃度領域(第6の半導体領域)36および、低濃度領域(第6の半導体領域)36と第2の面の間にn型の高濃度領域(第7の半導体領域)38を有すること以外は、第1の実施形態と同様である。以下、第1の実施形態と重複する内容については記述を省略する。
本実施形態のインバータ回路及び駆動装置は、第1の実施形態の半導体装置を備える駆動装置である。
本実施形態の車両は、第1の実施形態の半導体装置を備える車両である。
本実施形態の車両は、第1の実施形態の半導体装置を備える車両である。
本実施形態の昇降機は、第1の実施形態の半導体装置を備える昇降機である。
12 ソース電極
14 ドレイン電極
16 ゲート絶縁層
18 ゲート電極
24 低濃度領域(第6の半導体領域)
25 低濃度領域(第7の半導体領域)
26 ドリフト領域(第1の半導体領域)
27 高濃度領域(第8の半導体領域)
28 ボディ領域(第3の半導体領域)
29 高濃度領域(第9の半導体領域)
30 ソース領域(第4の半導体領域)
32 第5の半導体領域
33 高濃度領域(第7の半導体領域)
34 ドレイン領域(第2の半導体領域)
36 低濃度領域(第6の半導体領域)
38 高濃度領域(第7の半導体領域)
90 車輪
140 モーター
150 インバータ回路
150a、150b、150c 半導体モジュール
100、200、300、400 MOSFET(半導体装置)
610 かご
612 カウンターウエイト
614 ワイヤロープ
616 巻上機
1100 車両
1200 車両
1300 昇降機
P1 第1の面
P2 第2の面
Claims (20)
- 第1の面と第2の面とを有する炭化珪素層と、
前記第1の面に接するソース電極と、
前記第2の面に接するドレイン電極と、
前記ソース電極と前記炭化珪素層の間に位置するゲート電極と、
前記ゲート電極と前記第1の面との間に位置するゲート絶縁層と、を備え、
前記炭化珪素層は、
n型の第1の半導体領域と、
前記第1の半導体領域と前記ドレイン電極の間に位置するn型の第2の半導体領域と、
前記第1の半導体領域と前記第1の面との間に位置するp型の第3の半導体領域と、
前記第3の半導体領域と前記第1の面との間に位置し、前記ソース電極と接するn型の第4の半導体領域と、
前記第1の半導体領域と前記ゲート電極との間に位置し、前記第3の半導体領域の隣に位置し、前記第1の半導体領域よりもn型不純物濃度が高いn型の第5の半導体領域と、
前記第1の半導体領域と前記第3の半導体領域との間に位置し、前記第1の半導体領域よりもn型の不純物濃度が低いn型の第6の半導体領域と、
前記第6の半導体領域と前記第1の半導体領域との間に位置し、前記第6の半導体領域と接し、前記第2の面から前記第1の面に向かう第1の方向と交わる第2の方向における前記第6の半導体領域の長さよりも、前記第2の方向における長さが短く、かつ前記第1の半導体領域よりもn型の不純物濃度が低いn型の第7の半導体領域と、
を含む、半導体装置。 - 前記第2の面と前記第6の半導体領域との距離は、前記第2の面と前記第5の半導体領域との距離よりも小さい請求項1に記載の半導体装置。
- 前記第2の面と前記第7の半導体領域との距離は、前記第2の面と前記第6の半導体領域との距離よりも小さい請求項1または請求項2に記載の半導体装置。
- 前記第2の方向において、前記第4の半導体領域の長さは前記第3の半導体領域の長さよりも短く、前記第3の半導体領域は前記第4の半導体領域と前記第5の半導体領域の間に位置する請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記第2の方向において、前記第6の半導体領域の長さは、前記第3の半導体領域の長さよりも短い請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記第1の方向における前記第6の半導体領域の長さは、前記第2の面から前記第6の半導体領域までの長さよりも短く、前記第2の方向における前記第6の半導体領域の長さは、前記第2の方向における前記第3の半導体領域の長さの半分よりも長い請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記第1の方向における前記第7の半導体領域の長さは、前記第2の面から前記第7の半導体領域までの長さよりも長く、前記第2の方向における前記第7の半導体領域の長さは、前記第2の方向における前記第3の半導体領域の長さの半分よりも短い請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記第6の半導体領域および前記第7の半導体領域のn型不純物の濃度は、1×1013cm-3以上8×1015cm-3以下である請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記第1の方向において、前記第6の半導体領域と前記第1の半導体領域との間に位置するn型の第8の半導体領域と、
前記第1の方向において、前記第7の半導体領域と前記第1の半導体領域との間に位置するn型の第9の半導体領域と、
をさらに備える請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記第1の方向における前記第8の半導体領域の長さは、前記第1の方向における前記第6の半導体領域の長さよりも短く、前記第2の方向における、前記第8の半導体領域の長さと前記第7の半導体領域の長さを合わせた長さは前記第2の方向における前記第6の半導体領域の長さ以上である請求項9に記載の半導体装置。
- 前記第1の方向における前記第9の半導体領域の長さは、前記第1の方向における前記第7の半導体領域の長さよりも短く、前記第2の方向における前記第9の半導体領域の長さは前記第2の方向における前記第7の半導体領域の長さ以上である請求項9または請求項10に記載の半導体装置。
- 前記第8の半導体領域および前記第9の半導体領域のn型の不純物の濃度は、1×1016cm-3以上1×1020cm-3以下である請求項9ないし請求項11のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 第1の面と第2の面とを有する炭化珪素層と、
前記第1の面に接するソース電極と、
前記第2の面に接するドレイン電極と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極の間に位置するゲート電極と
前記ゲート電極と前記第1の面との間に位置するゲート絶縁層と、を備え、
前記炭化珪素層は、
n型の第1の半導体領域と、
前記第1の半導体領域と前記ドレイン電極の間に位置するn型の第2の半導体領域と、
前記第1の半導体領域と前記第1の面との間に位置するp型の第3の半導体領域と、
前記第3の半導体領域と前記第1の面との間に位置し、前記ソース電極と接するn型の第4の半導体領域と、
前記第1の半導体領域と前記ゲート電極との間に位置し、前記第3の半導体領域の隣に位置し、前記第1の半導体領域よりもn型不純物濃度が高いn型の第5の半導体領域と、
前記第1の半導体領域と前記第3の半導体領域との間に位置し、前記第2の面から前記第1の面に向かう第1の方向と交わる第2の方向における前記第3の半導体領域の長さよりも、前記第2の方向における長さが短く、かつ前記第1の半導体領域よりもn型の不純物濃度が低いn型の第6の半導体領域と、
前記第1の半導体領域と前記第6の半導体領域との間に位置し、前記第1の半導体領域よりもn型の不純物濃度が高いn型の第7の半導体領域と、
を含み、
前記第1の方向における前記第6の半導体領域の長さは、前記第2の面から前記第6の半導体領域までの長さよりも短く、前記第2の方向における前記第6の半導体領域の長さは、前記第2の方向における前記第3の半導体領域の長さの半分よりも長い半導体装置。 - 第1の面と第2の面とを有する炭化珪素層と、
前記第1の面に接するソース電極と、
前記第2の面に接するドレイン電極と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極の間に位置するゲート電極と
前記ゲート電極と前記第1の面との間に位置するゲート絶縁層と、を備え、
前記炭化珪素層は、
n型の第1の半導体領域と、
前記第1の半導体領域と前記ドレイン電極の間に位置するn型の第2の半導体領域と、
前記第1の半導体領域と前記第1の面との間に位置するp型の第3の半導体領域と、
前記第3の半導体領域と前記第1の面との間に位置し、前記ソース電極と接するn型の第4の半導体領域と、
前記第1の半導体領域と前記ゲート電極との間に位置し、前記第3の半導体領域の隣に位置し、前記第1の半導体領域よりもn型不純物濃度が高いn型の第5の半導体領域と、
前記第1の半導体領域と前記第3の半導体領域との間に位置し、前記第2の面から前記第1の面に向かう第1の方向と交わる第2の方向における前記第3の半導体領域の長さよりも、前記第2の方向における長さが短く、かつ前記第1の半導体領域よりもn型の不純物濃度が低いn型の第6の半導体領域と、
前記第1の半導体領域と前記第6の半導体領域との間に位置し、前記第1の半導体領域よりもn型の不純物濃度が高いn型の第7の半導体領域と、
を含み、
前記第1の方向における前記第6の半導体領域の長さは、前記第2の面から前記第6の半導体領域までの長さよりも長く、前記第2の方向における前記第6の半導体領域の長さは、前記第2の方向における前記第3の半導体領域の長さの半分よりも短い半導体装置。 - 第1の面と第2の面とを有する炭化珪素層と、
前記第1の面に接するソース電極と、
前記第2の面に接するドレイン電極と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極の間に位置するゲート電極と
前記ゲート電極と前記第1の面との間に位置するゲート絶縁層と、を備え、
前記炭化珪素層は、
n型の第1の半導体領域と、
前記第1の半導体領域と前記ドレイン電極の間に位置するn型の第2の半導体領域と、
前記第1の半導体領域と前記第1の面との間に位置するp型の第3の半導体領域と、
前記第3の半導体領域と前記第1の面との間に位置し、前記ソース電極と接するn型の第4の半導体領域と、
前記第1の半導体領域と前記ゲート電極との間に位置し、前記第3の半導体領域の隣に位置し、前記第1の半導体領域よりもn型不純物濃度が高いn型の第5の半導体領域と、
前記第1の半導体領域と前記第3の半導体領域との間に位置し、前記第2の面から前記第1の面に向かう第1の方向と交わる第2の方向における前記第3の半導体領域の長さよりも、前記第2の方向における長さが短く、かつ前記第1の半導体領域よりもn型の不純物濃度が低いn型の第6の半導体領域と、
前記第1の半導体領域と前記第6の半導体領域との間に位置し、前記第1の半導体領域よりもn型の不純物濃度が高いn型の第7の半導体領域と、
を含み、
前記第1の方向における前記第7の半導体領域の長さは、前記第1の方向における前記第6の半導体領域の長さよりも短く、前記第2の方向における前記第7の半導体領域の長さは前記第2の方向における前記第6の半導体領域の長さ以上である半導体装置。 - 前記第7の半導体領域のn型の不純物の濃度は、1×1016cm-3以上1×1020cm-3以下である請求項13ないし請求項15のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 請求項1ないし請求項16いずれか1項記載の半導体装置を備えるインバータ回路。
- 請求項1ないし請求項16いずれか1項記載の半導体装置を備える駆動装置。
- 請求項1ないし請求項16いずれか1項記載の半導体装置を備える車両。
- 請求項1ないし請求項16いずれか1項記載の半導体装置を備える昇降機。
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