JPH01265569A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH01265569A
JPH01265569A JP9391688A JP9391688A JPH01265569A JP H01265569 A JPH01265569 A JP H01265569A JP 9391688 A JP9391688 A JP 9391688A JP 9391688 A JP9391688 A JP 9391688A JP H01265569 A JPH01265569 A JP H01265569A
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igbt
well
resistance
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JP9391688A
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Hiroyasu Hagino
萩野 浩靖
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Mitsubishi Electric Corp
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    • 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

Abstract

PURPOSE:To improve an IGBT in a latch-up resistance by a method wherein a ratio of a length of a well to a width of a channel of a well layer section just under a source layer is made extremely small to be less than a specified value. CONSTITUTION:An n-type body layer 2 is formed on an n-type drain layer 1, and a p-type well layer 3 is selectively formed on the body layer 2. An n-type source layer 4 is selectively formed on the well layer 3 to form two or more unit cells. In an IGBT structured as mentioned above, the ratio of the well length to the channel width of the well layer 3 section just under the source layer 4 is made extremely small to be less than 5X10<-6> or so. By these processes, a unit cell of the IGBT is micronized and a bias region is made the most adequate, so that a parasitic thyristor can be effectively improved in a latch-up resistance. And, the IGBT can be improved in a short-circuit resistance by restraining a saturation current from increasing.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体装置、特に、IGBTに関し、さら
に詳しくは、IGBTでのラッチアップ耐量の改善に係
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor device, particularly an IGBT, and more specifically to improving latch-up resistance in an IGBT.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来例によるこの種のIGBTの基本的な構成を第6図
ないし第8図に示す。
The basic configuration of a conventional IGBT of this type is shown in FIGS. 6 to 8.

すなわち、第6図に示す従来例でのIGBTの構成にお
いて、符号lはp形ドレイン層を示し、また、2はこの
p形ドレイン層l上に形成されたn形ボディ層、3はこ
のn形ボディ層2上に選択的に形成されたp形つェル層
、4はこのP形つェル層3内に選択的に形成されたn形
ソース層である。さらに、5はゲート酸化膜、6,7.
および8はそれぞれにドレイン′rrt、極、ソース電
極、およびゲート電極である。
That is, in the configuration of the conventional IGBT shown in FIG. 6, the symbol l represents a p-type drain layer, 2 represents an n-type body layer formed on this p-type drain layer l, and 3 represents this n-type body layer. A p-type well layer 4 is selectively formed on the p-type body layer 2, and an n-type source layer 4 is selectively formed within the p-type well layer 3. Furthermore, 5 is a gate oxide film, 6, 7 .
and 8 are a drain 'rrt, a pole, a source electrode, and a gate electrode, respectively.

なお、このIGBTにおいても、よく知られている通り
、パワーMOSFETにおけるのと同様に、単位ユニッ
トセルの複数個を並列接続した構造からなっている。
As is well known, this IGBT also has a structure in which a plurality of unit cells are connected in parallel, similar to the power MOSFET.

〔発明が解決しようとする課雇〕[The problem that the invention aims to solve]

しかして、この従来例構成によるIGBTにあっては、
縦型MO3FETのp形ドレイン層l側から、高抵抗領
域のn形ボディ層2にホールが注入され、これによって
同n形ボディ層2の伝導度を変調させ、その抵抗値を下
げて用いるようにしているために、通常のMOSFET
に比較してオン状態での電圧降下を低くできると云う利
点があり、かつこのようにオン抵抗(オン状態での抵抗
値)を下げ得ることから、そのチップ面積を小さくでき
るもので、これは、特にn形ボディ層2の抵抗値を高く
する必要のある高耐圧装置品の場合に顕著であって、例
えば、tooovクラスの装置構成では、そのチップサ
イズを1716程度の面積にまで縮少可能である。
However, in the IGBT with this conventional configuration,
Holes are injected from the p-type drain layer l side of the vertical MO3FET into the n-type body layer 2 in the high resistance region, thereby modulating the conductivity of the n-type body layer 2 and lowering its resistance value. Because it is a normal MOSFET
It has the advantage that the voltage drop in the on state can be lowered compared to the on-state, and since the on-resistance (resistance value in the on-state) can be lowered in this way, the chip area can be reduced. This is particularly noticeable in the case of high-voltage device products that require a high resistance value of the n-type body layer 2. For example, in a tooov class device configuration, the chip size can be reduced to an area of about 1716. It is.

また一方で、このIGBTには、第6図に見られるよう
に、n形ソース層4.p形つェル層3.n形ボディ層2
.およびp形ドレイン層lの4層からなる寄生サイリス
タが存在しており、この寄生サイリスタがターンオンす
ることによって、本来のIGBTの機能が失なわれるた
め、この寄生効果を抑制する必要がある。
On the other hand, as shown in FIG. 6, this IGBT has an n-type source layer 4. P-type well layer 3. n-type body layer 2
.. There is a parasitic thyristor consisting of four layers, ie, a p-type drain layer l, and when this parasitic thyristor is turned on, the original function of the IGBT is lost, so it is necessary to suppress this parasitic effect.

そして、このための最も望ましい手段は、前記n形ソー
ス層4の直下でのp形ベース領域部分の横方向抵抗Rを
低くすることであって、従来の場合、この横方向抵抗R
を低くするため、第7図に示すように、同n形ソース層
4の直下に高濃度p形つェル層31を設ける構成(特開
昭60−196974号公報)とか、第8図に示すよう
に、同n形ソース層4の一部を取り除いて、その部分を
バイパス領域41とする構成(特開昭60−25465
8号公報)などが提案されているが、しかし、やはり最
も効果的な手段は、このIGBTでの単位ユニットセル
を微細化してトータル的な横方向抵抗1(を低下させる
構成である。
The most desirable means for this purpose is to lower the lateral resistance R of the p-type base region directly under the n-type source layer 4, and in the conventional case, this lateral resistance R
In order to lower this, a structure in which a high concentration p-type well layer 31 is provided directly under the n-type source layer 4 as shown in FIG. As shown, a part of the n-type source layer 4 is removed and that part is used as a bypass region 41 (Japanese Patent Laid-Open No. 60-25465).
However, the most effective means is to reduce the total lateral resistance 1 by miniaturizing the unit cell of the IGBT.

さらに、他方、このIGBTは、一般に主としてインバ
ータ装置などに使用されることが多く、このインバータ
装置などが短絡した場合にも、装置に破壊を生じないこ
とが要求されていて、それだけの短絡耐量を必要として
おり、この短絡耐量は、装置に与えられる電流、電圧9
時間の積によって決定され、特に、この種のIGBTの
場合には、そのチップ面積が比較的小さいことから、こ
の短絡耐量がきびしくなる。
Furthermore, on the other hand, this IGBT is generally mainly used in inverter devices, etc., and even if the inverter device etc. is short-circuited, it is required that the device will not be destroyed, and the short-circuit resistance is This short-circuit withstand capacity is determined by the current and voltage applied to the device.
It is determined by the product of time, and in particular, in the case of this type of IGBT, since the chip area is relatively small, this short circuit tolerance becomes severe.

そして、この短絡耐量を決定する電圧1時間については
、基本的に装置条件で決められ、また、電流に関しては
、幸いに短絡によって飽和状態に入るために、自己制御
機能をもつことになるもので、この飽和電流ICE (
sat)を低く設定させることによって短絡耐量を向上
できるが、このIGBTでの飽和電流IcE(sat)
は、次式(1)。
The voltage for one hour, which determines the short-circuit withstand capability, is basically determined by the equipment conditions, and fortunately, the current has a self-control function because it enters a saturated state due to a short circuit. , this saturation current ICE (
The short circuit withstand capability can be improved by setting the saturation current IcE(sat) low in this IGBT.
is the following formula (1).

1   (sat)=%(:ox、W、VL(Vas−
Vas(th))”(+)但し、W二単位面積毎のチャ
ネル巾 vシ:ラッチアップ電圧 によって決定されるため、前記微細化構造にするときは
、相対的にチャネル巾Wが大きくなり、従って、飽和電
流Ic+=(sat)も大きくなって了うもの゛であっ
た。
1 (sat)=%(:ox, W, VL(Vas-
Vas(th))"(+)However, the channel width W per unit area v is determined by the latch-up voltage, so when making the miniaturized structure, the channel width W becomes relatively large. Therefore, the saturation current Ic+=(sat) also became large.

この発明は、従来のこのような問題点を解消するために
なされたものであって、その目的とするところは、装置
構成を微細化してラッチアップ耐量の向上、ひいては、
寄生効果の抑制を果し、かつこれに伴って飽和電流1c
E(sat)を大きくさせないようにした。この種の半
導体装置、こSでは、IGETを提供することである。
This invention was made to solve these conventional problems, and its purpose is to miniaturize the device configuration to improve latch-up resistance, and to
This suppresses parasitic effects and reduces the saturation current 1c.
I tried not to increase E(sat). This type of semiconductor device, this S, is to provide an IGET.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

前記の目的を達成するために、この発明に係る半導体装
置は、第1導電形のドレイン層、このドレイン層上に形
成された第2導?=形のボディ層。
In order to achieve the above object, a semiconductor device according to the present invention includes a drain layer of a first conductivity type, a second conductivity type formed on the drain layer, and a second conductivity type drain layer formed on the drain layer. = Body layer of shape.

このボディ層上に選択的に形成された第1導電形のウェ
ル層、このウェル層内に選択的に形成された第2導電形
のソース層をそれぞれに設けて、複数の単位ユニットセ
ルを構成させたIGBTにおいて、1)η記ソース層の
直下におけるウェル層部分でのウェル長とチャネル巾と
の比を5X 1O−6crn”程度以下に微細化したこ
とを特徴とするものである。
A well layer of a first conductivity type selectively formed on this body layer and a source layer of a second conductivity type selectively formed within this well layer are respectively provided to constitute a plurality of unit cells. The IGBT is characterized in that: 1) the ratio of the well length to channel width in the well layer portion immediately below the η source layer is miniaturized to approximately 5×1O−6 crn” or less;

〔作   用〕 従って、この発明装置においては、IGBTでの単位ユ
ニットセルを微細化し、かつバイパス領域を最適化する
ことにより、寄生サイリスタのラッチアップ耐量を向上
させると共に、飽和電流の増加を抑制でき、この結果、
短絡耐量が改善されて、例えば、 150℃を越える高
温度においても安定した動作を行なうことのできるIG
BTが得られる。
[Function] Therefore, in the device of this invention, by miniaturizing the unit cell in the IGBT and optimizing the bypass region, it is possible to improve the latch-up resistance of the parasitic thyristor and suppress the increase in saturation current. ,As a result,
IG with improved short-circuit resistance and stable operation even at high temperatures exceeding 150°C.
BT is obtained.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下、この発明に係る半導体装置、こ\では、IGBT
の実施例につき、第1図ないし第5図を参照して詳細に
説明する。
Hereinafter, a semiconductor device according to the present invention, hereinafter referred to as an IGBT
The embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.

第1図はこの発明の一実施例装置を適用したIGBTの
概要構成を模式的に示す断面斜視図であって、この第1
図実hN例構成において、首記第8図従来例構成と同一
符号は同一または相当部分を表わしている。
FIG. 1 is a cross-sectional perspective view schematically showing the general configuration of an IGBT to which an embodiment of the device of the present invention is applied.
In the illustrated example configuration, the same reference numerals as in the conventional example configuration shown in FIG. 8 represent the same or corresponding parts.

すなわち、こ5でも、第1図に示す実施例装置によるI
GBTの構成において、符号1はp形ドレイン層を示し
、2は館記p形ドレイン層l上に形成されたn形ボディ
層、3はこのn形ボディ層2上に選択的に形成されたp
形つェル層、4はこのp形つェル層3内に選択的に形成
されたn形ソース層、5はゲート酸化膜、6,7.gよ
び8はそわぞれにドレイン電極、ソース電極、およびゲ
ート電極であり、41は前記n形ソース層4の一部を取
り除いた領域、つまり、バイパス領域であって、このI
GBTにおいても、パワーMOS F ETの場合と同
様に、単位ユニットセルの複数個を並列接続した構造か
らなっている。
That is, in this case as well, the I
In the configuration of the GBT, reference numeral 1 indicates a p-type drain layer, 2 indicates an n-type body layer formed on the p-type drain layer 1, and 3 indicates a layer selectively formed on this n-type body layer 2. p
4 is an n-type source layer selectively formed in the p-type well layer 3, 5 is a gate oxide film, 6, 7 . g and 8 are a drain electrode, a source electrode, and a gate electrode, respectively, and 41 is a region where a part of the n-type source layer 4 is removed, that is, a bypass region, and this I
GBT also has a structure in which a plurality of unit cells are connected in parallel, as in the case of power MOS FET.

また、第2図は、この一実施例での装置構成におけるウ
ェル長a/チャネル巾Wと、単位面積毎の飽和電流1c
、(sat)と、ラッチアップ電流ILとの関係を表わ
したグラフである。
In addition, FIG. 2 shows the well length a/channel width W in the device configuration in this embodiment and the saturation current 1c per unit area.
, (sat) and the latch-up current IL.

つまり、この第2図から明らかなように、ウェル長a/
チャネル巾胃の値が局程度になると、そのラッチアップ
電流ILが2倍程度まで増加するのに対して、飽和電流
ICE (sat)は2倍程度しか増加しないことを示
している。また、ラッチアップ電流[1,に関しては、
その25℃の動作温度での値に対して、これが125℃
の動作温度では、約172.5程度になり、一方、飽和
電流rcE(sat)については、その25℃の動作温
度での値に対して、 125℃の動作温度では、約77
1O程度になる。そしてまた、ウェル長a/チャネル巾
胃〈5においては、ラッチアップ電流rt、(動作温度
150℃)〉飽和電流Ice(Sat)(動作温度15
0℃)でノンラッチ形となって、こ工では、このa/w
の値が小さければ小さい程、IL(動作温度150℃)
−IcF:(sat) (動作温度150℃)の差が大
きくなるが、しかし、このa/wの値が小さくなり過ぎ
ると、ICE(sat)の値が短絡限界を越えて、その
破壊が問題となる。
In other words, as is clear from Fig. 2, the well length a/
It is shown that when the value of the channel depth reaches a local level, the latch-up current IL increases to about twice, while the saturation current ICE (sat) increases only about twice. Also, regarding the latch-up current [1,
For that value at an operating temperature of 25°C, this is 125°C.
At an operating temperature of
It will be about 1O. Also, in well length a/channel depth <5, latch-up current rt, (operating temperature 150°C)> saturation current Ice (Sat) (operating temperature 15
0℃), it becomes a non-latch type, and in this work, this a/w
The smaller the value, the lower the IL (operating temperature 150℃)
-IcF: (sat) (operating temperature 150℃) difference becomes large, but if the value of a/w becomes too small, the value of ICE (sat) will exceed the short circuit limit and its destruction will become a problem. becomes.

また、第3図は、同上装置構成におけるバイパス巾Z/
チャネル巾Wを変えたときのウェル長a/チャネルrl
1wと、飽和電流lct、 (sat)との関係を示す
グラフである。
Moreover, FIG. 3 shows the bypass width Z/ in the same device configuration.
Well length a/channel rl when changing channel width W
1 is a graph showing the relationship between 1w and saturation current lct, (sat).

こSでも、この第3図から明らかなように、たとえ、ウ
ェル長a/チャネル巾Wが小さくても、バイパス巾Z/
チャネル巾Wを大きくすることで、飽和電流tcg(s
at)が下がるために短絡限界にかさらなくなる。また
、一方、バイパス巾27チヤネル巾Wを大きくすること
は、n形ソース層4の直下のp形つェル層4を流れる電
流の−・部が、バイパス領域41を通って流れるために
、このn形ソース層4の直下のp形つェル層4を流れる
電流が、実効的に減少されてラッチアップ耐量を向上さ
せる効果があり、バイパス層41がない、 z/w=0
の場合にあっては、 3.5X 10−’ crn”<
a/w < 5X 1O−6crn’が要求され、かつ
また、z/wJ、75にすれば、a/wは、 1.sx
 to−gCrr+”まで可能で、z/w−0,5にす
れば、a/wは、 1.5X In−’ Cばまで下げ
ることができ、そして、z/w−0,5にしても、a/
wが4倍の値のときとそのチャネル巾Wが変わらないた
め、基本的にVce(sat)などが変わることはなく
、こSでは、ウェル長a/チャネルrl−] wを5x
lO−6cd程度以下に微細化することが好ましい。
As is clear from FIG. 3, even if the well length a/channel width W is small, the bypass width Z/
By increasing the channel width W, the saturation current tcg(s
at) decreases, so the short circuit limit is no longer exceeded. On the other hand, increasing the channel width W of the bypass width 27 is because - part of the current flowing through the p-type well layer 4 directly under the n-type source layer 4 flows through the bypass region 41. The current flowing through the p-type well layer 4 directly under the n-type source layer 4 is effectively reduced, which has the effect of improving latch-up resistance, and there is no bypass layer 41, z/w=0.
In the case of 3.5X 10-'crn”<
If a/w < 5X 1O-6crn' is required and also z/wJ, 75, then a/w is: 1. sx
If you set z/w-0,5, a/w can be lowered to 1.5X In-'C, and even if you set z/w-0,5, ,a/
Since the channel width W is the same as when w is 4 times the value, Vce(sat) etc. basically do not change, and in this S, well length a/channel rl-] w is 5x
It is preferable to refine the structure to about 10-6 cd or less.

また、第4図はこの発明装置の他の実施例を通用したI
GBTの概要構成を模式的に示す断面斜視図であり、こ
の第4図実施例装置は、p形トレイン層lとn形ボディ
層2との間に、p形ドレイン層Iからの正孔の注入を抑
制するためのn形バッファ層21を設けた構成であって
、前記第1図実施例装置と同様な作用効果が得られる。
In addition, FIG. 4 shows an I
FIG. 4 is a cross-sectional perspective view schematically showing the general structure of a GBT, and the device of the embodiment shown in FIG. This structure includes an n-type buffer layer 21 for suppressing injection, and the same effects as the device of the embodiment shown in FIG. 1 can be obtained.

なお、餌記第1図、および第4図に示す各実施例装置に
おいては、IGBTでの単位ユニットセルを、それぞれ
にストライブ構造にした場合について述べたが、第5図
(a) 、 (b) 、 (c)に示されているように
、同各単位ユニットセルを正方形、多角形1円形などの
各態様構造にした場合にも適用できることは勿論であり
、また、こ工ではnチャネル形IGBTについて説明し
たが、すべての層が反対の導電形のpチャネル形I G
BTであっても同様である。
In each of the embodiments shown in FIGS. 1 and 4, the IGBT unit cells each have a stripe structure. As shown in b) and (c), it is of course applicable to cases where each unit cell has a square, polygonal, circular, etc. structure, and this method also applies to n-channel Although we have explained the type IGBT, it is also a p-channel type IGBT in which all the layers are of opposite conductivity type.
The same applies to BT.

(発明の効果) 以上詳述したように、この発明によれば、第1導電形の
ドレイン層、このトレイン層上に形成された第2導電形
のボディ層、このボディ層上に選択的に形成された第1
導電形のウェル層、このウェル層内に選択的に形成され
た第2導電形のソース層をそれぞれに設けて、複数の単
位ユニットセルを構成させたIGBTにおいて、ソース
層の直下におけるウェル層部分でのウェル長とチャネル
巾との比が、sx to−a Crrl’程度以下にな
るように微細化させたので、このIGBTでの単位ユニ
ットセルの微細化と、そのバイパス領域の最適化とによ
って、寄生サイリスタのラッチアップ耐量を効果的に向
上させ得ると共に、飽和電流の増加を十分に抑制でき、
この結果として、IGBTでの短絡耐量が格段に改みさ
れ、高温度においても安定した動作を行なうことのでき
るIGBTを実現し得るのである。
(Effects of the Invention) As detailed above, according to the present invention, a drain layer of a first conductivity type, a body layer of a second conductivity type formed on this train layer, and a body layer selectively formed on this body layer are provided. The first formed
In an IGBT in which a plurality of unit cells are configured by providing a well layer of a conductivity type and a source layer of a second conductivity type selectively formed in the well layer, the well layer portion immediately below the source layer. By miniaturizing the unit cell in this IGBT and optimizing its bypass area, , it is possible to effectively improve the latch-up resistance of the parasitic thyristor, and to sufficiently suppress the increase in saturation current,
As a result, the short-circuit tolerance of the IGBT is significantly improved, and an IGBT that can operate stably even at high temperatures can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明装置の一実施例を適用したIGBTの
概要構成を模式的に示す断面斜視図、第2図、および第
3図は同上第1図実施例装置における飽和電流rcg 
(sat) 、ラッチアップ電流11.と、ウェル長a
/チャネル巾Wとの関係を示すグラフ。 およびバイパス巾Z/チャネル巾Wをパラメータとした
飽和電流1c、、(sat、)と、ウェル長a/チャネ
ル巾Wとの関係を示すグラフ、第4図は同上装置の他の
実施例を適用したIGBTの概要構成を模式的に示す断
面斜視図、第5図(a)ないしくC)はこれらの各実施
例装置での部分構成例を示すそれぞれに説明図であり、
また、第6図、ないし第8図は従来の各別個によるIG
BTの概要構成を模式的に示すそれぞれに断面図である
。 !・・・・n形ドレイン層、2・・・・n形ボディ層、
3・・・・p形つェル層、4・・・・n形ソース層、4
1・・・・バイパス領域、5・・・・ゲート酸化膜、6
・・・・ドレイ電極、7・・・・ソース電極、8・・・
・ゲート電極代理人   大   岩   増   雑
業1図 1 ;nうL−=シイ/層 6 ; ト・・νA /宅ノL 7:ソースを坐 8;が’−L ’E、& 9; ドレイン叱見ヒ 第2 因 第3図 ”IH(Cm2)    X10−6 第4図 第5図 第5図 (b) (C) 第7図 手続補正帯(自発)
FIG. 1 is a cross-sectional perspective view schematically showing the general configuration of an IGBT to which an embodiment of the device of the present invention is applied, and FIGS. 2 and 3 show the saturation current rcg in the device of the embodiment shown in FIG.
(sat), latch-up current 11. and well length a
/Graph showing the relationship with channel width W. and a graph showing the relationship between the saturation current 1c, (sat,) and the well length a/channel width W with the bypass width Z/channel width W as a parameter. FIGS. 5(a) to 5(c) are explanatory diagrams showing examples of partial configurations in each of these embodiment devices;
Moreover, FIGS. 6 to 8 show the conventional IG
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the general configuration of BT. ! ... n-type drain layer, 2... n-type body layer,
3...p-type well layer, 4...n-type source layer, 4
1... Bypass region, 5... Gate oxide film, 6
...Dray electrode, 7...Source electrode, 8...
・Gate electrode agent Masu Oiwa Miscellaneous work 1 Figure 1; nuL-=Shi/layer 6; To...νA/house No.L 7: Source 8; Ga'-L 'E, &9; Drain IH (Cm2)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  第1導電形のドレイン層、このドレイン層上に形成さ
れた第2導電形のボディ層、このボディ層上に選択的に
形成された第1導電形のウェル層、このウェル層内に選
択的に形成された第2導電形のソース層をそれぞれに設
けて、複数の単位ユニットセルを構成させたIGBTに
おいて、前記ソース層の直下におけるウェル層部分での
ウェル長とチャネル巾との比を5×10^−^6cm^
2程度以下に微細化したことを特徴とする半導体装置。
a drain layer of a first conductivity type; a body layer of a second conductivity type formed on the drain layer; a well layer of the first conductivity type selectively formed on the body layer; In an IGBT in which a plurality of unit cells are constituted by providing source layers of the second conductivity type formed in ×10^-^6cm^
A semiconductor device characterized by being miniaturized to about 2 or less.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH065869A (en) * 1992-06-22 1994-01-14 Nec Corp Vertical field-effect transistor
US5381026A (en) * 1990-09-17 1995-01-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Insulated-gate thyristor
US5644150A (en) * 1994-03-28 1997-07-01 Fuji Electric Co., Ltd. Insulated gate thyristor
US5894139A (en) * 1996-05-30 1999-04-13 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device structure for insulated gate bipolar transistor
JP2004228553A (en) * 2002-11-28 2004-08-12 Sanken Electric Co Ltd Insulated gate semiconductor device and its manufacturing method
JP2009289988A (en) * 2008-05-29 2009-12-10 Fuji Electric Device Technology Co Ltd High-breakdown voltage vertical mosfet

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60236265A (en) * 1984-05-09 1985-11-25 Toshiba Corp Conductive modulation type mosfet
JPS61198781A (en) * 1985-02-28 1986-09-03 Toshiba Corp Conducting modulation type mosfet

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60236265A (en) * 1984-05-09 1985-11-25 Toshiba Corp Conductive modulation type mosfet
JPS61198781A (en) * 1985-02-28 1986-09-03 Toshiba Corp Conducting modulation type mosfet

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5381026A (en) * 1990-09-17 1995-01-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Insulated-gate thyristor
JPH065869A (en) * 1992-06-22 1994-01-14 Nec Corp Vertical field-effect transistor
US5644150A (en) * 1994-03-28 1997-07-01 Fuji Electric Co., Ltd. Insulated gate thyristor
US5894139A (en) * 1996-05-30 1999-04-13 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device structure for insulated gate bipolar transistor
JP2004228553A (en) * 2002-11-28 2004-08-12 Sanken Electric Co Ltd Insulated gate semiconductor device and its manufacturing method
JP4576805B2 (en) * 2002-11-28 2010-11-10 サンケン電気株式会社 Insulated gate semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2009289988A (en) * 2008-05-29 2009-12-10 Fuji Electric Device Technology Co Ltd High-breakdown voltage vertical mosfet

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