JPH02312280A - 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ - Google Patents

絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ

Info

Publication number
JPH02312280A
JPH02312280A JP1133202A JP13320289A JPH02312280A JP H02312280 A JPH02312280 A JP H02312280A JP 1133202 A JP1133202 A JP 1133202A JP 13320289 A JP13320289 A JP 13320289A JP H02312280 A JPH02312280 A JP H02312280A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
semiconductor
semiconductor layer
conductivity type
igbt
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.)
Pending
Application number
JP1133202A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyasu Hagino
萩野 浩靖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP1133202A priority Critical patent/JPH02312280A/ja
Priority to US07/401,827 priority patent/US5023691A/en
Priority to EP95114058A priority patent/EP0690512B1/en
Priority to DE69025990T priority patent/DE69025990T2/de
Priority to EP90109810A priority patent/EP0405138B1/en
Priority to DE69034157T priority patent/DE69034157T2/de
Publication of JPH02312280A publication Critical patent/JPH02312280A/ja
Priority to US07/648,902 priority patent/US5170239A/en
Priority to US07/926,378 priority patent/US5391898A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor 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
    • H01L29/10Semiconductor 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
    • H01L29/1095Body region, i.e. base region, of DMOS transistors or IGBTs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor 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
    • H01L29/0684Semiconductor 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types 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
    • H01L29/70Bipolar devices
    • H01L29/72Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
    • H01L29/739Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals controlled by field-effect, e.g. bipolar static induction transistors [BSIT]
    • H01L29/7393Insulated gate bipolar mode transistors, i.e. IGBT; IGT; COMFET
    • H01L29/7395Vertical transistors, e.g. vertical IGBT
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(In
sulated Ga1e Bipolar Tran
sistor  :以下IGBTという)に関し、特に
インバータ用途に適した高い短絡耐量およびラッチアッ
プ耐量をHするIGBTに関する。
〔従来の技術〕
一般に、IGBT装置は、11:、方形等の多角形(I
ζ造やストライブ構造を有するIGBT素7’(以ドI
GBTセルという)が多数個並列接続された(1η成を
有している。第16A図は従来のNチャネル701 G
 B T装置における正方形状IGBTセルを示す(1
と面図、第16B図は第16A図のA−A線に沿った断
面図である。図示のように、P型コレクタ層1上にN+
型バッファ層2およびN型エピタキシャル層3が順に形
成されている。N型エピタキシャル層3の表面には選択
的にP型ベース領域4が形成され、さらにこのP型ベー
ス領域4の表面には選択的にN型エミッタ領域5が形成
されている。N型エピタキシャル層3の表面とN型エミ
ッタ領域5の表面とで挟まれたP型ベース領域4の表面
近傍の領域6はチャネル領域として規定される。チャネ
ル領域6上にはゲート絶縁膜7が形成され、このゲート
絶縁膜7は隣接するIGBTセル間で一体となるように
N型エピタキシャル層3上にも形成されている。ゲート
絶縁膜7上には例えばポリシリコンから成るゲートff
1M8が形成され、またP型ベース領域4およびN型エ
ミッタ領域5の両方に電気的に接続するように例えばア
ルミなどの金属より成るエミッタ?1itffi9が形
成されている。なお、ゲートIt!!ii8およびエミ
ッタ電極りは全I GBTセルに対してそれぞれ共通に
電気的につながった構造となっている。また、2931
72層1の裏面には金属のコレクタ電極10が全I G
BTセルに対して一体に形成されている。
IGBTは、MOSFETと同様に、MO3型ゲート構
造を有する電圧制御型トランジスタであるため、駆動回
路が簡1114になるという利点を有している。コレク
タ電極10に正、エミッタ電極9に負の電圧を印加した
状態で、ゲート電極8に正の電圧を印加するとチャネル
領域6に反転層ができ、N型1ミツタ領域5からN型エ
ピタキシャル層3に電子が注入される。これに呼応して
、正孔の注入を制御するN+型バッファ層2を介して、
293172層1からN型エピタキシャル層3にi11
孔がl十人され、N型エピタキシャル層3では伝導度変
調が起こる。これによりN型エピタキシャル層3の抵抗
値は著しく低下する。このため、MOSFETであれば
高耐圧デバイスになるとN型エピタキシャル層3に相当
する層でのオン抵抗が問題になるのが、IGBTでは高
耐圧デバイスであってもN型エピタキシャル層3でのオ
ン抵抗がそれ程問題にならないという利点がある。これ
らの利点のため、IGBTはインバータ用途に適した素
子として注nされている。
しかし、一方、第16B図より明らかなように、IGB
Tには、293172層1.NWエピタキンヤル層3.
P型ベース領域4およびN型エミッタ領域5より成る寄
生サイリスクが存在する。この寄生サイリスクがターン
オンすると、ゲート電極8に印加する電圧ではもはや主
電流を1;す御できなくなる。これがいわゆるラッチア
ップであり、−見ラッチアップが起ると過電流によりI
 GBTが熱破壊されてしまう。このため、ラッチアッ
プ耐量を高めることがI GBTにとっては重要である
ラッチアップ発生のメカニズムは以下のとおりである。
N型エミッタ所域5の直下を正孔電流が流れると、P型
ベース領域4中に存在する溝方向の抵抗Rにより電圧降
下が生じる。この電圧降下がN型エミッタ領域5とP型
ベース領域4とで形成されるPN接合のビルトインポテ
ンシャルよりも高くなると該PN接合が順バイアスされ
、N型エミッタ領域5からP型ベース領域4への電子の
注入が起こる。そして、これがトリガとなってラッチア
ップが発生する。主電流Icが増えれば増えるほどN型
エミッタ領域5直下を流れる正孔電流も増え、ラッチア
ップが発生し昌くなる。このため、一般にII、 〉I
C(Sat)Mawとなるように設計される。ここで、
I I、はラッチアップが回避できる限界の主電流、I
C(SaL)Mayは実使用の最大ゲート電圧での飽和
電流である。
第17図はスイッチング素子として6個のIGBT11
a〜llfを用いたインバータ装置を示す回路図である
。一般にインバータ装置では、アームの短絡等が発生し
た場合にflil上流サ12により過電流を検出して全
スイッチング素子(この場合はIGBT11a〜11f
)を強制的にオフさせ、スイッチング素子を破壊から保
護するように構成されている。しかし、この保護機能が
H効に働くまでには多少の時間がかかるので、その間は
スイッチング素子は過電流に耐えなければならない。こ
のため、インバータ装置のスイッチング素子としてIG
BTを用いた場合には、rGBTの短絡耐量を高めるこ
とが重要となる。
第16B図のIGBTにおいて、チャネル領域6を流れ
る電子電流は293172層1.N型エピタキシャル層
3およびP型ベース層4より成るPNP トランジスタ
のベース電流113として働く。
このPNP トランジスタの電流増幅率をり、、&する
と、主電流1 −h  ・■ となる。MO8FCPC
B ETではP型コレクタ層1は存在せず、したがって上記
PNP)ランリスタによる増幅作用が無いため、Io−
IBである。このため、第18図に示すように、ゲート
電圧一定の条件下においてチャネル抵抗で制限される飽
和電流■。(SaL)は、IGBTの方がMOSFET
よりも約hr’r;倍大きくなる。この夏。(Sat)
が短絡時の自己制限電流となる。
第19図はIGBTの短絡試験を示す波形図である。I
 GETのエミッタ電極9.コレクタ電極10間に負荷
を介さず電源電圧を直接印加した状態で、第19図(C
)に示すゲートパルスをゲート1穫8に印加する。する
と、第19図(A)に示すように高いコレクタ電圧vc
がかかったまま、第19図(B)示すように大きな主電
流■。(く’ C(Sat))が時間t の間流れる。
! ×■c×C tWが成る臨界値を越えるとIGBTは熱的に破壊する
。この臨界値はIGBTチップの面積や、N型エピタキ
シャル層3の抵抗値や厚み等によって決定される。短絡
耐量を高めるためには’ C(SaL)はできるだけ小
さい方がよい。また前述した関係、すなわちラッチアッ
プ限界主電流11゜> l c<s□)Maxを容易に
満足するためにも、’ C(SaL)は小さい方がよい
。しかしながら、通電能力、オン状態損失の面からI 
  はあまり小C(Sat) さくできない。
そこで、ラッチアップ耐量を高めるため、言い換えれば
ラッチアップ限界主電流11、を大きくするため、第2
0図や第21図に示すエミッタバイパス構造が提案され
ている。第20図のB −B fJ、第21図のC−C
線に沿った断面の構造は、第16B図に示す構造と同じ
になる。バイパス領域13ではN型エミッタ領域5が削
除されているため、N型エミッタ領域5直下のP型ベー
ス領域4を流れる7[ミ孔亀流の割合が減少する。これ
によりラッチアップの発生が抑制される。また第21図
のエミッタバイパス構造ではチャネル幅も若l−減少す
るため、IC(Sat)が多少とも小さくなり短絡耐量
の向上に寄与する。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のIGBTは以上のように構成されており、ラッチ
アップ耐量や短絡耐量を高めることが望まれていた。そ
のためにエミッタバイパス構造が提案されているが、イ
ンバータ装置への実使用に適するに十分なラッチアップ
耐量や短絡耐量はfUられていないというのが実情であ
った。
本発明は、この様な実情に鑑み、インバータ装置への実
使用にも充分に耐え得る、高いラッチアップ耐量および
短絡耐量を有することのできるIGBTを提供すること
を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係るIGBTは、第1および第2主面を有す
る第1導電型の第1半導体層と、この第1半導体層の第
1主面上に形成された第2導電型の第2半導体層と、こ
の第2半導体層の表面に選択的に形成された第1導電型
の第1半導体領域と、この第1半導体領域の表面に選択
的に形成された複数の第2導電形の第2半導体領域とを
備え、第2半導体層の表面と第2半導体領域の表面とで
挟まれた第1半導体領域の表面近傍の領域はチャネル領
域として規定され、複数の第2半導体領域の相I7.間
隔りと第2半導体層の表面および第2半導体領域の表面
間の距離により規定されるチャネル領域の長さLとはD
>2Lの関係を満足し、チャネル領域上に形成された絶
縁膜と、この絶縁膜上に形成された制御電極と、第1お
よび第2半導体領域上に形成された第1主電極と、第1
半導体層の第2十面上に形成された第2主電極とをさら
に備えている。
また、D>2Lの関係を満足する代りに、少なくとも第
2半導体領域間の第1半導体領域の表面に形成され、第
1半導体領域よりも十分に高い不純物濃度を有し、第2
半導体領域間においては該第2半導体領域よりも第1半
導体領域の端部に接近する第1導電型の高濃度領域を設
けてもよい。
また、耐圧が500〜750V程度のIGBTの場合、
第2半導体層の表面および第2半導体領域の表面の対向
端に沿った長さにより規定されるチャネル領域の幅Wに
関し、その単位面積当りの値W が140cm  ≦W
U≦280印 を満足するように設定してもよい。
さらに、耐圧が1000〜1500V程度のIGBTの
場合、チャネル領域の単位面積当りの幅Wuが7一1O
≦WU≦150crn を満足するように設定してもよ
い。
〔作用〕
この発明においては、複数の第2半導体領域の相互間隔
りはチャネル領域の長さしの2倍よりも太き(されるの
で、チャネル幅が実効的に減少し、飽和電流’c(s□
)も実効的に減少する。
また、第2半導体領域間において該第2半導体領域より
も第1半導体領域の端部に接近する第1導電型の高濃度
領域を設けることにより、D>2Lの関係が満足されな
くともチャネル幅を実効的に減少できる。
また耐圧クラスが500〜750V程度のIGBTにお
いて単位面積当りのチャネル幅WUを140cm  ≦
W≦280cm−’の範囲に収め、あるいは、耐圧クラ
スが1000〜1500V程度のIGBTにおいて単位
面積当りのチャネル幅W を70cm−1≦Wu≦15
0cm−’の範囲に収めることにより、インバータ用途
に適した短絡耐量、ラッチアップ耐量を有するIGBT
が実現できる。
〔実施例〕
第1A図はこの発明によるIGBTの一実施例を示すT
面図、第1B図は第1A図のD−D線に沿った断面図で
ある。この実施例に係るIGBTはストライブ構造のN
チャネル型IGBTセルが多数個並列接続された構成を
有している。図示のように、P型コレクタ層1上にN 
型バッファ層2およびN型エピタキシャル層3が順に形
成されている。N’lエピタキシャル層3の表面には選
択的にP型ベース領域4が形成され、さらにこのP型ベ
ース領域4の表面には選択的にN型エミッタ領域5が形
成されている。N型エミッタ領域5は、ストライブを周
期的に削除することにより複数の島状の構造となってい
る。削除された部分はバイパス領域15となる。
NI45!工ピタキシヤル層3の表面とN型エミッタ領
域5の表面とで挟まれたP型ベース領域4の表面近傍の
領域6はチャネル領域として規定される。
チャネル領域6上にはゲート絶縁膜7が形成され、この
ゲート絶縁If!、 7は隣接するIGBTセル間で一
体となるようにN型エピタキシャル層3上にも形成され
ている。ゲート絶縁膜7上には例えばポリシリコンから
成るゲート電極8が形成され、またP型ベース領域4お
よびN型エミッタ領域5の両方に電気的に接続するよう
に例えばアルミなどの金属より成るエミッタ電極9が形
成されている。
なお、ゲート電極8およびエミッタ電極9は全IGOT
セルに対してそれぞれ共通に電気的につながった構造と
なっている。また、P型コレクタ層1の裏面には金属の
コレクタ電極10が全IGBTセルに対して一体に形成
されている。
動作において、コレクタ電極10に正の電圧、エミッタ
電極9に負の電圧を印加した状態で、ゲート電極8に正
の電圧を印加すると、ゲートm極8直下のP型ベース領
域4に第2図の斜線で示すように反転層ができ、コレク
タ電極10からエミッタ電極9に主電流が流れる。反転
層はN型エミッタ領域5に対応する部分(すなわちチャ
ネル領域6)だけでなく、バイパス領域15に対応する
部分にもできるため、N型エミッタ領域5から反転層を
通ってN型エピタキシャル層3に注入される電子はほぼ
45″の角度で広がる。言い換えれば、N型エピタキシ
ャル層3からの電子電流は、第2図の矢印で示すように
45@の広がりをもってN型エミッタ領域5に流入する
。このため、バイパス領域15の幅(すなわちエミッタ
領域5の相互間隔)Dが狭いと、チャネル領域6の幅W
はパターン上は削減されていても、実効的にはほとんど
減少していないことになる。その様な場合には飽和電流
■。(Sa t )もほとんど減少せず、短絡耐量の向
上も望めない。
したがって、実効チャネル幅を十分に減少させるために
は、間隔りを十分にとる必要がある。電子電流が456
の角度で広がることを考慮すると、実効チャネル幅の減
少のためには D  >  2L が満足されなければならない。ここでLはチャネル長で
ある。
第3A図は上記のことを考慮したこの発明によるIGB
Tの他の実施例を示す平面図、第3B図は第3A図のE
−E線に沿った断面図である。この実施例では、バイパ
ス領域15の幅りを先の実施例よりも大きくとることに
より、D>2Lが十分に満足されるようにしている。こ
れにより実効チャネル幅を減少させ、もって飽和電流■
。(Sat)を実効的に減少させることにより、短絡耐
量の向上を図ることができる。もっとも、D>2Xにな
ると電子電流の流れない領域が発生しオン電圧の大幅な
上昇につながるので、D<2Xである必要がある。ここ
でXはP型ベース領域4直下のN型エピタキシャル層3
の厚みである。したがって、D>2Lを満足する範囲で
、できるだけ幅りの小さいバイパス領域15を多数設け
るのが望ましい。
第4A図はこの発明によるIGBTのさらに他の実施例
を示す平面図、第4B図は第4A図のF−F線に沿った
断面図である。この実施例に係るIGBTは、P型ベー
ス領域4の中央部に設けられたP+型ベース領域14を
有している。P+型ベース領域14の不純物濃度はP型
ベース領域14の不純物濃度の5倍以上にしである。P
+型ベース領域14の端部は、第4A図の一点鎖線より
明らかなように、バイパス領域15に対応してP型ベー
ス領域4の端部に接近しN型エミッタ領域5に対応し゛
CP型ベース領域4の端部から遠ざかる凹凸形状となっ
ている。このIGBTでは、ベース電極8に1[の電圧
を印加した場合、ベース電極8直ドのP型ベース領域4
には反転層ができるが、P+型ベース領域14には反転
層がてきないため、反転層の形状は第5図の斜線で示す
ように凹凸状になる。反転層の四部では電子電流の広が
りが抑えられるため、バイパス領域15の幅りがD<2
Lの範囲まで狭くなっても、実効チャネル幅を減少させ
ることができる。特に、「E方形なとの多角形構造のI
GBTセルでは、I G B Tセルの大きさが小さく
なってくると間隔りを充分にとれなくなってくるため、
この構造が有効となる。
次にチャネル幅の減少について定量的な観点から考察を
加える。DC220VラインにI GBTを用いる場合
、一般に500〜750vの耐圧クラスの製品が使用さ
れる。このクラスのI GBTの通常動作における定格
電流密度は100A/am2程度である。一方、DC4
40VラインにIGBTを用いる場合には、一般に10
00〜1500Vの耐圧クラスの製品が使用される。こ
のクラスのIGBTの通常動作における定格電流密度は
50A/cI112程度である。以下には、500〜7
50V耐圧クラスを代表して、規格耐圧が500Vで定
格電流密度が100A/(!I11”のIGBT (サ
ンプル1 ) 、1000〜1500V耐圧クラスを代
表して、規格耐圧が100OVで定格電流密度が50A
/cI112のIGBT (サンプル2)について考察
する。
一般にI GBTの飽和電流密度j。(SaL)は、中
位面積当りのチャネル幅Wuに比例する。
jC(Sat)  ccWU 第6図の実線はサンプル1のI GBTの飽和電流密度
j     (A/am2)とjii位面積当りのチC
(Sa t ) ヤネル幅Wu  (am  )との関係を示すグラフ、
第7図の実線はサンプル2のI GBTの飽和電流密度
jC(Sat) (A/ Cxn” )と単位面積当リ
ノチャネ−■ ル幅Wu  (c+n  )との関係を示すグラフであ
る。
サンプル1のIGETの場合、定格電流密度]00A/
cIII2に対してピーク電流は一般に3倍以上要求さ
れる。よって飽和電流密度j。(8□)は30OA /
 c+n 2以上でなければならない。従って第6図の
実線のグラフより、単位面積当りのチャネルI 幅W はWU≧140 cm  であることが必ザであ
る。一方、サンプル2のIGBTの場合、定格電流密度
50 A / am 2に対して一般に3倍以上のピー
ク電流が要求されるから、飽和電流密度jC(SaL)
は150A/国2以上でなければならない。従って、第
7図の実線のグラフより、単位面積当りのチャネル幅W
uはWU≧70cn  であることが必要である。
短絡時、IGBTに与えられる発熱エネルギーECが成
る値を越えるとそのI GBTは熱破壊する。短絡時の
発熱エネルギーEoは次式で求められる。
EC= jC(Sat)   CV v  xt ここで■cは短絡時にIGBTのコレクタ・エミッタ間
に印加される電圧、tVは短絡時間である。
サンプル1のIGBTの場合、通常動作時の規格耐圧5
00Vに対し、短絡時の耐圧は望ましくは最低400V
が要求される。またその最低400Vの電圧が負荷を介
さずに直接印加されかつオンした状態で、最低10μs
ecは熱破壊せずに耐えられることが要求される。なぜ
なら、その間に保護回路による保護機能が有効に働くこ
とができるからである。一方、サンプル2のIGBTの
場合、通常動作時の規格耐圧500Vに対し、短絡時の
耐圧は望ましくは最低800Vが要求される。その最低
800 Vの電圧の短絡印加状態で耐えられる時間はサ
ンプル1のI GBTと同じく最低10IISeeが要
求される。
第6図の一点鎖線は、サンプル1のI GBTに400
Vの電圧を10μsecの期間、短絡印加したときの1
11−位面積当りのチャネル幅W  (an−I)と発
熱エネルギーE  (Joule/ am 2)との関
係を示すグラフである。また第7図の一点鎖線は、サン
プル2のI GBTに800Vの電圧を10μscCの
期間、短絡印加したときの単位面積当りのチヤネル幅W
u  (cm  )と発熱エネルギーEC(JouIc
/c!n2)との関係を示すグラフである。第6図およ
び第7図中のX印は実験による破壊値である。
第6図および第7図より、サンプル1のI GBTもサ
ンプル2のIGBTも、発熱エネルギーECがほぼ5 
 Joule/cm2に達すると熱破壊することがわか
る。従って第6図および第7図の一点鎖線のグラフより
、サンプル1.2のIGBTが熱破壊に耐えるためには
、単位面積当りのチャネル幅Wuは、サンプル】のIG
BTの場合、wU≦280釦 、サンプル2のIGBT
の場合、wU≦150cm−’でなければならない。
以上のことより、インバータ用途に用いるIGBTとし
ては、単位面積当りのチャネル幅wUが次のように設計
されることが望ましい。
耐圧クラス500〜750V(7)IGBT=1−1 1、40 cm  ≦Wo ≦280c+n耐圧クラス
1000〜1500VのIGBT=1−1 70c+n  ≦Wu 5150cm 効率的に111位面積当りのチャネル幅WUを調整する
ためのI GBTの構造について以下に説明する。第8
A図はこの発明によるIGETのさらに他の実施例を示
す1乙面図、第8B図は第8A図のG−G線に沿った断
面図である。この実施例では、ストライブ構造のIGB
Tセルの片側のN型エミッタ領域5を抜き、片側にのみ
ストライブ状のN型エミッタ領域5を設けている。こう
することにより、単位面積当りのチャネル幅WUは、両
側にストライブ状のN型エミッタ領域5を設けた場合と
比べ、1/2に削減される。チャネル領域6を通って流
れる電子電流の分布をI GBTチップ全体に均一にす
るため、各IGBTセルの同じ側にN型エミッタ領域5
を設けるのが望ましい。
第9図〜第12図はこの発明によるIGBTのさらに他
の実施例を示す甲面図である。これらの実施例における
IGBTはマトリクス状に配列された多数の正方形状I
 GBTセルより成っている。
第9図のIGBTにおいて、各IGBTセルはすべて、
所定割合で設けられたエミッタバイパス領域15をHし
ている。第10図および第11図のIGBTは、エミッ
タ領域5を有するI GBTセルと有さないIGBTセ
ル(すなわちエミッタバイパス領域15の割合が100
%であるIGBTセル)とを含んでいる。第10図のI
 GBTにおいては、エミッタ領域5を有するIGBT
セルにさらに所定割合でエミッタバイパス領域15が設
けられている。第11図のIGBTにおいては、エミッ
タ領域5を有するIGBTセルにはエミッタバイパス領
域15は設けられていない。第12図のIGBTにおい
て、各IGBTセルはすべて、11部にだけエミッタ領
域5を有し、残りの半部はエミッタバイパス領域15と
なっている。これらの実施例において、エミッタバイパ
ス領域]、 5 d’)割合は適23/、に変化されて
もよい。またこれらの実施例を適当に組合せてもよい。
電子電流の分布をIGBTチップ全体に均一にするため
、エミッタバイパス領域15はIGBTチップ全体にで
きるだけ均一に分布させるのが望ましい。またこれらの
実施例のrGBTセルに第4B図の断面図に示すP+型
ベース領域14を併用して、エミッタバイパス領域15
によるチャネル幅の減少をより実効あらしめるようにし
てもよい。
第13図はコレクタショート構造を示す断面図図である
。この構造では、N型エピタキシャル層3の裏面に、P
型コレクタ層1aとN 型71777層2aとが交互に
形成され、その上にコレクタ電極10が全面に形成され
ている。N型エピタキシャル層3中のキャリアがN 型
バッファ層2aを介して迅速にコレクタ電極10に引き
出されるため、スイッチング速度が向上する。このよう
なコレクタショート構造を本発明のIGBTに適用して
もよい。
第14A図〜第14D図は、この発明によるIGBT 
(耐圧クラス500〜700 V)の製造方法の一例を
示す断面図である。まず第14A図に示すように、0.
005〜0.02Ω・C程度の比抵抗のP型゛1′、導
体基板より成るP型コレクタ層1上に、0.1Ω・(至
)程度の比抵抗のN 型バッファ層2を約20μmの厚
みにエピタキシャル成長し、さらにその上に30Ω・(
7)程度の高比抵抗のN型エピタキシャル層3を約60
μmの厚みにエピタキシャル成長する。そして、エピタ
キシャル層3上の全面に酸化膜70を形成し、さらにそ
の上全面にポリシリコン層80をCVD法などにより形
成する。
次に、第14B図に示すように、酸化膜70およびポリ
シリコン層80を選択的にエツチングし、窓90を開け
る。これにより酸化膜70およびポリシリコン層80は
それぞれゲート酸化膜7およびデー11極8となる。窓
90の形状は、ストライブ状あるいは、正方形に代表さ
れる多角形状などのIGBTセルの形状に対応する。こ
の窓90を通してP型不純物をイオン注入法、拡散法な
どによりN型エピタキシャル層3に選択的に添加し、l
 GBTセル形状に応じた形状のP型ベース領域4を形
成する。
次に図示しないマスクを形成し、N型不純物をイオン注
入法、拡散法などによりP型ベース領域4に選択的に添
加し、前述した各実施例に従った所glのパターンのN
型エミッタ領域5を第14C図に示すように形成する。
例えば第2図のパターンの場合、N型エミッタ領域5の
間隔りはD>2xO,ll  (Xj、−Xj□)を満
足するように設定される。ここでXJ、およびXjnは
それぞれP型ベース領域4およびN型エミッタ領域5の
深さを示す。係数の0.8は縦方向の拡散に対する横方
向の拡散の割合を示す。よってo、8  (X j、−
X jn)は第2図のチャネル長しに相当することにな
る。
最後に、第14D図に示すように、N型エミッタ領域5
とP型ベース領域4の両方にオーミック接触するように
アルミ等の金属より成るエミッタ電極9が形成され、そ
の後、P型コレクタ層1の裏面にオーミック接触するよ
うにTi−Ni−Au等の金属より成るコレクタ電極1
0が形成されて、IGBT装置が完成する。
なお、第4B図に示すP+型ベース領域14を形成する
場合には、第14B図の工程と第14C図の工程との間
に、P型ベース領域4を形成するときの注入量よりも十
分に多い量(5倍量」二が望ましい)のP型不純物をP
型ベース領域4に選択的に注入する工程を追加すればよ
い。
また、第14A図の工程において、P型半導体基板1上
にN+型バッファ層2.N型エピタキシャル層3を順次
エピタキシャル成長させる代りに、第15図に示すよう
に、高比抵抗N型半導体基板30の裏面全面にN型不純
物を拡散してN+型バッファ層2を形成し、この基板に
P型゛1′、導体基板より成るP型コレクタ層1を貼り
合せてもよい。
この場合、両基板の貼り合せ面を親水性処理し、続いて
両基板を当接させ熱処理を施すことにより、両基板は容
易に接合される。
耐圧クラス1ooo −1500VのI G B Tを
製造する場合には、N型エピタキシャル層3の比抵抗を
60Ω・(7)、N型エピタキシャル層3の厚みを10
0μmに変更すればよい。P型コレクタ層1の比抵抗、
N+型バッファ層2の比抵抗およびN+型バッファ層2
の厚みは上述した耐圧クラス500〜750vのIGB
Tの場合と同様である。
なお、上記実施例ではNチャネル型IGBTについて説
明したが、Pチャネル型IGBTにもこの発明が適用で
きることは勿論である。
〔発明の効果〕
本発明は以上のように構成されているので、以−ドのよ
うな効果を奏する。
請求項1のIGBTによれば、複数の第2半導体(HJ
!i域の相互間隔りはチャネル長しの2倍よりも大きく
されるので、チャネル幅が実効的に減少し、従って飽和
電流も実効的に減少する。その結果、IGBTの短絡耐
量、ラッチアップ耐量を効果的に高めることができると
いう効果がある。
また、請求項2のIGBTによれば、第2半導体領域間
において該第2半導体領域よりも第1半導体領域の端部
に接近する第1導電型の高濃度領域を設けたので、D>
2Lの関係が満足されなくともチャネル幅を実効的に減
少できる。その結果、請求項1のI GBTと同様、短
絡耐量、ラッチアップ耐量を効果的に高めることができ
るという効果がある。
また、請求項3では耐圧クラスが500〜750 V程
度のIGBTにおいて単位面積当りのチャー1刊 ネル幅W を140cm  ≦w、≦280 cm  
の範囲に収め、あるいは、請求項4では耐圧クラスが1
000〜+500V程度のIGETにおいて単位面積当
りのチャネル幅Wを70印 ≦Wu≦150 cmの範
囲に収めたので、インバータ用途に適した短絡耐量、ラ
ッチアップ耐量を有するIGBTが得られるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1A図はこの発明によるI GBTの一実施例を示す
甲面図、第1B図は第1A図のD−D線に沿った断面図
、第2図はチャネル領域を流れる電子電流の様子を示す
一11面図、第3A図および第4A図はこの発明による
IGETの他の実施例を示す甲面図、第3B図および第
4B図はそれぞれ第3A図のE−E線および第4A図の
F−F線に沿った断面図、第5図は反転層のでき方を示
す平面図、第6図および第7図は単位面積当りのチャネ
ル幅と飽和電流密度および発熱エネルギーとの関係を示
すグラフ、第8A図はこの発明によるIGBTのさらに
他の実施例を示す平面図、第8B図は第8A図のG−G
線に沿った断面図、第9図ないし第12図はこの発明に
よるI GBTのさらに他の実施例を示す平面図、第1
3図はコレクタショート構造を示す断面図、第14A図
ないし第14D図はこの発明によるIGBTの製造方法
の一例を示す断面図、第15図は製造工程における変形
例を示す説明図、第16A図は従来のIGBTを示す平
面図、第16B図は第16A図のA−A線に沿った断面
図、第17図はIGBTを用いたインバータ装置を示す
回路図、第18図はIGBTとMOSFETの飽和電流
を示すグラフ、第19図はIGBTの短絡試験を示す波
形図、第20図および第21図は従来のエミッタバイパ
ス構造を示す甲面図である。 図において、1はP’Sコレクタ層、2はN+型バッフ
ァ層、3はN5工ピタキシヤル層、4はP型ベース領域
、5はN型エミッタ領域、6はチャネル領域、7はゲー
ト絶縁膜、8はゲート電極、9はエミッタ電極、10は
コレクタ電極、15はバイパス領域である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人   大  岩  増  進 O贅 釈 区 し〆 −NrQ寸0■トω■O 第5図 第6図 第7図 単位面積当りのチャネル幅W、(cm7’)第9図 第10図 第11図 第12図 第14A図 第148図 第15図 第17図 第16A図 第168図 エミッタ       ゲート コレクタ 州    ′″″″ 第20図 第21図 手続補正書(自発)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1および第2主面を有する第1導電型の第1半
    導体層と、 前記第1半導体層の第1主面上に形成された第2導電型
    の第2半導体層と、 前記第2半導体層の表面に選択的に形成された第1導電
    型の第1半導体領域と、 前記第1半導体領域の表面に選択的に形成された複数の
    第2導電形の第2半導体領域とを備え、前記第2半導体
    層の表面と前記第2半導体領域の表面とで挟まれた前記
    第1半導体領域の表面近傍の領域はチャネル領域として
    規定され、 前記複数の第2半導体領域の相互間隔Dと、前記第2半
    導体層の表面と前記第2半導体領域の表面との間の距離
    により規定される前記チャネル領域の長さLとは、D<
    2Lの関係を満足し、前記チャネル領域上に形成された
    絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された制御電極と、 前記第1および第2半導体領域上に形成された第1主電
    極と、 前記第1半導体層の第2主面上に形成された第2主電極
    とをさらに備える絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ
  2. (2)第1および第2主面を有する第1導電型の第1半
    導体層と、 前記第1半導体層の第1主面上に形成された第2導電型
    の第2半導体層と、 前記第2半導体層の表面に選択的に形成された第1導電
    型の第1半導体領域と、 前記第1半導体領域の表面に選択的に形成された複数の
    第2導電形の第2半導体領域とを備え、前記第2半導体
    層の表面と前記第2半導体領域の表面とで挟まれた前記
    第1半導体領域の表面近傍の領域はチャネル領域として
    規定され、 少なくとも前記第2半導体領域間の前記第1半導体領域
    の表面に形成され、前記第1半導体領域よりも十分に高
    い不純物濃度を有し、前記第2半導体領域間においては
    前記第2半導体領域よりも前記第1半導体領域の端部に
    接近する第1導電型の高濃度領域と、 前記チャネル領域上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜
    上に形成された制御電極と、 前記第1および第2半導体領域上に形成された第1主電
    極と、 前記第1半導体層の第2主面上に形成された第2主電極
    とをさらに備える絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ
  3. (3)耐圧が500〜750V程度の絶縁ゲート型バイ
    ポーラトランジスタであって、 第1および第2主面を有する第1導電型の第1半導体層
    と、 前記第1半導体層の第1主面上に形成された第2導電型
    の第2半導体層と、 前記第2半導体層の表面に選択的に形成された第1導電
    型の第1半導体領域と、 前記第1半導体領域の表面に選択的に形成された第2導
    電形の第2半導体領域とを備え、 前記第2半導体層の表面と前記第2半導体領域の表面と
    で挟まれた前記第1半導体領域の表面近傍の領域はチャ
    ネル領域として規定され、 前記第2半導体層の表面と前記第2半導体領域の表面と
    の対向端に沿った長さにより規定される前記チャネル領
    域の幅Wに関し、その単位面積当りの値W_uは140
    cm^−^1≦W_u≦280cm^−^1を満足し、 前記チャネル領域上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜
    上に形成された制御電極と、 前記第1および第2半導体領域上に形成された第1主電
    極と、 前記第1半導体層の第2主面上に形成された第2主電極
    とをさらに備える絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ
  4. (4)耐圧が1000〜1500V程度の絶縁ゲート型
    バイポーラトランジスタであって、 第1および第2主面を有する第1導電型の第1半導体層
    と、 前記第1半導体層の第1主面上に形成された第2導電型
    の第2半導体層と、 前記第2半導体層の表面に選択的に形成された第1導電
    型の第1半導体領域と、 前記第1半導体領域の表面に選択的に形成された第2導
    電形の第2半導体領域とを備え、 前記第2半導体層の表面と前記第2半導体領域の表面と
    で挟まれた前記第1半導体領域の表面近傍の領域はチャ
    ネル領域として規定され、 前記第2半導体層の表面と前記第2半導体領域の表面と
    の対向端に沿った長さにより規定される前記チャネル領
    域の幅Wに関し、その単位面積当りの値W_uは70c
    m^−^1≦W_u≦150cm^−^1を満足し、 前記チャネル領域上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜
    上に形成された制御電極と、 前記第1および第2半導体領域上に、形成された第1主
    電極と、 前記第1半導体層の第2主面上に形成された第2主電極
    とをさらに備える絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ
JP1133202A 1989-05-26 1989-05-26 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ Pending JPH02312280A (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1133202A JPH02312280A (ja) 1989-05-26 1989-05-26 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ
US07/401,827 US5023691A (en) 1989-05-26 1989-09-01 Insulated gate bipolar transistor
EP95114058A EP0690512B1 (en) 1989-05-26 1990-05-23 Insulated gate bipolar transistor and method for fabricating the same
DE69025990T DE69025990T2 (de) 1989-05-26 1990-05-23 Bipolarer Transistor mit isolierter Steuerelektrode und Verfahren zu dessen Herstellung
EP90109810A EP0405138B1 (en) 1989-05-26 1990-05-23 Insulated gate bipolar transistor and method of making the same
DE69034157T DE69034157T2 (de) 1989-05-26 1990-05-23 Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode und Verfahren zur Herstellung
US07/648,902 US5170239A (en) 1989-05-26 1991-01-31 Insulated gate bipolar transistor having high short-circuit SOA and high latch-up current
US07/926,378 US5391898A (en) 1989-05-26 1992-08-10 Insulated gate bipolar transistor having high short-circuit and latch-up withstandability

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1133202A JPH02312280A (ja) 1989-05-26 1989-05-26 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02312280A true JPH02312280A (ja) 1990-12-27

Family

ID=15099119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1133202A Pending JPH02312280A (ja) 1989-05-26 1989-05-26 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ

Country Status (4)

Country Link
US (3) US5023691A (ja)
EP (2) EP0405138B1 (ja)
JP (1) JPH02312280A (ja)
DE (2) DE69025990T2 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100397858B1 (ko) * 1996-12-27 2003-12-18 페어차일드코리아반도체 주식회사 절연게이트 바이폴라 트랜지스터
KR100455363B1 (ko) * 1997-10-22 2005-06-07 페어차일드코리아반도체 주식회사 절연게이트 구조의 바이폴라 트랜지스터(igbt) 및 그 제조방법
JP2005236113A (ja) * 2004-02-20 2005-09-02 Denso Corp Mos型半導体装置およびそれを備えた点火装置
JP2007129098A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Fuji Electric Holdings Co Ltd 半導体装置
JP2013012783A (ja) * 2012-10-10 2013-01-17 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
JP2016162780A (ja) * 2015-02-26 2016-09-05 サンケン電気株式会社 半導体装置
CN117038708A (zh) * 2023-09-28 2023-11-10 绍兴中芯集成电路制造股份有限公司 沟槽型场效应晶体管及其制备方法

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5528058A (en) * 1986-03-21 1996-06-18 Advanced Power Technology, Inc. IGBT device with platinum lifetime control and reduced gaw
JPH02312280A (ja) * 1989-05-26 1990-12-27 Mitsubishi Electric Corp 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ
JP2858404B2 (ja) * 1990-06-08 1999-02-17 株式会社デンソー 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタおよびその製造方法
JPH05110085A (ja) * 1991-10-14 1993-04-30 Mitsubishi Electric Corp 電界効果型半導体装置およびその製造方法
JPH05206469A (ja) * 1992-01-29 1993-08-13 Hitachi Ltd 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ
JP2984478B2 (ja) * 1992-08-15 1999-11-29 株式会社東芝 伝導度変調型半導体装置及びその製造方法
DE69207410T2 (de) * 1992-09-18 1996-08-29 Cons Ric Microelettronica Monolithisch integrierte Brückenschaltung mit Transistoren und entsprechendes Herstellungsverfahren
JP3297129B2 (ja) * 1992-10-08 2002-07-02 株式会社東芝 半導体装置
US5317184A (en) * 1992-11-09 1994-05-31 Harris Corporation Device and method for improving current carrying capability in a semiconductor device
US5489788A (en) * 1993-03-09 1996-02-06 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Insulated gate semiconductor device with improved short-circuit tolerance
DE4313170A1 (de) * 1993-04-22 1994-10-27 Abb Management Ag Leistungshalbleiterbauelement
DE4315178A1 (de) * 1993-05-07 1994-11-10 Abb Management Ag IGBT mit selbstjustierender Kathodenstruktur sowie Verfahren zu dessen Herstellung
JP2987040B2 (ja) * 1993-11-05 1999-12-06 三菱電機株式会社 絶縁ゲート型半導体装置
US5455442A (en) * 1993-11-17 1995-10-03 Harris Corporation COMFET switch and method
DE69326771T2 (de) 1993-12-07 2000-03-02 St Microelectronics Srl Ausgangstufe mit Transistoren von unterschiedlichem Typ
US5466951A (en) * 1993-12-08 1995-11-14 Siemens Aktiengesellschaft Controllable power semiconductor element with buffer zone and method for the manufacture thereof
EP0661755A1 (en) * 1993-12-28 1995-07-05 AT&T Corp. High voltage semiconductor device having improved electrical ruggedness and reduced cell pitch
US5817546A (en) * 1994-06-23 1998-10-06 Stmicroelectronics S.R.L. Process of making a MOS-technology power device
DE69429913T2 (de) * 1994-06-23 2002-10-31 St Microelectronics Srl Verfahren zur Herstellung eines Leistungsbauteils in MOS-Technik
US6124179A (en) * 1996-09-05 2000-09-26 Adamic, Jr.; Fred W. Inverted dielectric isolation process
US5841197A (en) * 1994-11-18 1998-11-24 Adamic, Jr.; Fred W. Inverted dielectric isolation process
US5798554A (en) * 1995-02-24 1998-08-25 Consorzio Per La Ricerca Sulla Microelettronica Nel Mezzogiorno MOS-technology power device integrated structure and manufacturing process thereof
JP3298385B2 (ja) * 1995-04-05 2002-07-02 富士電機株式会社 絶縁ゲート型サイリスタ
US5541547A (en) * 1995-05-03 1996-07-30 Sun Microsystems, Inc. Test generator system for controllably inducing power pin latch-up and signal pin latch-up in a CMOS device
EP0768714B1 (en) * 1995-10-09 2003-09-17 Consorzio per la Ricerca sulla Microelettronica nel Mezzogiorno - CoRiMMe Construction method for power devices with deep edge ring
DE69533134T2 (de) * 1995-10-30 2005-07-07 Stmicroelectronics S.R.L., Agrate Brianza Leistungsbauteil hoher Dichte in MOS-Technologie
DE69534919T2 (de) 1995-10-30 2007-01-25 Stmicroelectronics S.R.L., Agrate Brianza Leistungsvorrichtung in MOS-Technologie mit einer einzigen kritischen Größe
US6228719B1 (en) 1995-11-06 2001-05-08 Stmicroelectronics S.R.L. MOS technology power device with low output resistance and low capacitance, and related manufacturing process
EP0772244B1 (en) * 1995-11-06 2000-03-22 Consorzio per la Ricerca sulla Microelettronica nel Mezzogiorno MOS technology power device with low output resistance and low capacity and related manufacturing process
DE69518653T2 (de) * 1995-12-28 2001-04-19 St Microelectronics Srl MOS-Technologie-Leistungsanordnung in integrierter Struktur
DE69631524T2 (de) 1996-07-05 2004-10-07 St Microelectronics Srl Asymmetrische MOS-Technologie-Leistungsanordnung
JP3426928B2 (ja) * 1996-09-18 2003-07-14 株式会社東芝 電力用半導体装置
GB9625839D0 (en) * 1996-12-12 1997-01-29 Westinghouse Brake & Signal Semiconductor switching devices
DE19654113A1 (de) * 1996-12-23 1998-06-25 Asea Brown Boveri Verfahren zum Herstellen eines MOS-gesteuerten Leistungshalbleiterbauelements
KR100256109B1 (ko) * 1997-05-07 2000-05-01 김덕중 전력 반도체 장치
US6121089A (en) * 1997-10-17 2000-09-19 Intersil Corporation Methods of forming power semiconductor devices having merged split-well body regions therein
DE69839439D1 (de) 1998-05-26 2008-06-19 St Microelectronics Srl MOS-Technologie-Leistungsanordnung mit hoher Integrationsdichte
DE19829614B4 (de) * 1998-07-02 2004-09-23 Semikron Elektronik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Leistungshalbleiterbauelementes
US6037631A (en) * 1998-09-18 2000-03-14 Siemens Aktiengesellschaft Semiconductor component with a high-voltage endurance edge structure
JP4865166B2 (ja) * 2001-08-30 2012-02-01 新電元工業株式会社 トランジスタの製造方法、ダイオードの製造方法
JP2007194575A (ja) 2005-12-21 2007-08-02 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JP2007207862A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JP5036234B2 (ja) * 2006-07-07 2012-09-26 三菱電機株式会社 半導体装置
JP5283326B2 (ja) * 2006-10-27 2013-09-04 三菱電機株式会社 半導体装置およびその製造方法
JP2012089565A (ja) * 2010-10-15 2012-05-10 Honda Motor Co Ltd 半導体装置
JP5568036B2 (ja) * 2011-03-09 2014-08-06 トヨタ自動車株式会社 Igbt
JP5609939B2 (ja) * 2011-09-27 2014-10-22 株式会社デンソー 半導体装置
CN102956638B (zh) * 2012-11-13 2015-04-15 清华大学 连体igbt器件及其加工方法
KR101489088B1 (ko) 2013-09-03 2015-02-04 (주) 아이씨티케이 식별키 생성 장치 및 방법
CN104393032A (zh) * 2014-12-04 2015-03-04 国家电网公司 一种平面栅igbt及其制作方法
US10833671B2 (en) * 2018-10-23 2020-11-10 Infnieon Technologies Americas Corp. Increasing forward biased safe operating area by source segmentation
US10998403B2 (en) * 2019-03-04 2021-05-04 Infineon Technologies Americas Corp. Device with increased forward biased safe operating area (FBSOA) through using source segments having different threshold voltages
US11217666B2 (en) 2019-09-17 2022-01-04 Infineon Technologies Americas Corp. Method of increasing forward biased safe operating area using different threshold voltage segments

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60254658A (ja) * 1984-05-30 1985-12-16 Toshiba Corp 導電変調型mosfet
JPS61164263A (ja) * 1985-01-17 1986-07-24 Toshiba Corp 導電変調型mosfet
JPS61196781A (ja) * 1985-02-26 1986-08-30 Mitsubishi Electric Corp 間欠駆動形磁気記録装置
JPS61198781A (ja) * 1985-02-28 1986-09-03 Toshiba Corp 導電変調型mosfet

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4441117A (en) * 1981-07-27 1984-04-03 Intersil, Inc. Monolithically merged field effect transistor and bipolar junction transistor
US4532534A (en) * 1982-09-07 1985-07-30 Rca Corporation MOSFET with perimeter channel
JPS60196974A (ja) * 1984-03-19 1985-10-05 Toshiba Corp 導電変調型mosfet
US4672407A (en) * 1984-05-30 1987-06-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Conductivity modulated MOSFET
CA1227171A (en) * 1984-09-04 1987-09-22 Hyok S. Lew Sky-slide emergency escape system
JPS6184865A (ja) * 1984-10-02 1986-04-30 Nec Corp 半導体装置
JPS61184865A (ja) * 1985-02-12 1986-08-18 Matsushita Electronics Corp 半導体記憶装置
JPS61191071A (ja) * 1985-02-20 1986-08-25 Toshiba Corp 伝導度変調型半導体装置及びその製造方法
DE3628857A1 (de) * 1985-08-27 1987-03-12 Mitsubishi Electric Corp Halbleitereinrichtung
DE3689680T2 (de) * 1985-09-30 1994-06-23 Toshiba Kawasaki Kk Mittels Steuerelektrode abschaltbarer Thyristor mit unabhängigen Zünd-/Lösch-Kontrolltransistoren.
US4641162A (en) * 1985-12-11 1987-02-03 General Electric Company Current limited insulated gate device
JPH0779164B2 (ja) * 1986-01-30 1995-08-23 三菱電機株式会社 半導体装置
JPH061831B2 (ja) * 1986-07-08 1994-01-05 株式会社日立製作所 ゲ−トタ−ンオフサイリスタ
JP2786196B2 (ja) * 1987-07-21 1998-08-13 株式会社デンソー 絶縁ゲート型半導体装置
EP0332822A1 (de) * 1988-02-22 1989-09-20 Asea Brown Boveri Ag Feldeffektgesteuertes, bipolares Leistungshalbleiter-Bauelement sowie Verfahren zu seiner Herstellung
EP0330122B1 (de) * 1988-02-24 1995-10-25 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines durch Feldeffekt steuerbaren Bipolartransistors
DE58905355D1 (de) * 1988-04-22 1993-09-30 Asea Brown Boveri Abschaltbares Leistungshalbleiterbauelement.
JPH02163974A (ja) * 1988-12-16 1990-06-25 Mitsubishi Electric Corp 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタおよびその製造方法
JPH02312280A (ja) * 1989-05-26 1990-12-27 Mitsubishi Electric Corp 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60254658A (ja) * 1984-05-30 1985-12-16 Toshiba Corp 導電変調型mosfet
JPS61164263A (ja) * 1985-01-17 1986-07-24 Toshiba Corp 導電変調型mosfet
JPS61196781A (ja) * 1985-02-26 1986-08-30 Mitsubishi Electric Corp 間欠駆動形磁気記録装置
JPS61198781A (ja) * 1985-02-28 1986-09-03 Toshiba Corp 導電変調型mosfet

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100397858B1 (ko) * 1996-12-27 2003-12-18 페어차일드코리아반도체 주식회사 절연게이트 바이폴라 트랜지스터
KR100455363B1 (ko) * 1997-10-22 2005-06-07 페어차일드코리아반도체 주식회사 절연게이트 구조의 바이폴라 트랜지스터(igbt) 및 그 제조방법
JP2005236113A (ja) * 2004-02-20 2005-09-02 Denso Corp Mos型半導体装置およびそれを備えた点火装置
JP2007129098A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Fuji Electric Holdings Co Ltd 半導体装置
JP2013012783A (ja) * 2012-10-10 2013-01-17 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
JP2016162780A (ja) * 2015-02-26 2016-09-05 サンケン電気株式会社 半導体装置
CN117038708A (zh) * 2023-09-28 2023-11-10 绍兴中芯集成电路制造股份有限公司 沟槽型场效应晶体管及其制备方法
CN117038708B (zh) * 2023-09-28 2024-01-23 绍兴中芯集成电路制造股份有限公司 沟槽型场效应晶体管及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP0405138A2 (en) 1991-01-02
DE69034157D1 (de) 2004-09-30
EP0405138A3 (en) 1991-11-27
EP0405138B1 (en) 1996-03-20
EP0690512B1 (en) 2004-08-25
EP0690512A1 (en) 1996-01-03
US5023691A (en) 1991-06-11
DE69025990T2 (de) 1996-11-28
US5391898A (en) 1995-02-21
DE69025990D1 (de) 1996-04-25
DE69034157T2 (de) 2005-09-08
US5170239A (en) 1992-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH02312280A (ja) 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ
EP0581246B1 (en) MIS-type semiconductor device
JP3382172B2 (ja) 横型絶縁ゲートバイポーラトランジスタ
JP3467381B2 (ja) 炭化けい素ダイオード
JP2650519B2 (ja) 横型絶縁ゲートトランジスタ
JPH08316480A (ja) 高耐圧半導体素子
JP2585505B2 (ja) 導電変調型mosfet
CN111512448B (zh) 半导体装置
JP2007035736A (ja) 半導体装置および電気機器
JP2020013836A (ja) 半導体装置および半導体回路装置
US10930775B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing silicon carbide semiconductor device
JPH09246523A (ja) 半導体装置
JP7302285B2 (ja) 半導体装置
TW201101462A (en) Transistor power switch device resistant against repetitive avalanche breakdown
JP2000164859A (ja) 半導体装置及びその製造方法
US11569351B2 (en) Semiconductor device
JP3916206B2 (ja) 半導体装置
GB2084397A (en) Semiconductor integrated circuit
JP2022042526A (ja) 半導体装置
JP4700148B2 (ja) 電圧駆動型バイポーラ半導体装置
JP2003101023A (ja) 縦型絶縁ゲート型電界効果トランジスタおよびその製造方法
JPS6373670A (ja) 導電変調型mosfet
JPS62283669A (ja) 導電変調型mosfet
JP7310343B2 (ja) 半導体装置
JP4644768B2 (ja) 炭化シリコン(SiC)トランジスタ