JPWO2018167871A1 - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体装置1では、主面10aに平行な平面において、主電極22は、ゲート電極21と隣り合う電極領域A1と、電極領域A1を挟んでゲート電極21の反対側に位置する電極領域A2と、を有し、電極領域A1には複数のショートゲートSG1が設けられ、電極領域A2には複数のショートゲートSG2が設けられており、トリガショートゲートSG1atとゲート電極21との間の距離Zが基準値に基づく距離範囲内にあり、かつ第2のショートゲートSG2の配置密度が第1のショートゲートSG1の配置密度よりも高い。
Description
第1の主面、および前記第1の主面の反対側の第2の主面を有する第1導電型の半導体基板と、
前記半導体基板の前記第1の主面に形成された第2導電型の第1の半導体領域と、
前記第1半導体領域内に形成された第1導電型の第2の半導体領域と、
前記半導体基板の前記第2の主面に形成された第2導電型の第3の半導体領域と、
前記第1の半導体領域に電気的に接続するように前記第1の主面上に形成されたゲート電極と、
前記第2の半導体領域に電気的に接続するように前記第1の主面上に形成された第1の主電極と、
前記第3の半導体領域に電気的に接続するように前記第2の主面上に形成された第2の主電極と、を備え、
前記第1の主面に平行な平面において、前記第1の主電極は、前記ゲート電極と隣り合う第1の電極領域と、前記第1の電極領域を挟んで前記ゲート電極の反対側に位置する第2の電極領域と、を有しており、
前記第1の電極領域には、前記第2の半導体領域を貫通し且つ前記第1の主電極および前記第1の半導体領域に接続する第2導電型の複数の第1のショートゲートが設けられ、
前記第2の電極領域には、前記第2の半導体領域を貫通し且つ前記第1の主電極および前記第1の半導体領域に接続する第2導電型の複数の第2のショートゲートが設けられ、
前記複数の第1のショートゲートのうち前記ゲート電極から見て最前列に位置する最近傍ショートゲートであって前記ゲート電極から最も離れているトリガショートゲートと、前記ゲート電極との間の距離は、基準値に基づく距離範囲内にあり、かつ
前記第2のショートゲートの配置密度は、前記第1のショートゲートの配置密度よりも高いことを特徴とする。
前記最近傍ショートゲートと前記ゲート電極との間の距離は全て、前記基準値に基づく距離範囲内にあるようにしてもよい。
前記第2のショートゲートの配置密度は、前記ゲート電極から遠ざかるほど高くなるようにしてもよい。
前記第1の主電極と前記ゲート電極は、平面視して前記ゲート電極が一隅を占める略正方形状に形成されており、
前記第1のショートゲートおよび前記第2のショートゲートは、前記トリガショートゲートと前記ゲート電極とを最短距離で結ぶ対角線、および前記対角線に平行な線に配置されているようにしてもよい。
第1の主面、および前記第1の主面の反対側の第2の主面を有する第1導電型の半導体基板と、
前記半導体基板の前記第1の主面に形成された第2導電型の第1の半導体領域と、
前記第1半導体領域内に形成された第1導電型の第2の半導体領域と、
前記半導体基板の前記第2の主面に形成された第2導電型の第3の半導体領域と、
前記第1の半導体領域に電気的に接続するように前記第1の主面上に形成されたゲート電極と、
前記第2の半導体領域に電気的に接続するように前記第1の主面上に形成された第1の主電極と、
前記第3の半導体領域に電気的に接続するように前記第2の主面上に形成された第2の主電極と、を備え、
前記第1の主面に平行な平面において、前記第1の主電極は、前記ゲート電極と隣り合う第1の電極領域と、前記第1の電極領域を挟んで前記ゲート電極の反対側に位置する第2の電極領域と、を有しており、
前記第1の電極領域には、前記第2の半導体領域を貫通し且つ前記第1の主電極および前記第1の半導体領域に接続する第2導電型の複数の第1のショートゲートが設けられ、
前記第2の電極領域には、前記第2の半導体領域を貫通し且つ前記第1の主電極および前記第1の半導体領域に接続する第2導電型の複数の第2のショートゲートが設けられ、
前記複数の第1のショートゲートのうち前記ゲート電極から見て最前列に位置する最近傍ショートゲートであって前記ゲート電極から最も離れているトリガショートゲートと、前記ゲート電極との間の距離は、基準値に基づく距離範囲内にあり、かつ
前記第2のショートゲートの大きさは、前記第1のショートゲートよりも大きいことを特徴とする。
前記最近傍ショートゲートと前記ゲート電極との間の距離は全て、前記基準値に基づく距離範囲内にあるようにしてもよい。
前記第2のショートゲートの大きさは、前記ゲート電極から遠ざかるほど大きくなるようにしてもよい。
前記第1の主電極と前記ゲート電極は、平面視して前記ゲート電極が一隅を占める略正方形状に形成されており、
前記第1のショートゲートおよび前記第2のショートゲートは、前記トリガショートゲートと前記ゲート電極とを最短距離で結ぶ対角線、および前記対角線に平行な線に配置されているようにしてもよい。
第1の主面、および前記第1の主面の反対側の第2の主面を有する第1導電型の半導体基板と、
前記半導体基板の前記第1の主面に形成された第2導電型の第1の半導体領域と、
前記第1半導体領域内に形成された第1導電型の第2の半導体領域と、
前記半導体基板の前記第2の主面に形成された第2導電型の第3の半導体領域と、
前記第1の半導体領域に電気的に接続するように前記第1の主面上に形成されたゲート電極と、
前記第2の半導体領域に電気的に接続するように前記第1の主面上に形成された第1の主電極と、
前記第3の半導体領域に電気的に接続するように前記第2の主面上に形成された第2の主電極と、
前記第2の半導体領域を貫通するように設けられ、前記第1の主電極および前記第1の半導体領域に接続する第2導電型の複数のショートゲートと、を備え、
前記複数のショートゲートのうち前記ゲート電極から見て最前列に位置する最近傍ショートゲートであって前記ゲート電極から最も離れているトリガショートゲートと、前記ゲート電極との間の距離は、基準値に基づく距離範囲内にあり、
前記ショートゲート同士間の距離は、前記最近傍ショートゲートと前記ゲート電極との間の最短距離よりも短いことを特徴とする。
前記最近傍ショートゲートと前記ゲート電極との間の距離は全て、前記基準値に基づく距離範囲内にあるようにしてもよい。
前記ショートゲート同士間の距離は、0.1mm以上0.8mm以下であるようにしてもよい。
前記ショートゲート同士間の距離は、0.1mm以上0.5mm以下であるようにしてもよい。
前記複数のショートゲートは、均等に配置されているようにしてもよい。
本発明の第1の実施形態に係る半導体装置について、図1および図2を参照して説明する。本実施形態に係る半導体装置1はサイリスタである。
次に、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置1Aについて、図4を参照して説明する。第1の実施形態との相違点は、第2の実施形態では、ショートゲートSG2の大きさがゲート電極21からの距離に応じて変化する点である。以下、第1の実施形態との相違点を中心に第2の実施形態について説明する。
次に、本発明の第3の実施形態に係る半導体装置1Bについて、図5を参照して説明する。第1の実施形態との相違点は、第3の実施形態では、第1の電極領域A1と第2の電極領域A2の区別をせず、全てのショートゲートが均等に配置される点である。以下、第1の実施形態との相違点を中心に第3の実施形態について説明する。
10 半導体基板
10a,10b 主面
11 第1の半導体領域(P型ベース領域)
12 第2の半導体領域(N型エミッタ領域)
13 第3の半導体領域(P型ベース領域)
14 第4の半導体領域
15 チャネルストッパー
16 アイソレーション領域
17 バルク領域
21 ゲート電極
22 第1の主電極(カソード電極)
23 第2の主電極(アノード電極)
25 保護膜
A1 第1の電極領域
A2 第2の電極領域
D1,D2 (空乏層の)境界線
r 潜り抵抗
SG,SG1,SG2 ショートゲート
SG1a 最近傍ショートゲート
SG1at トリガショートゲート
X,Y,Z 距離
Claims (13)
- 第1の主面、および前記第1の主面の反対側の第2の主面を有する第1導電型の半導体基板と、
前記半導体基板の前記第1の主面に形成された第2導電型の第1の半導体領域と、
前記第1半導体領域内に形成された第1導電型の第2の半導体領域と、
前記半導体基板の前記第2の主面に形成された第2導電型の第3の半導体領域と、
前記第1の半導体領域に電気的に接続するように前記第1の主面上に形成されたゲート電極と、
前記第2の半導体領域に電気的に接続するように前記第1の主面上に形成された第1の主電極と、
前記第3の半導体領域に電気的に接続するように前記第2の主面上に形成された第2の主電極と、を備え、
前記第1の主面に平行な平面において、前記第1の主電極は、前記ゲート電極と隣り合う第1の電極領域と、前記第1の電極領域を挟んで前記ゲート電極の反対側に位置する第2の電極領域と、を有しており、
前記第1の電極領域には、前記第2の半導体領域を貫通し且つ前記第1の主電極および前記第1の半導体領域に接続する第2導電型の複数の第1のショートゲートが設けられ、
前記第2の電極領域には、前記第2の半導体領域を貫通し且つ前記第1の主電極および前記第1の半導体領域に接続する第2導電型の複数の第2のショートゲートが設けられ、
前記複数の第1のショートゲートのうち前記ゲート電極から見て最前列に位置する最近傍ショートゲートであって前記ゲート電極から最も離れているトリガショートゲートと、前記ゲート電極との間の距離は、基準値に基づく距離範囲内にあり、かつ
前記第2のショートゲートの配置密度は、前記第1のショートゲートの配置密度よりも高いことを特徴とする半導体装置。 - 前記最近傍ショートゲートと前記ゲート電極との間の距離は全て、前記基準値に基づく距離範囲内にあることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記第2のショートゲートの配置密度は、前記ゲート電極から遠ざかるほど高くなることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記第1の主電極と前記ゲート電極は、平面視して前記ゲート電極が一隅を占める略正方形状に形成されており、
前記第1のショートゲートおよび前記第2のショートゲートは、前記トリガショートゲートと前記ゲート電極とを最短距離で結ぶ対角線、および前記対角線に平行な線に配置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。 - 第1の主面、および前記第1の主面の反対側の第2の主面を有する第1導電型の半導体基板と、
前記半導体基板の前記第1の主面に形成された第2導電型の第1の半導体領域と、
前記第1半導体領域内に形成された第1導電型の第2の半導体領域と、
前記半導体基板の前記第2の主面に形成された第2導電型の第3の半導体領域と、
前記第1の半導体領域に電気的に接続するように前記第1の主面上に形成されたゲート電極と、
前記第2の半導体領域に電気的に接続するように前記第1の主面上に形成された第1の主電極と、
前記第3の半導体領域に電気的に接続するように前記第2の主面上に形成された第2の主電極と、を備え、
前記第1の主面に平行な平面において、前記第1の主電極は、前記ゲート電極と隣り合う第1の電極領域と、前記第1の電極領域を挟んで前記ゲート電極の反対側に位置する第2の電極領域と、を有しており、
前記第1の電極領域には、前記第2の半導体領域を貫通し且つ前記第1の主電極および前記第1の半導体領域に接続する第2導電型の複数の第1のショートゲートが設けられ、
前記第2の電極領域には、前記第2の半導体領域を貫通し且つ前記第1の主電極および前記第1の半導体領域に接続する第2導電型の複数の第2のショートゲートが設けられ、
前記複数の第1のショートゲートのうち前記ゲート電極から見て最前列に位置する最近傍ショートゲートであって前記ゲート電極から最も離れているトリガショートゲートと、前記ゲート電極との間の距離は、基準値に基づく距離範囲内にあり、かつ
前記第2のショートゲートの大きさは、前記第1のショートゲートよりも大きいことを特徴とする半導体装置。 - 前記最近傍ショートゲートと前記ゲート電極との間の距離は全て、前記基準値に基づく距離範囲内にあることを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。
- 前記第2のショートゲートの大きさは、前記ゲート電極から遠ざかるほど大きくなることを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。
- 前記第1の主電極と前記ゲート電極は、平面視して前記ゲート電極が一隅を占める略正方形状に形成されており、
前記第1のショートゲートおよび前記第2のショートゲートは、前記トリガショートゲートと前記ゲート電極とを最短距離で結ぶ対角線、および前記対角線に平行な線に配置されていることを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。 - 第1の主面、および前記第1の主面の反対側の第2の主面を有する第1導電型の半導体基板と、
前記半導体基板の前記第1の主面に形成された第2導電型の第1の半導体領域と、
前記第1半導体領域内に形成された第1導電型の第2の半導体領域と、
前記半導体基板の前記第2の主面に形成された第2導電型の第3の半導体領域と、
前記第1の半導体領域に電気的に接続するように前記第1の主面上に形成されたゲート電極と、
前記第2の半導体領域に電気的に接続するように前記第1の主面上に形成された第1の主電極と、
前記第3の半導体領域に電気的に接続するように前記第2の主面上に形成された第2の主電極と、
前記第2の半導体領域を貫通するように設けられ、前記第1の主電極および前記第1の半導体領域に接続する第2導電型の複数のショートゲートと、を備え、
前記複数のショートゲートのうち前記ゲート電極から見て最前列に位置する最近傍ショートゲートであって前記ゲート電極から最も離れているトリガショートゲートと、前記ゲート電極との間の距離は、基準値に基づく距離範囲内にあり、
前記ショートゲート同士間の距離は、前記最近傍ショートゲートと前記ゲート電極との間の最短距離よりも短いことを特徴とする半導体装置。 - 前記最近傍ショートゲートと前記ゲート電極との間の距離は全て、前記基準値に基づく距離範囲内にあることを特徴とする請求項9に記載の半導体装置。
- 前記ショートゲート同士間の距離は、0.1mm以上0.8mm以下であることを特徴とする請求項9に記載の半導体装置。
- 前記ショートゲート同士間の距離は、0.1mm以上0.5mm以下であることを特徴とする請求項9に記載の半導体装置。
- 前記複数のショートゲートは、均等に配置されていることを特徴とする請求項9に記載の半導体装置。
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