KR970018712A - 트렌치게이트를 갖는 절연게이트형 반도체장치와 그것을 사용한 인버터장치 - Google Patents

트렌치게이트를 갖는 절연게이트형 반도체장치와 그것을 사용한 인버터장치 Download PDF

Info

Publication number
KR970018712A
KR970018712A KR1019960039459A KR19960039459A KR970018712A KR 970018712 A KR970018712 A KR 970018712A KR 1019960039459 A KR1019960039459 A KR 1019960039459A KR 19960039459 A KR19960039459 A KR 19960039459A KR 970018712 A KR970018712 A KR 970018712A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
semiconductor layer
semiconductor
region
conductivity type
insulated gate
Prior art date
Application number
KR1019960039459A
Other languages
English (en)
Inventor
아키히로 단바
유타카 고바야시
Original Assignee
가나이 츠토무
히다치세사쿠쇼 주식회사
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 가나이 츠토무, 히다치세사쿠쇼 주식회사 filed Critical 가나이 츠토무
Publication of KR970018712A publication Critical patent/KR970018712A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types 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
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor 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
    • H01L29/10—Semiconductor 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
    • H01L29/1095—Body region, i.e. base region, of DMOS transistors or IGBTs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types 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
    • H01L29/70—Bipolar devices
    • H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
    • H01L29/739—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals controlled by field-effect, e.g. bipolar static induction transistors [BSIT]
    • H01L29/7393—Insulated gate bipolar mode transistors, i.e. IGBT; IGT; COMFET
    • H01L29/7395—Vertical transistors, e.g. vertical IGBT
    • H01L29/7396—Vertical transistors, e.g. vertical IGBT with a non planar surface, e.g. with a non planar gate or with a trench or recess or pillar in the surface of the emitter, base or collector region for improving current density or short circuiting the emitter and base regions
    • H01L29/7397—Vertical transistors, e.g. vertical IGBT with a non planar surface, e.g. with a non planar gate or with a trench or recess or pillar in the surface of the emitter, base or collector region for improving current density or short circuiting the emitter and base regions and a gate structure lying on a slanted or vertical surface or formed in a groove, e.g. trench gate IGBT

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

트렌치게이트를 갖는 절연게이트형 반도체장치에 관한 것으로서, 오목볼록형상의 표면을 갖는 반도체기판에 마련되는 주소자영역과 보호회로영역을 구비하고 보호회로영역이 반도체기판의 볼록부에 형성되고, 오목부에 위치하는 절연게이트전극에 의해서 구동되는 반도체소자를 포함하고, 반도체기판의 오목볼록부는 소위 트렌치방법에 의해서 형성된다. 이러한 것에 의해 트렌치게이트를 갖는 절연게이트형 반도체장치에 보호회로를 내장할 수 있으므로 온전압이 낮고 또한 단락내량이 큰 절연 게이트 반도체장치를 실현할 수 있다.

Description

트렌치게이트를 갖는 절연게이트형 반도체장치와 그것을 사용한 인버터장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
도1은 본 발명의 실시예인 트렌치게이트형 1GBT의 단면구조도.

Claims (15)

  1. 표면의 형상이 오목볼록형상인 반도체기판이 제1영역과 제2영역을 갖고, 상기 제1영역은 반도체기판의 볼록부에 위치하는 제1도전형의 제1 반도체층, 제1 반도체층내에 위치하는 제2 도전형의 제2 반도체층 및 제3 반도체층, 반도체기판의 오목부에 있어서 제2 반도체층과 제3 반도체층 사이에 있어서의 제1 반도체층의 표면에 인접하는 절연게이트전극을 구비하고, 상기 제2 영역은 반도체기판의 다른 볼록부에 위치하는 제1 도전형의 제4 반도체층, 제4 반도체층내에 위치하는 제2 도전형의 제5 반도체층, 제4 반도체층에 인접하는 제2 도전형의 제6 반도체층, 제6 반도체층에 인접하는 제1 도전형의 제7 반도체층 및 반도체기판의 다른 오목부에 있어서 제4 반도체층의 표면에 인접하는 절연게이트전극을 구비하는 절연게이트형 반도체장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제6 반도체층과 제7 반도체층 사이에 제2 도전형의 버퍼층을 더 구비하는 절연게이트형 반도체 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 영역이 보호회로영역이고, 상기 제2 영역이 주소자영역인 절연게이트형 반도체 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 반도체층이 상기 제1 영역의 상기 오목부의 바닥부까지 연장되어 있는 절연게이트형 반도체장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제2 영역에 있어서의 상기 다른 오목부가 상기 제1 영역에 있어서의 상기 오목부보다 깊은 절연게이트형 반도체장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 제1 반도체층이 상기 제4 반도체층보다 깊은 절연게이트형 반도체장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 영역의 상기 오목부의 바닥부에 인접하는 제1 도전형의 반도체영역을 더 구비하는 절연게이트형 반도체장치.
  8. 표면의 형상이 오목볼록형상인 반도체기판이 제1영역과 제2영역을 갖고, 상기 제1영역은 반도체기판의 볼록부에 위치하는 제1 도전형의 제1 반도체층, 제1 반도체층내에 위치하는 제2 도전형의 제2 반도체층 및 제3 반도체층, 반도체기판의 오목부에 있어서 제2 반도체층과 제3 반도체층 사이에 있어서의 제1 반도체층의 표면에 인접하는 절연게이트전극을 구비하고, 상기 제2 영역은 반도체기판의 다른 볼록부에 위치하는 제1 도전형의 제4 반도체층, 제4 반도체층내에 위치하는 제2 도전형의 제5 반도체층, 제4 반도체층에 인접하는 제2 도전형의 제6 반도체층, 반도체기판의 다른 오목부에 있어서 제4 반도체층의 표면에 인접하는 절연게이트전극을 구비하는 절연게이트형 반도체 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 영역이 보호회로영역이고, 상기 제2 영역이 주소자영역인 절연게이트형 반도체장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제1 반도체층이 상기 제1 영역의 상기 오목부의 바닥부까지 연장되어 있는 절연게이트형 반도체장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2 영역에 있어서의 상기 다른 오목부가 상기 제1 영역에 있어서의 상기 오목부보다 깊은 절연게이트형 반도체장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제1 반도체층이 상기 제4 반도체층보다 깊은 절연게이트형 반도체장치.
  13. 제8항에 있어서, 상기 제1 영역의 상기 오목부의 바닥부에 인접하는 제1 도전형의 반도체영역을 더 구비하는 절연게이트형 반도체장치.
  14. 반도체스위칭소자를 온/오프시키는 것에 의해 직류전력을 교류전력으로 변환하는 인버터장치로서, 상기 반도체스위칭소자는 표면의 형상이 오목볼록형상인 반도체기판이 제1 영역과 제2 영역을 갖고, 상기 제1 영역은 반도체기판의 볼록부에 위치하는 제1 도전형의 제1 반도체층, 제1 반도체층내에 위치하는 제2 도전형의 제2 반도체층 및 제3 반도체층, 반도체기판의 오목부에 있어서 제2 반도체층과 제3 반도체층 사이에 있어서의 제1 반도체층의 표면에 인접하는 절연게이트전극을 구비하고, 상기 제2 영역은 반도체기판의 다른 볼록부에 위치하는 제1 도전형의 제4 반도체층, 제4 반도체층내에 위치하는 제2 도전형의 제5 반도체층, 제4 반도체층에 인접하는 제2 도전형의 제6 반도체층, 제6반도체층에 인접하는 제1 도전형의 제7 반도체층, 반도체기판의 다른 오목부에 있어서 제4 반도체층의 표면에 인접하는 절연게이트전극을 구비하는 절연게이트형 반도체장치.
  15. 반도체스위칭소자를 온/오프시키는 것에 의해 직류전력을 교류전력으로 변환하는 인버터장치로서, 상기 반도체스위칭소자는 표면의 형상이 오목볼록형상인 반도체기판이 제1 영역과 제2 영역을 갖고, 상기 제1 영역은 반도체기판의 볼록부에 위치하는 제1 도전형의 제1 반도체층, 제1 반도체층내에 위치하는 제2 도전형의 제2 반도체층 및 제3 반도체층, 반도체기판의 오목부에 있어서 제2 반도체층과 제3 반도체층 사이에 있어서의 제1 반도체층의 표면에 인접하는 절연게이트전극을 구비하고, 상기 제2 영역은 반도체기판의 다른 볼록부에 위치하는 제1 도전형의 제4 반도체층, 제4 반도체층내에 위치하는 제2 도전형의 제5 반도체층, 제4 반도체층에 인접하는 제2 도전형의 제6 반도체층, 반도체기판의 다른 오목부에 있어서 제4 반도체층의 표면에 인접하는 절연게이트전극을 구비하는 절연게이트형 반도체장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
KR1019960039459A 1995-09-14 1996-09-12 트렌치게이트를 갖는 절연게이트형 반도체장치와 그것을 사용한 인버터장치 KR970018712A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP95-236532 1995-09-14
JP23653295A JP3168147B2 (ja) 1995-09-14 1995-09-14 半導体装置とそれを用いた３相インバータ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR970018712A true KR970018712A (ko) 1997-04-30

Family

ID=17002079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960039459A KR970018712A (ko) 1995-09-14 1996-09-12 트렌치게이트를 갖는 절연게이트형 반도체장치와 그것을 사용한 인버터장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5828100A (ko)
JP (1) JP3168147B2 (ko)
KR (1) KR970018712A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100878288B1 (ko) * 2006-09-29 2009-01-13 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 절연 게이트형 반도체장치

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU705177B1 (en) * 1997-11-26 1999-05-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device
JP3413569B2 (ja) 1998-09-16 2003-06-03 株式会社日立製作所 絶縁ゲート型半導体装置およびその製造方法
US6351009B1 (en) * 1999-03-01 2002-02-26 Fairchild Semiconductor Corporation MOS-gated device having a buried gate and process for forming same
JP2001085463A (ja) * 1999-09-09 2001-03-30 Rohm Co Ltd 半導体チップおよびそれを用いた半導体装置
JP4764975B2 (ja) * 2001-05-30 2011-09-07 富士電機株式会社 半導体装置
JP4171268B2 (ja) * 2001-09-25 2008-10-22 三洋電機株式会社 半導体装置およびその製造方法
US6858500B2 (en) 2002-01-16 2005-02-22 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device and its manufacturing method
JP3927111B2 (ja) * 2002-10-31 2007-06-06 株式会社東芝 電力用半導体装置
EP1597769B1 (en) * 2003-02-18 2010-09-29 Nxp B.V. Semiconductor device and method of manufacturing such a device
KR100459872B1 (ko) * 2003-05-07 2004-12-03 삼성전자주식회사 트렌치 게이트를 갖는 매몰 채널형 트랜지스터 및 그제조방법
JP4799829B2 (ja) 2003-08-27 2011-10-26 三菱電機株式会社 絶縁ゲート型トランジスタ及びインバータ回路
CN101308870B (zh) * 2003-08-27 2011-05-18 三菱电机株式会社 绝缘栅型晶体管以及逆变器电路
JP2005191287A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Nec Kyushu Ltd 半導体装置及びその製造方法
US7667264B2 (en) * 2004-09-27 2010-02-23 Alpha And Omega Semiconductor Limited Shallow source MOSFET
JP2006120789A (ja) * 2004-10-20 2006-05-11 Toshiba Corp 半導体装置
US7642588B2 (en) * 2005-10-26 2010-01-05 International Business Machines Corporation Memory cells with planar FETs and vertical FETs with a region only in upper region of a trench and methods of making and using same
JP2007208073A (ja) * 2006-02-02 2007-08-16 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP2008311300A (ja) 2007-06-12 2008-12-25 Toyota Motor Corp パワー半導体装置、パワー半導体装置の製造方法、およびモータ駆動装置
DE102008058974A1 (de) * 2008-09-30 2010-04-29 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauelement und Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements
US8384151B2 (en) * 2011-01-17 2013-02-26 Infineon Technologies Austria Ag Semiconductor device and a reverse conducting IGBT
JP5429365B2 (ja) 2011-03-15 2014-02-26 トヨタ自動車株式会社 半導体装置
JP5644793B2 (ja) * 2012-03-02 2014-12-24 株式会社デンソー 半導体装置
US9379257B2 (en) 2012-06-22 2016-06-28 Infineon Technologies Ag Electrical device and method for manufacturing same
JP6072445B2 (ja) * 2012-06-28 2017-02-01 株式会社 日立パワーデバイス 半導体装置およびそれを用いた電力変換装置
JP2016096307A (ja) * 2014-11-17 2016-05-26 トヨタ自動車株式会社 半導体装置
US10256331B2 (en) * 2017-03-03 2019-04-09 Pakal Technologies, Inc. Insulated gate turn-off device having low capacitance and low saturation current
CN110352475B (zh) * 2017-09-15 2021-12-03 富士电机株式会社 功率模块和反向导通igbt
CN111933687B (zh) * 2020-07-07 2023-04-18 电子科技大学 具有高安全工作区的横向功率器件

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0753037B2 (ja) * 1985-01-26 1995-06-05 株式会社日立製作所 インバータの保護装置
US4961100A (en) * 1988-06-20 1990-10-02 General Electric Company Bidirectional field effect semiconductor device and circuit
US4942445A (en) * 1988-07-05 1990-07-17 General Electric Company Lateral depletion mode tyristor
US5233215A (en) * 1992-06-08 1993-08-03 North Carolina State University At Raleigh Silicon carbide power MOSFET with floating field ring and floating field plate
GB9216953D0 (en) * 1992-08-11 1992-09-23 Philips Electronics Uk Ltd A semiconductor component
JP3333299B2 (ja) * 1993-01-20 2002-10-15 株式会社東芝 電力用半導体素子
JP3386574B2 (ja) * 1994-06-14 2003-03-17 株式会社東芝 半導体素子およびそれを用いた半導体装置
US5460987A (en) * 1994-12-27 1995-10-24 United Microelectronics Corporation Method of making field effect transistor structure of a diving channel device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100878288B1 (ko) * 2006-09-29 2009-01-13 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 절연 게이트형 반도체장치

Also Published As

Publication number Publication date
US5828100A (en) 1998-10-27
JPH0982954A (ja) 1997-03-28
JP3168147B2 (ja) 2001-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR970018712A (ko) 트렌치게이트를 갖는 절연게이트형 반도체장치와 그것을 사용한 인버터장치
US8102025B2 (en) Semiconductor device having IGBT and diode
KR870005464A (ko) 반도체장치
KR970072199A (ko) 높은 강복 전압을 갖는 반도체 장치 및 그 제조 방법
TW430950B (en) Semiconductor device having reduced effective substrate resistivity and associated methods
KR950034767A (ko) Mis형 반도체장치
KR850006649A (ko) 반도체 장치
KR970067716A (ko) 반도체 장치 및 그 제조방법
KR970072395A (ko) 반도체 장치
KR920007199A (ko) 반도체기억장치
KR950034599A (ko) 반도체 장치와 그의 제조방법
KR920015577A (ko) 반도체장치
KR910019235A (ko) 반도체기억장치
KR900008668A (ko) 반도체 장치
KR970054375A (ko) 전력용 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터
KR840002162A (ko) 반도체 장치(半導體裝置)
KR960015960A (ko) 반도체 장치
KR890013784A (ko) 바이폴라반도체 스윗칭장치와 그의 제조방법
KR900005595A (ko) 역전압으로부터 모놀리딕 구조를 보호하는 활성 다이오드
KR910008861A (ko) 집적회로소자
TW348322B (en) Power semiconductor device
KR950028013A (ko) 보호회로를 내장한 절연게이트형 반도체장치
KR980005660A (ko) 반도체 장치 및 그 제조방법
KR840000988A (ko) 절연 게이트형 전계효과 트랜지스터
KR930009112A (ko) 반도체장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee