TOP特許意匠商標
特許ウォッチ Twitter
公開番号2024070605
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-23
出願番号2022181201
出願日2022-11-11
発明の名称半導体装置
出願人ルネサスエレクトロニクス株式会社
代理人個人
主分類H01L 29/78 20060101AFI20240516BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ダイオードのVFを低減することが可能なRC-IGBTを備える半導体装置を提供すること。
【解決手段】本開示に係る半導体装置は、第1面101と、第1面とは反対側である第2面102とを有する半導体基板100と、半導体基板に形成されるダイオードとを備え、ダイオードは、第1面側に第1導電型のドリフト層123と、ドリフト層上に第1導電型とは反対の導電型である第2導電型のアノード層110と、トレンチ112とを備え、第1面を基準とした時、アノード層の底面は、トレンチの底面よりも深い領域に位置するものである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
第1面と、前記第1面とは反対側である第2面とを有する半導体基板と、
前記半導体基板に形成されるダイオードと、を備え、
前記ダイオードは、前記第1面側に第1導電型のドリフト層と、前記ドリフト層上に前記第1導電型とは反対の導電型である第2導電型のアノード層と、トレンチと、を備え、
前記第1面を基準とした時、前記アノード層の底面は、前記トレンチの底面よりも深い領域に位置する
半導体装置。
続きを表示(約 1,100 文字)【請求項2】
前記ドリフト層と前記アノード層との間にpn接合部が形成され、
前記トレンチは、前記pn接合部を突き抜けない構造を有する
請求項1に記載の半導体装置。
【請求項3】
ライフタイムキラーは、前記pn接合部に導入される
請求項2に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記ダイオードは、さらに前記トレンチと隣接する第2トレンチと、
前記半導体基板の断面視において、前記トレンチと前記第2トレンチとの間にある前記第2導電型のボディ層と、を備え、
前記ボディ層は、コンタクトホールを介して前記ダイオードのアノード電極と接続する
請求項1に記載の半導体装置。
【請求項5】
前記アノード層は、前記コンタクトホールが形成されていない領域において、キャリアを蓄積する機能を有する
請求項4に記載の半導体装置。
【請求項6】
前記コンタクトホールは、前記トレンチ及び前記第2トレンチと重畳する領域を有し、
前記トレンチ及び前記第2トレンチのトレンチ電極は、前記コンタクトホールを介して前記アノード電極と接続する
請求項4に記載の半導体装置。
【請求項7】
第1面と、前記第1面とは反対側である第2面とを有する半導体基板と、
前記半導体基板に形成されるダイオードと、を備え、
前記ダイオードは、前記第1面側に第1導電型のドリフト層と、前記ドリフト層上に前記第1導電型とは反対の導電型である第2導電型のアノード層と、第1トレンチ及び第2トレンチと、を備え、
前記第1面を基準とした時、前記アノード層の底面は、前記第1トレンチの底面よりも深い領域に位置し、
前記第2トレンチのトレンチ電極は、前記第1トレンチのトレンチ電極とは独立して電圧を印加する動作を行う
半導体装置。
【請求項8】
前記ドリフト層と前記アノード層との間にpn接合部が形成され、
前記第1トレンチは、前記pn接合部を突き抜けない構造を有する
請求項7に記載の半導体装置。
【請求項9】
ライフタイムキラーは、前記pn接合部に導入される
請求項8に記載の半導体装置。
【請求項10】
さらに前記ダイオードは、前記半導体基板の断面視において、前記第1トレンチと前記第2トレンチとの間にある前記第2導電型のボディ層を備え、
前記ボディ層及び前記第1トレンチの前記トレンチ電極は、コンタクトホールを介して前記ダイオードのアノード電極と接続する
請求項7に記載の半導体装置。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、半導体装置に関し、特に絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)を備える半導体装置に関する。
続きを表示(約 1,300 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1には、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタと還流ダイオード(FWD:Free Wheeling Diode)を1チップ化した逆導通IGBT(RC-IGBT:Reverse-Conducting IGBT)が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2019-192743号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
RC-IGBTは、FWDをIGBTチップの中に組み込んだものであり、半導体装置に含まれる素子の低損失化及び小型化のメリットがある。一方、FWDのリカバリー損失(Err)や順方向降下電圧(VF)の悪化など、FWDの性能面には多くの課題が残されている。
【0005】
これらの損失や悪化を抑制するためには、局所的なライフタイムキラーの導入が考えられ、アノード層の下に導入することが理想的であると考えられる。
【0006】
特許文献1には、RC-IGBTが開示されているが、FWD領域において、アノード層がトレンチよりも浅く形成されている。このことから、トレンチのボトム部への電界強度が増えることによる破壊耐性や信頼性への影響、さらに、ライフタイムキラーの導入によるトレンチ酸化膜へのダメージが懸念される。
【0007】
これらに加えて、プロセスコストの高いIGBT領域に、低コストのプロセスであるFWDを形成するため、コスト面でのメリットを出すためには、チップの電力高密度化(チップシュリンク)が重要となる。
【0008】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本開示に係る半導体装置は、第1面と、前記第1面とは反対側である第2面とを有する半導体基板と、前記半導体基板に形成されるダイオードとを備え、前記ダイオードは、前記第1面側に第1導電型のドリフト層と、前記ドリフト層上に前記第1導電型とは反対の導電型である第2導電型のアノード層と、トレンチとを備え、前記第1面を基準とした時、前記アノード層の底面は、前記トレンチの底面よりも深い領域に位置するものである。
【0010】
本開示に係る半導体装置は、第1面と、前記第1面とは反対側である第2面とを有する半導体基板と、前記半導体基板に形成されるダイオードとを備え、前記ダイオードは、前記第1面側に第1導電型のドリフト層と、前記ドリフト層上に前記第1導電型とは反対の導電型である第2導電型のアノード層と、第1トレンチ及び第2トレンチとを備え、前記第1面を基準とした時、前記アノード層の底面は、前記第1トレンチの底面よりも深い領域に位置し、前記第2トレンチのトレンチ電極は、前記第1トレンチのトレンチ電極とは独立して電圧を印加する動作を行うものである。
(【0011】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

株式会社コロナ
操作装置
10日前
HOYA株式会社
光源装置
9日前
富士電機株式会社
半導体装置
15日前
太陽誘電株式会社
全固体電池
23日前
太陽誘電株式会社
コイル部品
2日前
太陽誘電株式会社
コイル部品
2日前
トヨタ自動車株式会社
コイル
20日前
三菱電機株式会社
静止誘導器
28日前
太陽誘電株式会社
全固体電池
28日前
太陽誘電株式会社
全固体電池
8日前
株式会社GSユアサ
蓄電装置
24日前
大日本印刷株式会社
流路部材
17日前
トヨタ自動車株式会社
コイル線
20日前
トヨタ自動車株式会社
コイル線
20日前
中国電力株式会社
直線スリーブ
22日前
トヨタ自動車株式会社
コイル線
20日前
東レ株式会社
固体電解質用補強シート
24日前
ローム株式会社
半導体装置
27日前
ローム株式会社
半導体装置
24日前
東レ株式会社
ポリマー電解質および電池
3日前
ヒロセ電機株式会社
電気コネクタ
23日前
ヒロセ電機株式会社
電気コネクタ
23日前
個人
組み合わせアース端子
15日前
住友電気工業株式会社
半導体装置
21日前
日本無線株式会社
レーダアンテナ
17日前
トヨタ自動車株式会社
収容ケース
21日前
ローム株式会社
半導体装置
20日前
レボックス株式会社
光源装置
6日前
日本航空電子工業株式会社
コネクタ
8日前
三菱電機株式会社
半導体装置
今日
三菱電機株式会社
半導体装置
今日
三菱電機株式会社
半導体装置
8日前
富士電機株式会社
半導体装置
15日前
富士電機株式会社
半導体装置
15日前
株式会社ノーリツ
燃料電池ユニット
14日前
日亜化学工業株式会社
面状光源の製造方法
2日前
続きを見る