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公開番号2024127462
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023036627
出願日2023-03-09
発明の名称半導体装置
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人RYUKA国際特許事務所
主分類H01L 21/76 20060101AFI20240912BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】トランジスタ特性を維持しつつ、逆回復損失を低減する半導体装置を提供する。
【解決手段】トランジスタ部70およびダイオード部80を有する半導体基板を備える半導体装置100であって、トランジスタ部は、ダイオード部から離間して設けられた主領域72と、ダイオード部と隣接して設けられた境界領域90と、を有する。境界領域は、エミッタ領域12を有する第1境界部91と、アノード領域84およびコンタクト領域15を有する第2境界部92と、を有する。第1境界部は、トレンチ延伸方向においてエミッタ領域と交互に設けられた、第2導電型キャリアの注入を抑制する第2導電型の注入抑制領域を有する。メサ部93において、コンタクト領域15の下端は、Z軸方向に窪んだ凹部を有しており、注入抑制領域は、コンタクト領域15および凹部のベース領域14からなる。
【選択図】図2A
特許請求の範囲【請求項1】
トランジスタ部およびダイオード部を有する半導体基板を備える半導体装置であって、
前記半導体基板は、
前記半導体基板のおもて面に設けられ、ゲートトレンチ部を含む複数のトレンチ部と、
前記半導体基板に設けられた第1導電型のドリフト領域と、
前記トランジスタ部において、前記ドリフト領域の上方に設けられた第2導電型のベース領域と、
前記半導体基板のおもて面に設けられ、前記ドリフト領域よりもドーピング濃度の高い第1導電型のエミッタ領域と、
前記半導体基板のおもて面に設けられ、前記ベース領域よりもドーピング濃度の高い第2導電型のコンタクト領域と、
前記ダイオード部において、前記ドリフト領域の上方に設けられ、前記コンタクト領域よりもドーピング濃度の低い第2導電型のアノード領域と、
を有し、
前記トランジスタ部は、前記ダイオード部から離間して設けられた主領域と、前記ダイオード部と隣接して設けられた境界領域とを有し、
前記境界領域は、
前記エミッタ領域を有する第1境界部と、
前記アノード領域および前記コンタクト領域を有する第2境界部と、
を有し、
前記第1境界部は、トレンチ延伸方向において前記エミッタ領域と交互に設けられた、第2導電型キャリアの注入を抑制する第2導電型の注入抑制領域を有する
半導体装置。
続きを表示(約 780 文字)【請求項2】
前記注入抑制領域の平均ドーピング濃度は、前記ベース領域のドーピング濃度よりも高く、前記コンタクト領域のドーピング濃度よりも低い
請求項1に記載の半導体装置。
【請求項3】
前記注入抑制領域は、前記ベース領域および前記コンタクト領域を有する
請求項1に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記半導体基板のおもて面において、前記注入抑制領域における前記コンタクト領域の面積比率は、前記主領域における前記コンタクト領域の面積比率の5%以上、80%以下である
請求項3に記載の半導体装置。
【請求項5】
前記境界領域のトレンチ配列方向における幅は、50μm以上、200μm以下である
請求項1に記載の半導体装置。
【請求項6】
前記境界領域のトレンチ配列方向における幅は、前記半導体基板の厚みの0.5倍以上、2倍以下である
請求項1に記載の半導体装置。
【請求項7】
前記第1境界部のトレンチ配列方向における幅は、50μm以上、150μm以下である
請求項1に記載の半導体装置。
【請求項8】
前記第1境界部は、前記ゲートトレンチ部を有する
請求項1に記載の半導体装置。
【請求項9】
前記第2境界部の前記コンタクト領域は、トレンチ延伸方向において離散的に設けられた複数のコンタクト領域を含む
請求項1に記載の半導体装置。
【請求項10】
前記半導体基板のおもて面において、前記第2境界部の前記コンタクト領域の面積比率は、前記ダイオード部の前記コンタクト領域の面積比率よりも小さい
請求項9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】
本発明は、半導体装置に関する。
続きを表示(約 1,200 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1には、同一の半導体基板にIGBT領域とダイオード領域とが設けられた半導体装置が記載されている。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 特開2020-72137号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
トランジスタ特性を維持しつつ、逆回復損失を低減する半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の第1の態様においては、トランジスタ部およびダイオード部を有する半導体基板を備える半導体装置を提供する。前記半導体基板は、前記半導体基板のおもて面に設けられ、ゲートトレンチ部を含む複数のトレンチ部と、前記半導体基板に設けられた第1導電型のドリフト領域と、前記トランジスタ部において、前記ドリフト領域の上方に設けられた第2導電型のベース領域と、前記半導体基板のおもて面に設けられ、前記ドリフト領域よりもドーピング濃度の高い第1導電型のエミッタ領域と、前記半導体基板のおもて面に設けられ、前記ベース領域よりもドーピング濃度の高い第2導電型のコンタクト領域と、前記ダイオード部において、前記ドリフト領域の上方に設けられ、前記コンタクト領域よりもドーピング濃度の低い第2導電型のアノード領域と、を有し、前記トランジスタ部は、前記ダイオード部から離間して設けられた主領域と、前記ダイオード部と隣接して設けられた境界領域とを有し、前記境界領域は、前記エミッタ領域を有する第1境界部と、前記アノード領域および前記コンタクト領域を有する第2境界部と、を有し、前記第1境界部は、トレンチ延伸方向において前記エミッタ領域と交互に設けられた、第2導電型キャリアの注入を抑制する第2導電型の注入抑制領域を有する。
【0005】
前記注入抑制領域の平均ドーピング濃度は、前記ベース領域のドーピング濃度よりも高く、前記コンタクト領域のドーピング濃度よりも低くてよい。
【0006】
前記注入抑制領域は、前記ベース領域および前記コンタクト領域を有してよい。
【0007】
前記半導体基板のおもて面において、前記注入抑制領域における前記コンタクト領域の面積比率は、前記主領域における前記コンタクト領域の面積比率の5%以上、80%以下であってよい。
【0008】
前記境界領域のトレンチ配列方向における幅は、50μm以上、200μm以下であってよい。
【0009】
前記境界領域のトレンチ配列方向における幅は、前記半導体基板の厚みの0.5倍以上、2倍以下であってよい。
【0010】
前記第1境界部のトレンチ配列方向における幅は、50μm以上、150μm以下であってよい。
(【0011】以降は省略されています)

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