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公開番号2025030950
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023136693
出願日2023-08-24
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H10D 30/66 20250101AFI20250228BHJP()
要約【課題】逆回復損失およびダイオード部の順方向電圧のトレードオフを改善する半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置は、トランジスタ部70、ダイオード部80、複数のトレンチ部30、40、N-型のドリフト領域18、トランジスタ部においてドリフト領域の上方に設けられたP-型のベース領域14、半導体基板のおもて面21に設けられたN+型のエミッタ領域12及びP+型のコンタクト領域、ダイオード部においてドリフト領域の上方に設けられたP--型のアノード領域84、半導体基板10のメサ部63、半導体基板の上方に設けられた層間絶縁膜38及びおもて面電極52、トランジスタ部において、おもて面電極とメサ部62とが接続するトレンチコンタクト部17並びにダイオード部において、おもて面電極とメサ部63とが接続し、下端がトレンチコンタクト部の下端よりも上方に配置されているおもて面コンタクト部87を備える。
【選択図】図3A
特許請求の範囲【請求項１】
トランジスタ部と、
ダイオード部と、
半導体基板のおもて面に設けられた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、
前記トランジスタ部において、前記半導体基板のおもて面に設けられた、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た第２導電型のアノード領域と、
前記複数のトレンチ部の間に設けられた前記半導体基板のメサ部と、
前記半導体基板の上方に設けられた層間絶縁膜と、
前記半導体基板の上方に設けられたおもて面電極と、
前記トランジスタ部において、前記おもて面電極と前記メサ部とが接続するトレンチコンタクト部と、
前記ダイオード部において、前記おもて面電極と前記メサ部とが接続するおもて面コンタクト部と、
を備え、
前記おもて面コンタクト部の下端は、前記トレンチコンタクト部の下端よりも上方に配置されている半導体装置。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
前記おもて面コンタクト部のトレンチ配列方向における幅は、前記トレンチコンタクト部のトレンチ配列方向における幅よりも大きい
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記おもて面電極は、エミッタ電極を含む
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記おもて面電極は、前記層間絶縁膜のコンタクトホールに設けられ、前記エミッタ電極と前記半導体基板とを接続するコンタクトプラグ部を含む
請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記アノード領域のドーピング濃度は、前記ベース領域のドーピング濃度よりも低い
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記アノード領域のドーピング濃度は、前記ベース領域のドーピング濃度と同じである
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記アノード領域のドーピング濃度は、前記ベース領域のドーピング濃度よりも高い
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記ダイオード部は、前記半導体基板の深さ方向において、前記半導体基板の中心よりも前記おもて面側に設けられたライフタイム制御領域を有する
請求項６または７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記トレンチコンタクト部の下端に設けられた、前記コンタクト領域よりもドーピング濃度の高い第２導電型の第１プラグ領域と、
前記おもて面コンタクト部の下端に接して設けられた、前記コンタクト領域よりもドーピング濃度の高い第２導電型の第２プラグ領域と、
を備える
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第１プラグ領域は、トレンチ延伸方向において離散的に設けられている
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 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
トランジスタ部およびダイオード部を有する半導体装置において、トレンチ状のコンタクトで、電極と半導体基板とを接続する構造が知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
特許文献１ＷＯ２０１８／０５６２３３号
特許文献２特開２０２１－１５０４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
逆回復損失とダイオード部の順方向電圧のトレードオフとを改善することが好ましい。
【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、トランジスタ部と、ダイオード部と、半導体基板のおもて面に設けられた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、前記トランジスタ部において、前記半導体基板のおもて面に設けられた、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た第２導電型のアノード領域と、前記複数のトレンチ部の間に設けられた前記半導体基板のメサ部と、前記半導体基板の上方に設けられた層間絶縁膜と、前記半導体基板の上方に設けられたおもて面電極と、前記トランジスタ部において、前記トランジスタ部において、前記おもて面電極と前記メサ部とが接続するトレンチコンタクト部と、前記ダイオード部において、前記おもて面電極と前記メサ部とが接続するおもて面コンタクト部と、を備える半導体装置を提供する。
【０００５】
前記おもて面コンタクト部のトレンチ配列方向における幅は、前記トレンチコンタクト部のトレンチ配列方向における幅よりも大きくてよい。
【０００６】
前記おもて面電極は、エミッタ電極を含んでよい。
【０００７】
前記おもて面電極は、前記層間絶縁膜のコンタクトホールに設けられ、前記エミッタ電極と前記半導体基板とを接続するコンタクトプラグ部を含んでよい。
【０００８】
前記アノード領域のドーピング濃度は、前記ベース領域のドーピング濃度よりも低くてよい。
【０００９】
前記アノード領域のドーピング濃度は、前記ベース領域のドーピング濃度と同じであってよい。
【００１０】
前記アノード領域のドーピング濃度は、前記ベース領域のドーピング濃度よりも高くてよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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