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公開番号2025095048
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-26
出願番号2023210820
出願日2023-12-14
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H10D 30/66 20250101AFI20250619BHJP()
要約【課題】アクティブセル領域下部に電流が集中することを抑制する半導体装置を提供する。
【解決手段】
IGBT 100は、第1の幅方向に延びる第1のトレンチゲート電極16aと、第1のトレンチゲート電極16aに対向する第2のトレンチゲート電極16bとを備える。第1のトレンチゲート電極16aによって形成される第1のチャネル領域の第1の幅方向の第1の位置範囲と、第2のトレンチゲート電極16bによって形成される第2のチャネル領域の第1の幅方向の第2の位置範囲とが互いに異なる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
第１の幅方向に延びる第１のトレンチゲート電極と、
前記第１のトレンチゲート電極に対向する第２のトレンチゲート電極と、
を備え、
前記第１のトレンチゲート電極によって形成される第１のチャネル領域の前記第１の幅方向の第１の位置範囲と、前記第２のトレンチゲート電極によって形成される第２のチャネル領域の前記第１の幅方向の第２の位置範囲とが互いに異なる
半導体装置。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記第１の位置範囲と前記第２の位置範囲とが互いに重ならない
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１のトレンチゲート電極を前記第１のチャネル領域から絶縁する第１のゲート絶縁膜と、
前記第２のトレンチゲート電極を前記第２のチャネル領域から絶縁する第２のゲート絶縁膜と、
前記第１のチャネル領域にキャリアを注入する第１のソース領域と、
前記第２のチャネル領域にキャリアを注入する第２のソース領域と、
を備え、
前記第１のソース領域および前記第２のソース領域が、前記第１の幅方向に直交する第２の幅方向に関して斜めに沿って延びる直線に沿って設けられる
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１のトレンチゲート電極を前記第１のチャネル領域から絶縁する第１のゲート絶縁膜と、
前記第２のトレンチゲート電極を前記第２のチャネル領域から絶縁する第２のゲート絶縁膜と、
前記第１のチャネル領域にキャリアを注入する第１のソース領域と、
前記第２のチャネル領域にキャリアを注入する第２のソース領域と、
を備え、
前記第１のソース領域および前記第２のソース領域は、上面視で台形状に形成されており、前記台形状の短い方の底辺が前記第１のゲート絶縁膜または前記第２のゲート絶縁膜に接触する
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１のトレンチゲート電極を前記第１のチャネル領域から絶縁する第１のゲート絶縁膜と、
前記第２のトレンチゲート電極を前記第２のチャネル領域から絶縁する第２のゲート絶縁膜と、
前記第１のチャネル領域にキャリアを注入する第１のソース領域と、
前記第２のチャネル領域にキャリアを注入する第２のソース領域と、
を備え、
前記第１のソース領域および前記第２のソース領域は、上面視で台形状に形成されており、前記台形状の長い方の底辺が前記第１のゲート絶縁膜または前記第２のゲート絶縁膜に接触する
請求項２に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置に関し、特に、複数のトレンチゲート電極を備えるＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ＩＥ（ＩｎｊｅｃｔｉｏｎＥｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ）効果を利用したＩＥ型トレンチゲートＩＧＢＴに関する技術を開示している。ＩＥ型トレンチゲートＩＧＢＴは、アクティブセル領域およびホールコレクタセル領域を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－１４０８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＩＥ型トレンチゲートＩＧＢＴには、アクティブセル領域の下部に電流が集中しやすいという問題がある。
【０００５】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述およ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】
【０００６】
一実施の形態による半導体装置は、第１の幅方向に延びる第１のトレンチゲート電極と、前記第１のトレンチゲート電極に対向する第２のトレンチゲート電極と、を備える。前記第１のトレンチゲート電極によって形成される第１のチャネル領域の前記第１の幅方向の第１の位置範囲と、前記第２のトレンチゲート電極によって形成される第２のチャネル領域の前記第１の幅方向の第２の位置範囲とが互いに異なる。
【発明の効果】
【０００７】
前記一実施の形態によれば、アクティブセル領域下部に電流が集中することを抑制する半導体装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
比較例にかかるＩＧＢＴの概要を説明するための図である。
比較例にかかるＩＧＢＴのアクティブセル領域の模式断面図である。
比較例にかかるＩＧＢＴのアクティブセル領域の模式上面図である。
実施形態１にかかるＩＧＢＴの模式上面図である。
実施形態１にかかるＩＧＢＴの模式上面図である。
実施形態１にかかるＩＧＢＴの模式上面図である。
実施形態１にかかるＩＧＢＴの模式上面図である。
実施形態１にかかるＩＧＢＴの模式上面図である。
実施形態１にかかるＩＧＢＴの等価回路の説明図である。
実施形態１にかかるＩＧＢＴの模式上面図である。
実施形態１にかかるＩＧＢＴの模式上面図である。
実施形態１にかかるＩＧＢＴの熱解析を行った結果を説明するための図である。
実施形態１にかかるＩＧＢＴの熱解析を行った結果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
説明の明確化のため、以下の記載および図面は、適宜、省略、および簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
【００１０】
実施形態にいたる検討
まず、比較例にかかるＩＧＢＴ１０について説明する。図１を参照し、比較例にかかるＩＧＢＴ１０の概要について説明する。ＩＧＢＴ１０は、アクティブセル領域４１を備える。アクティブセル領域４１には、トレンチ４３が形成されている。アクティブセル領域４１に形成されたトレンチ４３に埋め込まれる電極はゲートに接続される。アクティブセル領域４１は、基本的には従来技術にかかるＩＥ型トレンチゲートＩＧＢＴと同様に構成される。ただし、コンタクト注入領域４４にタングステンが注入されており、シュリンク構造となっている点が異なっている。
（【００１１】以降は省略されています）

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