JP2008283112A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】FWD内蔵IGBTにおいて、IGBT部1およびFWD部3以外の領域、すなわちランナー部2にP型拡散層20を貫通してN−型ドリフト層11に達するダミートレンチであるトレンチ21を、IGBT部1と同じピッチ、深さで形成する。この場合、トレンチ16、21の間隔を4μm以下にする。これにより、ランナー部2の耐圧を低下させずに、P型拡散層20をエミッタ電極25にコンタクトしない構造にすることができ、P型拡散層20がリカバリ時にダイオードとして機能しないようにすることができる。
【選択図】図1
Description
以下、本発明の第1実施形態について図を参照して説明する。本実施形態で示される半導体装置は、フリーホイールダイオード(フライホイールダイオード)、ダイオードを内蔵した電力用素子、ダイオード内蔵型IGBTに適用することができるものである。
本実施形態では、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図4は、本発明の第2実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。この図に示されるように、本実施形態における半導体装置では、図1に示される半導体装置に対してP型拡散層20が設けられていない構造になっている。
上記各実施形態では、ランナー部2においてシリコン酸化膜22がトレンチ21の側壁およびP型拡散層20上すべてに形成されているが、IGBT部1やFWD部3に隣接するトレンチ21内のゲート電極23をそれぞれゲートに接続し、IGBT部1やFWD部3に隣接しないトレンチ21内のゲート電極23をそれぞれフローティングにしても構わない。この場合、フローティングとされたゲート電極23をP型拡散層20に接地しても構わない。
Claims (4)
- 第1導電型半導体基板(10、11)の表層部に、スイッチング素子として機能するIGBT部(1)、ダイオードとして機能するFWD部(3)、そして素子周辺部(2)が設けられ、前記第1導電型半導体基板(10、11)の裏面に前記FWD部(3)に対応する領域に前記第1導電型半導体基板(10、11)よりも不純物濃度が高い第1導電型領域(13)が形成され、前記IGBT部(1)および前記素子周辺部(2)に対応する領域に第2導電型領域(12)が形成され、
前記IGBT部(1)および前記FWD部(3)では、前記第1導電型半導体基板(10、11)の表層部に形成された複数の第1トレンチ(16)内それぞれにゲート絶縁膜(17)と第1ゲート電極(18)とが順に形成されることでトレンチゲート構造が構成されており、前記第1ゲート電極(18)上を含むように第1層間絶縁膜(19)が形成されており、
前記第1導電型半導体基板(10、11)の表面側に形成された第1電極(25)と、前記第1導電型領域(13)および前記第2導電型領域(12)上に形成された第2電極との間に電流を流すように構成された半導体装置であって、
前記素子周辺部(2)は、
前記第1導電型半導体基板(10、11)の表層部に形成された第2導電型拡散層(20)と、
前記第2導電型拡散層(20)を貫通して前記第1導電型半導体基板(10、11)に達する複数の第2トレンチ(21)と、
当該第2トレンチ(21)の壁面および前記素子周辺部(2)における前記第1導電型半導体基板(10、11)の表面に一体的に形成された酸化膜(22)と、
前記酸化膜(22)上に形成された第2ゲート電極(23)と、
前記第2ゲート電極(23)を覆うように形成された第2層間絶縁膜(24)とを備えており、
前記第2トレンチ(21)間に配置された前記第2導電型拡散層(20)は、前記第2トレンチ(21)および前記第2層間絶縁膜(24)によって前記第1電極(25)と絶縁されていることを特徴とする半導体装置。 - 第1導電型半導体基板(10、11)の表層部に、スイッチング素子として機能するIGBT部(1)、ダイオードとして機能するFWD部(3)、そして素子周辺部(2)が設けられ、前記第1導電型半導体基板(10、11)の裏面に前記FWD部(3)に対応する領域に前記第1導電型半導体基板(10、11)よりも不純物濃度が高い第1導電型領域(13)が形成され、前記IGBT部(1)および前記素子周辺部(2)に対応する領域に第2導電型領域(12)が形成され、
前記IGBT部(1)および前記FWD部(3)では、前記第1導電型半導体基板(10、11)の表層部に形成された複数の第1トレンチ(16)内それぞれにゲート絶縁膜(17)と第1ゲート電極(18)とが順に形成されることでトレンチゲート構造が構成されており、前記第1ゲート電極(18)上を含むように第1層間絶縁膜(19)が形成されており、
前記第1導電型半導体基板(10、11)の表面側に形成された第1電極(25)と、前記第1導電型領域(13)および前記第2導電型領域(12)上に形成された第2電極との間に電流を流すように構成された半導体装置であって、
前記素子周辺部(2)は、
前記第1導電型半導体基板(10、11)の表層部に形成された複数の第2トレンチ(21)と、
当該第2トレンチ(21)の壁面および前記素子周辺部(2)における前記第1導電型半導体基板(10、11)の表面に一体的に形成された酸化膜(22)と、
前記酸化膜(22)上に形成された第2ゲート電極(23)と、
前記第2ゲート電極(23)を覆うように形成された第2層間絶縁膜(24)とを備えており、
前記第2トレンチ(21)間に配置された前記第1導電型半導体基板(10、11)の一部は、前記第2トレンチ(21)および前記第2層間絶縁膜(24)によって前記第1電極(25)と絶縁されていることを特徴とする半導体装置。 - 前記素子周辺部(2)における前記複数の第2トレンチ(21)の深さおよび間隔は、前記IGBT部(1)における前記複数の第1トレンチ(16)の深さおよび間隔と同じになっていることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。
- 前記第1トレンチ(16)および前記第2トレンチ(21)の間隔は、それぞれ4μm以下になっていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の半導体装置。
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