JP5282823B2 - ダイオード領域とigbt領域を有する半導体基板を備える半導体装置 - Google Patents
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Description
第1実施例に係る半導体装置について説明する。
図1に示すように、半導体装置10は、半導体基板12と、半導体基板12の上面及び下面に形成されている金属層及び絶縁層等を備えている。半導体基板12には、ダイオード領域20とIGBT領域40が形成されている。
半導体装置10のダイオード20の動作について説明する。ダイオード20に電流を流す際には、ダイオード20に順電圧が印加される。すなわち、アノード電極22と共通電極60の間に、アノード電極22がプラスとなる電圧が印加される。なお、半導体装置10は、アノード電極22とエミッタ電極42とを導通させた状態で使用される。したがって、ダイオード20に順電圧を印加すると、エミッタ電極42の電位がアノード電極22と略同じ電位に上昇する。順電圧が印加されると、ダイオード20がオンする。すなわち、図1の矢印100に示すように、アノード電極22から、アノード層26、ダイオードドリフト層28、及び、カソード層30を経由して、共通電極60に向かって電流が流れる。
次に、第2実施例の半導体装置110について説明する。第2実施例の半導体装置110の境界領域70の幅は、第1実施例の半導体装置10の境界領域70の幅と略等しい。第2実施例の半導体装置110では、分離領域72の幅と分離領域74の幅が、第1実施例の半導体装置10よりも小さくなっており、分離領域72と分離領域74の間に分離領域76が形成されている。第2実施例の半導体装置10のその他の構成は、第1実施例の半導体装置10と等しい。
Claims (2)
- ダイオード領域とIGBT領域が形成されている半導体基板を備える半導体装置であって、
ダイオード領域には、
p型であり、半導体基板の上面を含む範囲に形成されているアノード領域と、
n型であり、アノード領域の下側に形成されているダイオードドリフト領域と、
n型であり、ダイオードドリフト領域よりn型不純物濃度が高く、半導体基板の下面を含むダイオードドリフト領域の下側の範囲に形成されているカソード領域、
が形成されており、
IGBT領域には、
n型であり、半導体基板の上面を含む範囲に形成されているエミッタ領域と、
p型であり、半導体基板の上面を含む範囲及びエミッタ領域の下側の範囲に形成されているボディ領域と、
n型であり、ボディ領域の下側に形成されており、ボディ領域によってエミッタ領域から分離されているIGBTドリフト領域と、
p型であり、半導体基板の下面を含むIGBTドリフト領域の下側の範囲に形成されているコレクタ領域と、
エミッタ領域とIGBTドリフト領域を分離している範囲のボディ領域に絶縁膜を介して対向しているゲート電極、
が形成されており、
ダイオードドリフト領域内には、ライフタイム制御領域が形成されており、
ライフタイム制御領域のキャリアライフタイムは、ライフタイム制御領域外のダイオードドリフト領域のキャリアライフタイムより短く、
ダイオードドリフト領域とIGBTドリフト領域は、ダイオード領域とIGBT領域の間の境界領域において連続しており、
境界領域には、
p型であり、半導体基板の上面からアノード領域の下端及びボディ領域の下端より深い深さまでの範囲に形成されており、アノード領域と接している第1分離領域と、
p型であり、半導体基板の上面からアノード領域の下端及びボディ領域の下端より深い深さまでの範囲に形成されており、ボディ領域と接している第2分離領域と、
n型であり、第1分離領域と第2分離領域の間に形成されており、第1分離領域と第2分離領域を分離しているn型領域
が形成されており、
ライフタイム制御領域のIGBT領域側の端部が、第1分離領域の下に位置している、
ことを特徴とする半導体装置。 - 第1分離領域と第2分離領域の間に、p型であり、半導体基板の上面からアノード領域の下端及びボディ領域の下端より深い深さまでの範囲に形成されており、前記n型領域によって第1分離領域及び第2分離領域から分離されている第3分離領域が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
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JP6119593B2 (ja) * | 2013-12-17 | 2017-04-26 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置 |
JP6181597B2 (ja) * | 2014-04-28 | 2017-08-16 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
CN105161527B (zh) * | 2015-06-26 | 2018-03-02 | 成都成电知力微电子设计有限公司 | 利用一种表面耐压层结构的绝缘栅双极型器件 |
JP6588774B2 (ja) * | 2015-09-02 | 2019-10-09 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
JP6281548B2 (ja) * | 2015-09-17 | 2018-02-21 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置 |
JP6588363B2 (ja) * | 2016-03-09 | 2019-10-09 | トヨタ自動車株式会社 | スイッチング素子 |
EP3324443B1 (en) * | 2016-11-17 | 2019-09-11 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
JP6780709B2 (ja) * | 2016-12-16 | 2020-11-04 | 富士電機株式会社 | 半導体装置および製造方法 |
DE102019133030B4 (de) * | 2019-12-04 | 2023-05-04 | Infineon Technologies Austria Ag | Bipolartransistor mit isoliertem gate enthaltende halbleitervorrichtung und herstellungsverfahren |
JP7405020B2 (ja) * | 2020-06-29 | 2023-12-26 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1041510A (ja) * | 1996-05-22 | 1998-02-13 | Fuji Electric Co Ltd | 温度検知部内蔵型バイポーラ半導体素子およびその製造方法 |
JPH10326897A (ja) * | 1997-03-25 | 1998-12-08 | Hitachi Ltd | 電流検出セル付トレンチゲート半導体装置 |
JPH1117179A (ja) * | 1997-06-24 | 1999-01-22 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
JP2005317751A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 逆導通型半導体素子とその製造方法 |
JP2008192737A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Denso Corp | 半導体装置 |
JP2008211148A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-11 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2008235405A (ja) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Denso Corp | 半導体装置 |
JP2009170670A (ja) * | 2008-01-16 | 2009-07-30 | Toyota Motor Corp | 半導体装置とその半導体装置を備えている給電装置の駆動方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3321185B2 (ja) * | 1990-09-28 | 2002-09-03 | 株式会社東芝 | 高耐圧半導体装置 |
GB9216953D0 (en) * | 1992-08-11 | 1992-09-23 | Philips Electronics Uk Ltd | A semiconductor component |
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1041510A (ja) * | 1996-05-22 | 1998-02-13 | Fuji Electric Co Ltd | 温度検知部内蔵型バイポーラ半導体素子およびその製造方法 |
JPH10326897A (ja) * | 1997-03-25 | 1998-12-08 | Hitachi Ltd | 電流検出セル付トレンチゲート半導体装置 |
JPH1117179A (ja) * | 1997-06-24 | 1999-01-22 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
JP2005317751A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 逆導通型半導体素子とその製造方法 |
JP2008192737A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Denso Corp | 半導体装置 |
JP2008211148A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-11 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2008235405A (ja) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Denso Corp | 半導体装置 |
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