半导体装置制造方法及图纸

提供一种半导体装置，其是具有晶体管部和二极管部的半导体装置，该半导体装置具备：栅极金属层，其设置于半导体基板的上表面的上方；发射电极，其设置于半导体基板的上表面的上方；第一导电型的发射区，其在晶体管部设置于半导体基板的上表面侧；栅极沟槽部，其在晶体管部设置于半导体基板的上表面侧，与栅极金属层电连接并且与发射区接触；发射极沟槽部，其在二极管部设置于半导体基板的上表面侧，并与发射电极电连接；以及虚设沟槽部，其设置于半导体基板的上表面侧，与栅极金属层电连接并且不与发射区接触。

Semiconductor device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置
本专利技术涉及半导体装置。
技术介绍
以往，已知有具有晶体管部和二极管部的半导体装置(例如，参照专利文献1)。另外，已知有具有电流感测部的半导体装置(例如，参照专利文献2、专利文献3)。专利文献1：国际公开第2015/068203号专利文献2：日本特开2015-179705号公报专利文献3：日本特开平10-107282号公报
技术实现思路
技术问题对于半导体装置，一直寻求降低噪声的影响、缓和电流集中，而提高元件的抗破坏性。技术方案在本专利技术的第一方式中，提供一种半导体装置，其是具有晶体管部和二极管部的半导体装置，该半导体装置具备：栅极金属层，其设置于半导体基板的上表面的上方；发射电极，其设置于半导体基板的上表面的上方；第一导电型的发射区，其在晶体管部设置于半导体基板的上表面侧；栅极沟槽部，其在晶体管部设置于半导体基板的上表面侧，与栅极金属层电连接并且与发射区接触；发射极沟槽部，其在二极管部设置于半导体基板的上表面侧，并与发射电极电连接；以及虚设沟槽部，其设置于半导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其特征在于，所述半导体装置具有晶体管部和二极管部，并且所述半导体装置具备：/n栅极金属层，其设置于半导体基板的上表面的上方；/n发射电极，其设置于所述半导体基板的上表面的上方；/n第一导电型的发射区，其在所述晶体管部设置于所述半导体基板的上表面侧；/n栅极沟槽部，其在所述晶体管部设置于所述半导体基板的上表面侧，与所述栅极金属层电连接并且与所述发射区接触；/n发射极沟槽部，其在所述二极管部设置于所述半导体基板的上表面侧，并与所述发射电极电连接；以及/n虚设沟槽部，其设置于所述半导体基板的上表面侧，与所述栅极金属层电连接并且不与所述发射区接触。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171214 JP 2017-2397131.一种半导体装置，其特征在于，所述半导体装置具有晶体管部和二极管部，并且所述半导体装置具备：
栅极金属层，其设置于半导体基板的上表面的上方；
发射电极，其设置于所述半导体基板的上表面的上方；
第一导电型的发射区，其在所述晶体管部设置于所述半导体基板的上表面侧；
栅极沟槽部，其在所述晶体管部设置于所述半导体基板的上表面侧，与所述栅极金属层电连接并且与所述发射区接触；
发射极沟槽部，其在所述二极管部设置于所述半导体基板的上表面侧，并与所述发射电极电连接；以及
虚设沟槽部，其设置于所述半导体基板的上表面侧，与所述栅极金属层电连接并且不与所述发射区接触。


2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置还具备边界区，所述边界区形成于所述晶体管部与所述二极管部邻接的区域，防止所述晶体管部与所述二极管部之间的干扰，
所述虚设沟槽部配置于所述边界区。


3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述虚设沟槽部还设置于所述晶体管部的非边界区或所述二极管部的非边界区。


4.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置还具备边界区，所述边界区形成于所述晶体管部与所述二极管部邻接的区域，防止所述晶体管部与所述二极管部之间的干扰，
所述虚设沟槽部设置于所述晶体管部的非边界区或所述二极管部的非边界区。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述晶体管部具有与边缘终端区邻接的边缘邻接区，
所述虚设沟槽部设置于所述边缘邻接区。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的半导体装置，其特征在于，在将所述栅极沟槽部的条数设为G，且将所述虚设沟槽部的条数设为D时，
0.01＜D/(D+G)＜0.2成立。


7.根据权利要求1～6中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述栅极沟槽部、所述发射极沟槽部和所述虚设沟槽部沿着预先设定的排列方向排列，
所述二极管部的所述排列方向上的宽度大于所述晶体管部的所述排列方向上的宽度。


8.根据权利要求1～7中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置还具备：
上表面寿命控制体，其在所述半导体基板的上表面侧，至少被导入到所述二极管部的非边界区；以及
第一导电型的阴极区，其设置于所述半导体基板的下表面侧的所述二极管部，
所述阴极区被设置为延伸到比所述上表面寿命控制体靠近晶体管部侧的位置。


9.根据权利要求1～8中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置在所述晶体管部的所述半导体基板的上表面侧还具备浓度比所述发射区的浓度高的第一导电型的蓄积区，
所述蓄积区不设置在与所述虚设沟槽部邻接的台面部。


10.根据权利要求1～9中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置还具备设置于所述半导体基板的第一导电型的漂移区，
与所述虚设沟槽部邻接的台面部具备：
第二导电型的接触区，其设置于所述半导体基板的上表面侧；以及
第二导电型的基区，其设置于所述漂移区与所述接触区之间，
所述接触区的掺杂浓度比所述基区的掺杂浓度高。


11.根据权利要求1～10中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述虚设沟槽部的虚设绝缘膜的膜厚度比所述栅极沟槽部的栅极绝缘膜的膜厚度薄且比所述发射极沟槽部的发射极绝缘膜的膜厚度薄。


12.根据权利要求1～11中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述虚设沟槽部的沟槽深度比所述栅极沟槽部的沟槽深度深且比所述发射极沟槽部的沟槽深度深。


13.根据权利要求1～12中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置还具备电流感测部，
所述栅极沟槽部、所述发射极沟槽部和所述虚设沟槽部中的各沟槽部在所述半导体基板的上表面侧沿着预先设定的排列方向排列，
所述电流感测部的栅极发射极比大于所述晶体管部的栅极发射极比，...

【专利技术属性】
技术研发人员：小幡智幸，吉田崇一，今川铁太郎，百田圣自，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP