半导体装置以及半导体模块制造方法及图纸

技术编号:33340575 阅读:14 留言:0更新日期:2022-05-08 09:26
本发明专利技术公开半导体装置以及半导体模块。提供能够降低损耗的半导体装置以及半导体模块。根据实施方式,半导体装置包括第1电极、第2电极、第3电极、第4电极、半导体构件、第1绝缘构件以及第2绝缘构件。半导体构件设置于第2电极与第1电极之间。第1半导体构件包括第1~第7半导体区域。第4半导体区域具有第1杂质浓度、第1载流子浓度以及第4半导体区域的体积相对于半导体构件的体积的第1体积比。第7半导体区域具有比第1杂质浓度高的第2导电类型的第2杂质浓度、比第1载流子浓度高的第2导电类型的第2载流子浓度以及比第1体积比高的第2体积比中的至少任意一个。第2体积比是第7半导体区域相对于半导体构件的体积的体积比。于半导体构件的体积的体积比。于半导体构件的体积的体积比。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置以及半导体模块
[0001]本申请以日本专利申请2020

183559(申请日2020年11月2日)基础,从本申请享有优先权。本申请通过参照该申请,从而包含该申请的全部内容。


[0002]本专利技术的实施方式涉及半导体装置以及半导体模块。

技术介绍

[0003]例如,在晶体管等半导体装置中,期望降低损耗。

技术实现思路

[0004]本专利技术的实施方式提供能够降低损耗的半导体装置以及半导体模块。
[0005]根据本专利技术的实施方式,半导体装置包括第1电极、第2电极、第3电极、第4电极、半导体构件、第1绝缘构件以及第2绝缘构件。从所述第2电极向所述第1电极的方向沿着第1方向。所述半导体构件在所述第1方向上设置于所述第2电极与所述第1电极之间。所述第1半导体构件包括第1导电类型的第1半导体区域、设置于所述第1半导体区域与所述第1电极之间的第2导电类型的第2半导体区域、设置于所述第2半导体区域与所述第1电极之间的所述第1导电类型的第3半导体区域、设置于所述第2半导体区域与所述第1电极之间的所述第2导电类型的第4半导体区域、设置于所述第1半导体区域与所述第2电极之间的所述第2导电类型的第5半导体区域、设置于所述第5半导体区域与所述第2电极之间的所述第1导电类型的第6半导体区域以及设置于所述第5半导体区域与所述第2电极之间的所述第2导电类型的第7半导体区域。所述第4半导体区域具有所述第2导电类型的第1杂质浓度、所述第2导电类型的第1载流子浓度以及所述第4半导体区域的体积相对于所述半导体构件的体积的第1体积比。所述第7半导体区域具有比所述第1杂质浓度高的所述第2导电类型的第2杂质浓度、比所述第1载流子浓度高的所述第2导电类型的第2载流子浓度以及比所述第1体积比高的第2体积比中的至少任意一个。所述第2体积比是所述第7半导体区域相对于所述半导体构件的所述体积的体积比。从所述第3电极的一部分向所述第2半导体区域的第2方向与所述第1方向交叉。所述第3半导体区域中的至少一部分处于所述第2方向上的所述第3电极的一部分与所述第4半导体区域之间的第1位置以及所述第2方向上的所述第3电极的所述一部分与所述第2半导体区域的一部分之间的第2位置中的至少任意一个位置。从所述第4电极的一部分向所述第5半导体区域的第3方向与所述第1方向交叉。所述第6半导体区域中的至少一部分处于所述第3方向上的所述第4电极的一部分与所述第7半导体区域之间的第3位置以及所述第3方向上的所述第4电极的所述一部分与所述第5半导体区域的一部分之间的第4位置中的至少任意一个位置。所述第1绝缘构件中的至少一部分处于所述第3电极与所述半导体构件之间。所述第2绝缘构件中的至少一部分处于所述第4电极与所述半导体构件之间。
[0006]根据上述结构的半导体装置,能够提供能够降低损耗的半导体装置以及半导体模
块。
附图说明
[0007]图1的(a)~(c)是例示第1实施方式的半导体装置的示意的剖视图。
[0008]图2的(a)~(c)是例示第1实施方式的半导体装置的示意的剖视图。
[0009]图3是例示半导体装置中的特性的曲线图。
[0010]图4是例示半导体装置中的特性的曲线图。
[0011]图5是例示半导体装置中的特性的曲线图。
[0012]图6的(a)~(c)是例示第1实施方式的半导体装置的示意的剖视图。
[0013]图7的(a)~(c)是例示第1实施方式的半导体装置的示意的剖视图。
[0014]图8的(a)~(c)是例示第1实施方式的半导体装置的示意的剖视图。
[0015]图9的(a)~(c)是例示第1实施方式的半导体装置的示意的剖视图。
[0016]图10的(a)~(c)是例示第1实施方式的半导体装置的示意的剖视图。
[0017]图11是例示第1实施方式的半导体装置的示意的剖视图。
[0018]图12是例示第1实施方式的半导体装置的示意的剖视图。
[0019]图13是例示第1实施方式的半导体装置的示意的剖视图。
[0020]图14是例示第1实施方式的半导体装置的示意的剖视图。
[0021]图15是例示第2实施方式的半导体模块的示意图。
[0022]图16的(a)以及(b)是例示第2实施方式的半导体模块的动作的示意图。
[0023]图17是例示半导体装置中的特性的曲线图。
[0024]符号说明
[0025]10:半导体构件;11~19:第1~第9半导体区域;11p:一部分;41~44:第1~第4绝缘构件;51~54:第1~第4电极;51C、52C:连接构件;51L、52L:连接构件;51T、52T:端子;61、62:第1、第2导电构件;61C、62C:连接构件;61T、62T:端子;70:控制部;110、110a~110i:半导体装置;210:半导体模块;CR:比;E3、E4:电位;Eoff:关断开关损耗;Eoff_1:降低量;L1、L2:第1、第2长度;PL1、PL2:第1、第2平面;V1~V4:第1~第4电位;VCE(sat)_1:降低量;d1~d4:第1~第4距离;t1、t2:第1、第2时刻;td:时间差;tm:时间;w1、w2:第1、第2宽度;z1、z2:第1、第2厚度。
具体实施方式
[0026]以下,参照附图,说明本专利技术的各实施方式。
[0027]附图是示意性的或者概念性的,各部分的厚度与宽度的关系、部分之间的大小的比率等未必限于与现实的情况相同。即使在表示相同的部分的情况下,也有时因附图不同而彼此的尺寸、比率被表示成不同。
[0028]在本申请说明书和各图中,对与关于已示出的图先前描述的要素同样的要素附加相同的符号,适当地省略详细的说明。
[0029](第1实施方式)
[0030]图1的(a)~(c)以及图2的(a)~(c)是例示第1实施方式的半导体装置的示意的剖视图。
[0031]图1的(b)是图1的(a)的A1-A2线剖视图。图1的(c)是图1的(a)的A3-A4线剖视图。图2的(b)是图2的(a)的A1-A2线剖视图。图2的(c)是图2的(a)的A3-A4线剖视图。
[0032]如图1的(a)所示,实施方式的半导体装置110包括第1电极51、第2电极52、第3电极53、第4电极54、半导体构件10、第1绝缘构件41以及第2绝缘构件42。
[0033]从第2电极52向第1电极51的方向沿着第1方向。将第1方向设为Z轴方向。将与第1方向垂直的1个方向设为X轴方向。将与Z轴方向以及X轴方向垂直的方向设为Y轴方向。
[0034]半导体构件10在第1方向(Z轴方向)上设置于第2电极52与第1电极51之间。半导体构件10包括第1导电类型的第1半导体区域11、第2导电类型的第2半导体区域12、第1导电类型的第3半导体区域13、第2导电类型的第4半导体区域14、第2导电类型的第5半导体区域15、第1导电类型的第6本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置,具备:第1电极;第2电极,从所述第2电极向所述第1电极的方向沿着第1方向;半导体构件,在所述第1方向上设置于所述第2电极与所述第1电极之间,所述半导体构件包括第1导电类型的第1半导体区域、第2导电类型的第2半导体区域、所述第1导电类型的第3半导体区域、所述第2导电类型的第4半导体区域、所述第2导电类型的第5半导体区域、所述第1导电类型的第6半导体区域以及所述第2导电类型的第7半导体区域,所述第2导电类型的第2半导体区域设置于所述第1半导体区域与所述第1电极之间,所述第1导电类型的第3半导体区域设置于所述第2半导体区域与所述第1电极之间,所述第2导电类型的第4半导体区域设置于所述第2半导体区域与所述第1电极之间,所述第4半导体区域具有所述第2导电类型的第1杂质浓度、所述第2导电类型的第1载流子浓度以及所述第4半导体区域的体积相对于所述半导体构件的体积的第1体积比,所述第2导电类型的第5半导体区域设置于所述第1半导体区域与所述第2电极之间,所述第1导电类型的第6半导体区域设置于所述第5半导体区域与所述第2电极之间,所述第2导电类型的第7半导体区域设置于所述第5半导体区域与所述第2电极之间,所述第7半导体区域具有比所述第1杂质浓度高的所述第2导电类型的第2杂质浓度、比所述第1载流子浓度高的所述第2导电类型的第2载流子浓度以及比所述第1体积比高的第2体积比中的至少任意一个,所述第2体积比是所述第7半导体区域相对于所述半导体构件的所述体积的体积比;第3电极,从所述第3电极的一部分向所述第2半导体区域的第2方向与所述第1方向交叉,所述第3半导体区域中的至少一部分处于所述第2方向上的所述第3电极的一部分与所述第4半导体区域之间的第1位置以及所述第2方向上的所述第3电极的所述一部分与所述第2半导体区域的一部分之间的第2位置中的至少任意一个位置;第4电极,从所述第4电极的一部分向所述第5半导体区域的第3方向与所述第1方向交叉,所述第6半导体区域中的至少一部分处于所述第3方向上的所述第4电极的一部分与所述第7半导体区域之间的第3位置以及所述第3方向上的所述第4电极的所述一部分与所述第5半导体区域的一部分之间的第4位置中的至少任意一个位置;第1绝缘构件,所述第1绝缘构件中的至少一部分处于所述第3电极与所述半导体构件之间;以及第2绝缘构件,所述第2绝缘构件中的至少一部分处于所述第4电极与所述半导体构件之间。2.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述第7半导体区域的沿着所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:下条亮平坂野竜则加藤贵大
申请(专利权)人:东芝电子元件及存储装置株式会社
类型:发明
国别省市:

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