半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种半导体装置。在半导体装置中，在晶体管部的与二极管部邻接的边界区，存在阈值电压降低的问题。半导体装置具备半导体基板，半导体基板具有有源区和外周区，有源区具有晶体管部和二极管部，外周区具有电流感测部，包含寿命抑制剂的寿命控制区从二极管部设置到晶体管部的至少一部分，电流感测部具有未设置寿命控制区的感测晶体管非照射区和设置有寿命控制区的感测晶体管照射区。有寿命控制区的感测晶体管照射区。有寿命控制区的感测晶体管照射区。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置


[0001]本专利技术涉及半导体装置。

技术介绍

[0002]以往，已知在将绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等晶体管部和二极管部形成于同一基板的半导体装置中，将氦离子等粒子束照射于半导体基板的预定深度位置，设置包含寿命抑制剂的寿命控制区的技术(例如，参照专利文献1)。另外，已知具有电流感测部的半导体装置(例如，参照专利文献2、3)。
[0003]专利文献1：日本特开2017
‑
135339号公报
[0004]专利文献2：国际公开第2014/013618号
[0005]专利文献3：日本特开2018
‑
67624号公报

技术实现思路

[0006]技术问题
[0007]在这样的半导体装置中，在晶体管部的与二极管部邻接的边界区中，存在阈值电压降低的问题。
[0008]技术方案
[0009]在本专利技术的第一方式中，提供一种半导体装置。半导体装置具备半导体基板，所述半导体基板具有有源区和外周区，有源区具有晶体管部和二极管部，外周区具有电流感测部，包含寿命抑制剂的寿命控制区从二极管部设置到晶体管部的至少一部分，电流感测部具有未设置寿命控制区的感测晶体管非照射区和设置有寿命控制区的感测晶体管照射区。
[0010]感测晶体管照射区与感测晶体管非照射区的面积比率可以等于晶体管部中设置有寿命控制区的边界区与非边界区的面积比率。
[0011]半导体装置还可以具备：栅极金属层，其设置于半导体基板的正面的上方；发射极电极，其设置于半导体基板的正面的上方；以及多个沟槽部，其在晶体管部、二极管部和电流感测部中设置于半导体基板的正面侧，多个沟槽部包括与栅极金属层电连接的栅极沟槽部和与发射极电极电连接的虚设沟槽部，电流感测部中的每单位长度的栅极沟槽部的条数与虚设沟槽部的条数的比率可以与晶体管部的每单位长度的栅极沟槽部的条数与虚设沟槽部的条数的比率相同。
[0012]电流感测部可以具有第一区，其沿着电流感测部的对置的端部的一方延伸；以及第二区，其沿着电流感测部的对置的端部的另一端延伸，第一区和第二区可以是感测晶体管非照射区和感测晶体管照射区中的任一方。
[0013]电流感测部可以在感测晶体管非照射区与感测晶体管照射区之间还具有无效区。
[0014]在无效区可以设置有被设定为发射极电位的沟槽部。
[0015]在无效区中设置于半导体基板的正面侧的多个沟槽部之间的台面部的上表面可以不与发射极电极接触。
[0016]晶体管部和电流感测部可以具有设置于半导体基板的正面的第一导电型的发射区，且可以在无效区不设置发射区。
[0017]在无效区可以设置有第二导电型的分离区。
[0018]晶体管部和二极管部可以具有设置于半导体基板的正面的第二导电型的基区，无效区可以具有设置于半导体基板的正面的第二导电型的阱区，阱区的掺杂浓度可以高于基区的掺杂浓度。
[0019]在半导体基板的正面的上方还可以具备覆盖电流感测部的钝化层，钝化层具有位于感测晶体管照射区的上方的开口部。
[0020]开口部可以配置为端部与感测晶体管照射区的端部重叠或者覆盖整个感测晶体管照射区。
[0021]应予说明，上述
技术实现思路
并未列举本专利技术的全部特征。另外，这些特征组的子组合也能够成为专利技术。
附图说明
[0022]图1是表示半导体装置100的上表面的一例的图。
[0023]图2A是放大图1的区域A而得的俯视图。
[0024]图2B是表示图2A的a
‑
a
’
截面的图。
[0025]图3A是放大电流感测部210的附近而得的俯视图。
[0026]图3B是表示图3A的a
‑
a
’
截面的图。
[0027]图3C是表示图3A的b
‑
b
’
截面的图。
[0028]图4A是用于说明感测晶体管非照射区218和感测晶体管照射区220的配置的一例的图。
[0029]图4B是用于说明感测晶体管非照射区218和感测晶体管照射区220的配置的一例的图。
[0030]图4C是用于说明感测晶体管非照射区218和感测晶体管照射区220的配置的一例的图。
[0031]图4D是用于说明感测晶体管非照射区218和感测晶体管照射区220的配置的一例的图。
[0032]图4E是用于说明感测晶体管非照射区218和感测晶体管照射区220的配置的一例的图。
[0033]图4F是表示图4E的a
‑
a
’
截面的一例的图。
[0034]图4F
‑
1是表示图4E的a
‑
a
’
截面的一例的图。
[0035]图4F
‑
2是表示图4E的a
‑
a
’
截面的一例的图。
[0036]图4F
‑
3是表示图4E的a
‑
a
’
截面的一例的图。
[0037]图4F
‑
4是表示图4E的a
‑
a
’
截面的一例的图。
[0038]图4G是用于说明感测晶体管非照射区218和感测晶体管照射区220的配置的一例的图。
[0039]图4H是表示图4G的a
‑
a
’
截面的图。
[0040]图5A是用于说明感测晶体管非照射区218和感测晶体管照射区220的配置的一例
的图。
[0041]图5B是表示图5A的c
‑
c
’
截面的图。
[0042]图5C是表示图5A的d
‑
d
’
截面的图。
[0043]图6A是放大电流感测部210的附近而得的俯视图。
[0044]图6B是表示图6A的e
‑
e
’
截面的图。
[0045]图6C是表示图6A的f
‑
f
’
截面的图。
[0046]符号说明
[0047]10
…
半导体基板、11、11a、11b、11c、11d
…
阱区、12
…
发射区、14
…
基区，15
…
接触区16
…
蓄积区，17
…
插塞区、18
…
漂移区、20
…
缓冲区、21
…
正面、22
…
集电区、23
…
背面、24
…
集电极电极、25
…
连接部、30、30a、30b、30c、30d
…
虚设沟槽部、31
…
延伸部分、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其特征在于，具备半导体基板，所述半导体基板具有有源区和外周区，所述有源区具有晶体管部和二极管部，所述外周区具有电流感测部，包含寿命抑制剂的寿命控制区从所述二极管部设置到所述晶体管部的至少一部分，所述电流感测部具有未设置所述寿命控制区的感测晶体管非照射区和设置有所述寿命控制区的感测晶体管照射区。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述感测晶体管照射区与所述感测晶体管非照射区的面积比率等于所述晶体管部中设置有所述寿命控制区的边界区与非边界区的面积比率。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，还具备：栅极金属层，其设置于所述半导体基板的正面的上方；发射极电极，其设置于所述半导体基板的正面的上方；以及多个沟槽部，其在所述晶体管部、所述二极管部和所述电流感测部中设置于所述半导体基板的正面侧，所述多个沟槽部包含与所述栅极金属层电连接的栅极沟槽部和与所述发射极电极电连接的虚设沟槽部，所述电流感测部的每单位长度的所述栅极沟槽部的条数与所述虚设沟槽部的条数的比率与所述晶体管部中的所述比率相等。4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述电流感测部具有沿着所述电流感测部的对置的端部的一方延伸的第一区和沿着另一端延伸的第二区，第一区和第二区是所述感测晶体管非照射区和所述感测晶体管照射区中的任意一方。5.根据权利要求3所述的半...

【专利技术属性】
技术研发人员：洼内源宜，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：