提供使半导体装置的散热性提高的半导体装置。还涉及电力变换装置。半导体装置具有如下特征，即，在俯视观察时具有IGBT区域(10)及二极管区域(20)各自被以直线状交替地配置的交替区域，在由俯视观察时沿交替区域的第1方向上的宽度各自具有大于或等于2种的IGBT区域(10)及二极管区域(20)构成的单元区域中，在交替区域，最靠近单元区域的中心的IGBT区域(10a)的第1方向上的宽度小于或等于其它IGBT区域(10)的第1方向上的宽度，最靠近单元区域的中心的二极管区域(20a)的第1方向上的宽度小于或等于其它二极管区域(20)的第1方向上的宽度。宽度。宽度。
【技术实现步骤摘要】
半导体装置及电力变换装置
[0001]本专利技术涉及半导体装置及电力变换装置。
技术介绍
[0002]近年来，从节能的观点出发，在电气化铁路领域、车载领域、工业机械领域或民用设备领域等中，需要能量损耗低的半导体装置。例如，针对将绝缘栅型双极晶体管(IGBT：Insulated Gate BipolarTransistor)和二极管设置于1个半导体基板的半导体装置，提出了IGBT和二极管各自的区域在半导体装置的中心处大，在半导体装置的端部侧小这样的结构。
[0003]专利文献1：日本特开2021
‑
28930号公报
[0004]但是，在专利文献1的半导体装置中，由于半导体装置的中心处的IGBT区域和二极管区域大，因此存在散热性不优异这样的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供使半导体装置的散热性提高的半导体装置。
[0006]本专利技术涉及的半导体装置在半导体基板具有单元区域，该半导体基板在第1主面和与第1主面相对的第2主面之间具有第1导电型的漂移层，在该单元区域设置有作为IGBT起作用的IGBT区域和作为二极管起作用的二极管区域，该半导体装置具有：IGBT区域，其具有在以从半导体基板的第1主面将第1导电型的发射极层及第2导电型的基极层贯穿的方式设置的沟槽内隔着绝缘膜面向漂移层而设置的沟槽栅极、及与漂移层相比设置于第2主面侧的第2导电型的集电极层；以及二极管区域，其具有与漂移层相比设置于第1主面侧的第2导电型的阳极层、及与漂移层相比设置于第2主面侧的第1导电型的阴极层，在俯视观察时具有IGBT区域及二极管区域各自被以直线状交替地配置的交替区域，在沿交替区域的第1方向上，IGBT区域的宽度及二极管区域的宽度不是恒定的，而是配置为各个区域具有大于或等于2种宽度，在交替区域，最靠近单元区域的中心的IGBT区域的第1方向上的宽度小于或等于其它IGBT区域的第1方向上的宽度，最靠近单元区域的中心的二极管区域的第1方向上的宽度小于或等于其它二极管区域的第1方向上的宽度。
[0007]专利技术的效果
[0008]根据本专利技术涉及的半导体装置，通过使最靠近单元区域中心的IGBT区域及二极管区域小于周边的IGBT区域及二极管区域，从而能够使半导体装置的散热性提高。
附图说明
[0009]图1是表示实施方式1涉及的半导体装置的俯视图。
[0010]图2是表示实施方式2涉及的半导体装置的俯视图。
[0011]图3是表示实施方式1涉及的半导体装置的IGBT区域的结构的局部放大俯视图。
[0012]图4是表示实施方式1涉及的半导体装置的IGBT区域的结构的A
‑
A剖视图。
[0013]图5是表示实施方式1涉及的半导体装置的IGBT区域的结构的B
‑
B剖视图。
[0014]图6是表示实施方式1涉及的半导体装置的二极管区域的结构的局部放大俯视图。
[0015]图7是表示实施方式1涉及的半导体装置的二极管区域的结构的C
‑
C剖视图。
[0016]图8是表示实施方式1涉及的半导体装置的二极管区域的结构的D
‑
D剖视图。
[0017]图9是表示实施方式1涉及的半导体装置的末端区域的结构的E
‑
E剖视图及F
‑
F剖视图。
[0018]图10是表示实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的图。
[0019]图11是表示实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的图。
[0020]图12是表示实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的图。
[0021]图13是表示实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的图。
[0022]图14是表示实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的图。
[0023]图15是表示实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的图。
[0024]图16是表示实施方式1涉及的半导体装置的单元区域的结构的H
‑
H剖视图。
[0025]图17是表示对比例的半导体装置的图。
[0026]图18是表示实施方式1涉及的半导体装置的单元区域的结构的J
‑
J剖视图。
[0027]图19是表示实施方式2涉及的半导体装置的变形例的俯视图。
[0028]图20是表示实施方式2涉及的半导体装置的变形例的俯视图。
[0029]图21是表示实施方式3涉及的半导体装置的俯视图。
[0030]图22是表示实施方式4涉及的半导体装置的变形例的俯视图。
[0031]图23是表示实施方式4涉及的半导体装置的变形例的俯视图。
[0032]图24是表示实施方式4涉及的半导体装置的变形例的俯视图。
[0033]图25是表示实施方式4涉及的半导体装置的变形例的俯视图。
[0034]图26是表示实施方式5的电力变换系统的结构的框图。
具体实施方式
[0035]下面，一边参照附图，一边对实施方式进行说明。由于附图是示意性地示出的，因此尺寸及位置的相互关系可能发生变更。在以下的说明中，有时对相同或对应的结构要素标注相同的标号，省略重复的说明。
[0036]另外，在下面的说明中，有时使用“上”、“下”、“侧”等表示特定的位置及方向的术语，但这些术语只是为了容易对实施方式的内容进行理解，出于方便而使用的，并不是对实施时的位置及方向进行限定。
[0037]另外，在下面的说明中，n及p表示半导体的导电型，在本专利技术中，以第1导电型为n型，第2导电型为p型进行说明。另外，n
‑
表示杂质浓度比n低的浓度，n
+
表示杂质浓度比n高的浓度。同样地，p
‑
表示杂质浓度比p低的浓度，p
+
表示杂质浓度比p高的浓度。
[0038]<实施方式1>
[0039]图1是表示实施方式1涉及的半导体装置的俯视图，示出作为RC
‑
IGBT(Reverse Conducting IGBT：反向导通IGBT)的半导体装置。此外，RC
‑
IGBT是将作为IGBT起作用的IGBT区域和作为二极管起作用的二极管区域设置于单一半导体基板的半导体装置。另外，
图2是表示实施方式1涉及的其它结构的半导体装置的俯视图，示出其它结构的RC
‑
IGBT即半导体装置。图1所示的半导体装置110条带状地并排设置有IGBT区域10和二极管区域20，可以简称为“条带型”。此外，虽然在实施方式2之后进行叙述，但例如也可以将本专利技术应用于在二极管区域20的周围设置有IGBT区域10的“岛型”。
[0040]在图1中，半导体装置110在1个半导体装置内具有IGBT区域10(10a、10b、10c、10d)和二极管区域20(20a、20b、20c)。在本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其具有半导体基板，该半导体基板在第1主面和与所述第1主面相对的第2主面之间具有第1导电型的漂移层，该半导体装置具有：IGBT区域，其具有以从所述半导体基板的所述第1主面将所述第1导电型的发射极层和第2导电型的基极层贯穿的方式设置的沟槽栅极、及与所述漂移层相比设置于所述第2主面侧的所述第2导电型的集电极层；二极管区域，其具有与所述漂移层相比设置于所述第1主面侧的所述第2导电型的阳极层、及与所述漂移层相比设置于所述第2主面侧的所述第1导电型的阴极层；以及单元区域，其由所述IGBT区域和所述二极管区域构成，该单元区域具有交替区域，在该交替区域，在俯视观察时所述IGBT区域及所述二极管区域各自以直线状交替地配置，在沿所述交替区域的第1方向上，所述IGBT区域的宽度及所述二极管区域的宽度各自不是恒定的，而是配置为各自具有大于或等于2种宽度，在所述交替区域，最靠近所述单元区域的中心的所述IGBT区域的所述第1方向上的宽度小于或等于其它所述IGBT区域的所述第1方向上的宽度，最靠近所述单元区域的中心的所述二极管区域的所述第1方向上的宽度小于或等于其它所述二极管区域的所述第1方向上的宽度。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，在所述交替区域，随着从最靠近所述单元区域的中心的所述IGBT区域朝向所述第1方向上的最靠近所述单元区域的端部的所述IGBT区域，所述IGBT区域的所述第1方向上的宽度逐渐变宽。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，在所述交替区域，随着从最靠近所述单元区域的中心的所述二极管区域朝向所述第1方向上的最靠近所述单元区域的端部的所述二极管区域，所述二极管区域的所述第1方向上的宽度逐渐变宽。4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，在所述交替区域，除了最靠近所述单元区域的中心的所述IGBT区域及所述第1方向上的最靠近所述单元区域的端部的所述IGBT区域之外的其它所述IGBT区域的所述第1方向上的宽度在所述IGBT区域的所述第1方向上的宽度中最宽，除了最靠近所述单元区域的中心的所述二极管区域及所述第1方向上的最靠近所述单元区域的端部的所述二极管区域之外的其它所述二极管区域的所述第1方向上的宽度在所述二极管区域的所述第1方向上的宽度中最宽。5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体装置，其中，在所述交替区域，最靠近所述单元区域的中心的所述IGBT区域的所述第1方向上的宽度大于或等于所述半导体基板的厚度。6.根据权利要求1至5...
【专利技术属性】
技术研发人员：原田健司，曾根田真也，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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