半导体装置制造方法及图纸

半导体基板

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置


[0001]本专利技术涉及半导体装置
。

技术介绍

[0002]反向导通型绝缘栅双极晶体管
(RC
‑
IGBT)
被广泛用于逆变器等电力转换装置
。
近年来，以逆变器的小型化及成本降低为目的搭载的
RC
‑
IGBT
的元件尺寸正在变小
。
如果为了减小通电损耗及通断损耗而使
IGBT
区域的面积比率变大，则二极管区域相对地变小
。
如此，在续流时超过二极管的峰值浪涌正向电流，有时产生破坏
。
因此，提出了设置对二极管的通电电流进行监视的感测二极管区域，对施加了导致破坏的电流这一情况进行检测的技术
(
例如，参照专利文献
1)。
[0003]专利文献1：日本特开
2009
‑
135414
号公报

技术实现思路

[0004]但是，在以往的半导体装置中，存在感测二极管区域的电流检测精度低的问题
。
[0005]本专利技术就是为了解决上述这样的课题而提出的，其目的在于，得到能够提高感测二极管区域的电流检测精度的半导体装置
。
[0006]本专利技术涉及的半导体装置的特征在于，具有：半导体基板，其具有漂移层；
IGBT
区域及二极管区域，它们设置于所述半导体基板，在所述半导体基板的表面具有发射极电极；感测
IGBT
区域，其设置于所述半导体基板，与所述
IGBT
区域相比面积小，在所述半导体基板的所述表面具有与所述发射极电极分离的感测发射极电极；以及感测二极管区域，其设置于所述半导体基板，与所述二极管区域相比面积小，在所述半导体基板的所述表面具有与所述发射极电极分离的感测阳极电极，所述感测二极管区域以大于或等于所述漂移层的厚度的量与所述
IGBT
区域分离
。
[0007]专利技术的效果
[0008]在本专利技术中，使感测二极管区域以大于或等于漂移层的厚度的量与
IGBT
区域及感测
IGBT
区域分离
。
由此，能够在续流动作时抑制续流电流流过
IGBT
区域及感测
IGBT
区域，能够提高感测二极管区域的电流检测精度
。
附图说明
[0009]图1是表示实施方式1涉及的半导体装置的平面图
。
[0010]图2是沿图1的
I
‑
II
的剖视图
。
[0011]图3是沿图1的
III
‑
IV
的剖视图
。
[0012]图4是沿图1的
V
‑
VI
的剖视图
。
[0013]图5是表示二极管电流检测电路的图
。
[0014]图6是表示实施方式2涉及的半导体装置的俯视图
。
[0015]图7是沿图6的
I
‑
II
的剖视图
。
[0016]图8是表示实施方式3涉及的半导体装置的俯视图
。
[0017]图9是沿图8的
I
‑
II
的剖视图
。
具体实施方式
[0018]参照附图，对实施方式涉及的半导体装置进行说明
。
对相同或相应的结构要素标注相同的标号，有时省略重复说明
。
[0019]实施方式1[0020]图1是表示实施方式1涉及的半导体装置的平面图
。
该半导体装置是在1个半导体基板1设置有
IGBT
区域2和二极管区域3的
RC
‑
IGBT。
在半导体基板1设置有感测
IGBT
区域
4、
感测二极管区域5及栅极焊盘
6。
以将这些区域包围的方式在半导体基板1的外周设置有末端区域
7。
[0021]图2是沿图1的
I
‑
II
的剖视图
。
半导体基板1具有
N
‑
型的漂移层
8。
在漂移层8之上设置有
P
型体层
9。
在漂移层8之下设置有
N
型缓冲层
10。
[0022]在
IGBT
区域2，在
P
型体层9的表层设置有
N
型发射极层
11。
在将
N
型发射极层
11
和
P
型体层9贯通的沟槽内隔着栅极绝缘膜设置有沟槽栅极
12。
在
N
型缓冲层
10
之下设置有
P
型集电极层
13。
沟槽栅极
12
连接至用于与栅极电源连接的栅极焊盘
6。
[0023]在二极管区域3，在
P
型体层9的表层设置有
P
型阳极层
14。
在将
P
型体层9贯通的沟槽内隔着栅极绝缘膜设置有沟槽栅极
12。
在
N
型缓冲层
10
之下设置有
N
型阴极层
15。
[0024]在
IGBT
区域2和二极管区域3这两者，在半导体基板1的表面设置有发射极电极
16。
发射极电极
16
与
P
型体层
9、N
型发射极层
11
及
P
型阳极层
14
连接
。
为了实现沟槽栅极
12
与发射极电极
16
的绝缘，在沟槽栅极
12
之上设置有绝缘膜
17。
在
IGBT
区域2和二极管区域3这两者，在半导体基板1的背面设置有集电极
(collector)
电极
(electrode)18。
集电极电极
18
与
P
型集电极层
13
及
N
型阴极层
15
连接
。
[0025]图3是沿图1的
III
‑
IV
的剖视图
。
感测
IGBT
区域4的构造与
IGBT
区域2相同
。
在感测
IGBT
区域4，在半导体基板1的表面设置的感测发射极电极
20
与
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种半导体装置，其特征在于，具有：半导体基板，其具有漂移层；
IGBT
区域及二极管区域，它们设置于所述半导体基板，在所述半导体基板的表面具有发射极电极；感测
IGBT
区域，其设置于所述半导体基板，与所述
IGBT
区域相比面积小，在所述半导体基板的所述表面具有与所述发射极电极分离的感测发射极电极；以及感测二极管区域，其设置于所述半导体基板，与所述二极管区域相比面积小，在所述半导体基板的所述表面具有与所述发射极电极分离的感测阳极电极，所述感测二极管区域以大于或等于所述漂移层的厚度的量与所述
IGBT
区域分离
。2.
根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，在从所述感测二极管区域算起所述漂移层的厚度以内的区域配置有所述二极管区域
。3.
根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体基板被分割成第1区域和第2区域，所述
IGBT
区域和所述二极管区域具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：大佐贺毅，阿多保夫，秦佑贵，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：