半导体装置以及使用它的电力变换装置制造方法及图纸

本发明专利技术的课题是提供一种半导体装置以及使用它的电力变换装置，能够保持低损失和高耐压，同时能够提高接通期间中的dv/dt的基于栅极驱动电路的控制性。为解决上述课题，在宽度宽的沟槽(423)的侧壁上设置栅极(401)，由此，因为栅极(401)被栅极绝缘膜(402)和成为层间膜的厚的绝缘膜(403)覆盖，所以栅极的寄生电容小，而且没有浮动p层，因此栅极的电位不变动，能够提高dv/dt的控制性，能够同时兼顾低损失和低噪声。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体装置以及使用它的电力变换装置，特别涉及适合具有沟槽绝缘 栅结构的绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor 下面简称IGBT)的半 导体装置以及使用它的电力变换装置。
技术介绍
IGBT是通过在栅极施加的电压来控制在集电极和发射极之间流过的电流的开关 元件。由于IGBT能够控制的功率从数十瓦到数十万瓦，另外开关频率也是从数十赫兹到超 过数百千赫的很宽的范围，因而从家用空调机和微波炉等小功率设备到铁道和炼铁厂的逆 变器等大功率设备中广泛使用。在IGBT中，为了使这些电力设备的高效化而要求低损失化，要求降低导通损失和 开关损失。同时为防止EMC噪声和误动作、电动机的绝缘损坏等问题，要求能够根据应用的 规范控制dv/dt。在日本特开2000-307116号公报中，如图23所示，公开了改变沟槽栅极的排列间 距的结构的IGBT。图23的IGBT的特点在于，在沟槽栅极的间隔较宽的部位不形成ρ沟道 层106，而是设置浮动ρ层105。通过形成这样的结构，由于电流仅在沟槽栅极的间隔狭窄的部分流过，所以能够 抑制短路时流过的过电流，能够提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种半导体装置，具有：第一导电型的第一半导体层；在该第一半导体层的表面附近形成的第二导电型的第二半导体层；与所述第一半导体层邻接，在与所述第二半导体层相反一侧的表面附近形成的第二导电型的第三半导体层；在该第三半导体层的上部选择性地设置的第一导电型的第四半导体层；贯穿该第四半导体层和所述第三半导体层到达所述第一半导体层的沟槽；沿该沟槽的内壁设置的栅极绝缘层；在所述沟槽内设置的绝缘层；在所述栅极绝缘层的内侧空间中填充的第一导电层；以及设置在所述绝缘层的表面上的第二导电层，所述半导体装置的特征在于，所述第一导电层具有在所述沟槽内隔着所述绝缘层和第二导电层而被分割的剖面结构。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：渡边聪，森睦宏，新井大夏，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP