[發明專利]絕緣柵雙極性晶體管

有效

• 申請號: 201611108931.9
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN106972051B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 大河原淳;妹尾賢
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/739
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;蘇萌萌

本發明提供一種IGBT，具體提供一種使具有矩形溝槽的IGBT的飽和電流降低的技術。該IGBT具備：矩形溝槽，其具有第一溝槽～第四溝槽；柵電極，其被配置在矩形溝槽內。發射區具備：第一發射區，其與第一溝槽相接；第二發射區，其與第三溝槽相接。體接觸區具備：第一體接觸區，其與第二溝槽相接；第二體接觸區，其與第四溝槽相接。表層體區在從各個連接部起至發射區的范圍內與溝槽相接。

技術領域

本說明書所公開的技術涉及一種絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)。

背景技術

專利文獻1中公開了具有矩形溝槽的IGBT。在矩形溝槽內配置有柵電極。在被矩形溝槽包圍的矩形區域(半導體區域)內配置有發射區(n型區域)、體接觸區(p⁺型區域)、低濃度體區(p^-型區域)等。發射區與發射極與矩形溝槽(即，柵絕緣膜)相接。體接觸區與發射極相接。低濃度體區的一部分被配置在半導體基板的表層部上，且在此處與發射極和矩形溝槽相接。此外，低濃度體區的另一部分被配置于發射區與體接觸區的下側，并在發射區的下側與矩形溝槽相接。此外，半導體基板具有漂移區與集電區。漂移區為被配置于低濃度體區的下側的n型區域。集電區為被配置于漂移區的下側的p型區域。集電區與集電極相接。

當該IGBT導通時，空穴從集電極向發射極流動，電子從發射極向集電極流動。當空穴從漂移區流入到矩形區域內的低濃度體區等時，空穴將避開矩形溝槽而流動。因此，在矩形溝槽的附近的漂移區中，空穴的濃度變高。尤其是，在矩形溝槽的各個溝槽的連接部(角落部)的附近的漂移區中，由于避開兩個溝槽而流動的空穴集中，因此空穴的濃度變得非常高。因此，在連接部的附近處，漂移區的電阻變得非常低。因此，電子能夠以低損耗在連接部的附近流動。因此，該IGBT導通電壓較低。

此外，專利文獻1中公開了，在與矩形溝槽的4個溝槽相接的位置處設置發射區的第一結構、以及在與矩形溝槽的對置的兩個溝槽(以下稱為第一溝槽、第三溝槽)相接的位置處設置發射區而在與其他兩個溝槽(以下稱為第二溝槽、第四溝槽)相接的位置處不設置發射區的第二結構。在第二結構中，與第一結構相比，IGBT的飽和電流變小。由此，能夠提高IGBT的耐短路性能(在IGBT中流通有飽和電流的狀態下IGBT所能夠耐久的時間)。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-190938號公報

發明內容

發明所要解決的課題

在專利文獻1的第二結構中，在鄰接于不與發射區相接的第二溝槽和第四溝槽的整個范圍內，配置有低濃度體區。因此，當IGBT導通時，在與第二溝槽和第四溝槽鄰接的整個范圍內形成有溝道。如此，當溝道在較廣的范圍內形成時，無法使飽和電流充分地降低。即，在專利文獻1的第二結構中，雖然與第一結構相比飽和電流降低，但優選為進一步使飽和電流降低。為了減少形成溝道的范圍，考慮到將第二溝槽和第四溝槽設定為較短。但是，當將第二溝槽和第四溝槽設定為較短時，矩形溝槽的尺寸將變小，從而矩形溝槽的形成變得困難。此外，當矩形溝槽變小時，在被矩形溝槽所包圍的矩形區域內形成p型以及n型的區域也變得困難。因此，在將第二溝槽與第四溝槽設為較短這一方面存在界限。因此，在本說明書中，提供一種使具有矩形溝槽的IGBT的飽和電流降低的新的技術。

用于解決課題的方法