[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710673836.1
• 申請(qǐng)日: 2017-08-02
• 公開（公告）號(hào): CN107689360A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高橋幸雄;松浦仁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 瑞薩電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L23/544
• 分類號(hào): H01L23/544;H01L27/02;H01L27/082;H01L29/06;H01L29/739
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11219
• 代理人: 李蘭,孫志湧

1.一種半導(dǎo)體器件，包括：

半導(dǎo)體襯底；

形成在所述半導(dǎo)體襯底的主通電區(qū)中的多個(gè)第一IGBT；以及

形成在所述半導(dǎo)體襯底的次通電區(qū)中的多個(gè)第二IGBT，

其中，在平面圖中，所述次通電區(qū)在面積上小于所述主通電區(qū)，

其中，在與構(gòu)成所述第一IGBT的第一溝槽柵極電極相鄰的所述半導(dǎo)體襯底的主表面中，形成浮置狀態(tài)的第一p型阱，

其中，在所述次通電區(qū)的端部處，與構(gòu)成所述第二IGBT的第二溝槽柵極電極相鄰的所述半導(dǎo)體襯底的所述主面中，形成浮置狀態(tài)的第二p型阱，并且

其中，在所述第二p型阱的上表面上方形成n型半導(dǎo)體區(qū)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，

其中，所述主通電區(qū)包括以多個(gè)的形式并排布置的第一單位單元，每一個(gè)包括：

形成在所述半導(dǎo)體襯底的所述主表面中并且沿著所述半導(dǎo)體襯底的所述主表面延伸的多個(gè)第一溝槽，

通過第一絕緣膜形成在所述第一溝槽的每一個(gè)內(nèi)的所述第一溝槽柵極電極，

形成在所述第一溝槽的橫向上與所述第一溝槽相鄰的所述半導(dǎo)體襯底的所述主表面中的第一發(fā)射極電極，

形成在所述半導(dǎo)體襯底的背面中的p型集電極電極，所述半導(dǎo)體襯底的所述背表面在與所述半導(dǎo)體襯底的所述主表面相反的一側(cè)，

在所述第一發(fā)射極電極正下方的與所述第一溝槽相鄰的第一p型半導(dǎo)體區(qū)，以及

在所述第一溝槽的橫向上，在所述第一發(fā)射極電極的相反側(cè)與所述第一溝槽相鄰的所述半導(dǎo)體襯底的所述主表面中形成的第一p型阱，以及

其中，所述次通電區(qū)包括以多個(gè)的形式并排布置的第二單位單元，每一個(gè)包括：

形成在所述半導(dǎo)體襯底的所述主表面中并且沿所述半導(dǎo)體襯底的所述主表面延伸的多個(gè)第二溝槽，

通過第二絕緣膜形成在所述第二溝槽的每一個(gè)內(nèi)的第二溝槽柵極電極，

形成在所述第二溝槽的橫向上與所述第二溝槽相鄰的所述半導(dǎo)體襯底的所述主表面中的第二發(fā)射極電極，

所述集電極電極，

在所述第二發(fā)射極電極正下方的與所述第二溝槽相鄰的第二p型半導(dǎo)體區(qū)，以及

在所述第二溝槽的橫向上，在所述第二發(fā)射極電極相反側(cè)與所述第二溝槽相鄰的所述半導(dǎo)體襯底的所述主表面中形成的第二p型阱。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，

其中，所述第一溝槽柵極電極、所述第一發(fā)射極電極、所述第一p型半導(dǎo)體區(qū)和所述集電極電極構(gòu)成所述第一IGBT，

其中，所述第二溝槽柵極電極、所述第二發(fā)射極電極、所述第二p型半導(dǎo)體區(qū)和所述集電極電極構(gòu)成所述第二IGBT，

其中，所述第一溝槽柵極電極和所述第二溝槽柵極電極彼此電耦合，并且

其中，包括所述第二IGBT的次元件組用于基于流過所述次通電區(qū)的次電流，來檢測(cè)在所述主通電區(qū)中流過包括所述第一IGBT的主元件組的主電流。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，

其中，在平面圖中，除了在所述次通電區(qū)的端部處的所述第二p型阱之外，在所述次通電區(qū)的中央部分側(cè)形成的其他所述第二p型阱的上表面上方，不形成所述n型半導(dǎo)體區(qū)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，還包括：

形成在所述主通電區(qū)周圍的第一區(qū)中的不構(gòu)成電路的偽第三IGBT，

形成在所述次通電區(qū)周圍的第二區(qū)中的不構(gòu)成電路的多個(gè)偽第四IGBT，

其中，在所述第二溝槽柵極電極的橫向上布置在所述第二區(qū)中的所述第四IGBT的數(shù)量大于在所述第一溝槽柵極電極的橫向上布置在所述第一區(qū)中的所述第三IGBT的數(shù)量。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，

其中，在所述第一溝槽柵極電極的橫向上，在與構(gòu)成所述第四IGBT的所述第一溝槽柵極電極相鄰的所述半導(dǎo)體襯底的所述主面中，形成有p型第三阱，并且

其中，在所述第一溝槽柵極電極的橫向上，在所述第三阱的相反側(cè)，第三p型半導(dǎo)體區(qū)形成在與構(gòu)成所述第四IGBT的所述第一溝槽柵極電極相鄰的所述半導(dǎo)體襯底的所述主表面中，所述第三p型半導(dǎo)體區(qū)處于浮置狀態(tài)。