[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811640218.8
• 申請(qǐng)日: 2018-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN110034113B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 妹尾賢;大河原淳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社電裝
• 主分類號(hào): H01L27/07
• 分類號(hào): H01L27/07
• 代理公司: 華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 何沖;黃隸凡

1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，包括：

半導(dǎo)體襯底；

上電極，設(shè)置在所述半導(dǎo)體襯底的上表面；

下電極，設(shè)置在所述半導(dǎo)體襯底的下表面；

溝槽；

柵絕緣膜；以及

柵電極，其中：

所述半導(dǎo)體襯底設(shè)置有多個(gè)二極管范圍和多個(gè)IGBT范圍；

在沿著所述半導(dǎo)體襯底的厚度方向的所述半導(dǎo)體襯底的平面圖中，所述IGBT范圍和所述二極管范圍沿著第一方向交替排列；

每一二極管范圍在與所述下電極接觸的范圍內(nèi)設(shè)置有多個(gè)n型的陰極區(qū)和多個(gè)p型的限流區(qū)；

在沿著所述厚度方向的所述半導(dǎo)體襯底的平面圖中，在每一二極管范圍內(nèi)，所述陰極區(qū)和所述限流區(qū)沿著與所述第一方向相交的第二方向交替排列；

每一IGBT范圍在與所述下電極接觸的范圍內(nèi)設(shè)置有p型的集電極區(qū)；

每一IGBT范圍內(nèi)的所述集電極區(qū)與相鄰的二極管范圍內(nèi)的每一陰極區(qū)接觸；

在每一二極管范圍內(nèi)，多個(gè)陰極區(qū)被多個(gè)限流區(qū)分隔；

夾在兩個(gè)IGBT范圍中間的每一二極管范圍內(nèi)的每一陰極區(qū)從第一端部連續(xù)延伸到第二端部，所述第一端部是在所述第一方向上的一個(gè)端部，所述第二端部是在所述第一方向上的另一個(gè)端部；

每一陰極區(qū)在所述第一端部處與一個(gè)集電極區(qū)接觸，并且在所述第二端部處與另一個(gè)集電極區(qū)接觸；

所述半導(dǎo)體襯底具有：

n型的漂移區(qū)，其分布在所述二極管范圍和所述IGBT范圍內(nèi)，并且設(shè)置在所述陰極區(qū)、所述限流區(qū)和所述集電極區(qū)上方；

p型的主體區(qū)，其分布在所述二極管范圍和所述IGBT范圍內(nèi)，設(shè)置在所述漂移區(qū)上方，并且在每一二極管范圍和每一IGBT范圍內(nèi)與所述上電極接觸；以及

n型的發(fā)射極區(qū)，其設(shè)置在每一IGBT范圍內(nèi)，與所述上電極接觸，并且通過所述主體區(qū)與所述漂移區(qū)分隔；

所述溝槽延伸至具有從所述半導(dǎo)體襯底的所述上表面穿過所述發(fā)射極區(qū)和所述主體區(qū)并且到達(dá)所述漂移區(qū)的深度；

所述柵絕緣膜覆蓋所述溝槽的內(nèi)表面；以及

所述柵電極設(shè)置在所述溝槽中并且通過所述柵絕緣膜而與所述半導(dǎo)體襯底絕緣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在沿著所述厚度方向的所述半導(dǎo)體襯底的平面圖中，每一陰極區(qū)沿著所述第一方向縱長(zhǎng)地延伸。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，每一陰極區(qū)在所述第一方向上的長(zhǎng)度大于所述半導(dǎo)體襯底的厚度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

所述二極管范圍具有p型的空穴阻擋區(qū)，所述p型的空穴阻擋區(qū)與每一陰極區(qū)的上表面的至少一部分接觸；并且

所述漂移區(qū)與所述空穴阻擋區(qū)的上表面接觸。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

所述空穴阻擋區(qū)與每一陰極區(qū)的部分上表面接觸；并且

所述漂移區(qū)在不存在所述空穴阻擋區(qū)的范圍內(nèi)與所述陰極區(qū)的上表面接觸。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述空穴阻擋區(qū)與所述陰極區(qū)在所述第一方向上的端部的上表面接觸。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述空穴阻擋區(qū)與至少一個(gè)所述限流區(qū)接觸。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述空穴阻擋區(qū)在所述第二方向上縱長(zhǎng)地延伸，并且與多個(gè)陰極區(qū)的上表面接觸。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，每一二極管范圍設(shè)置有多個(gè)空穴阻擋區(qū)。