公开(公告)号：DE102010001215B4

公开(公告)日：2020-01-16

申请号：DE102010001215

申请日：2010-01-26

Applicant: DENSO CORP

Inventor： TANABE HIROMITSU ,  KOUNO KENJI ,  TSUZUKI YUKIO ,  AMANO SHINJI

IPC: H01L23/62 ,  H01L29/739 ,  H01L29/861

Abstract: Halbleitervorrichtung mit:- einem Halbleitersubstrat (10) ersten Leitfähigkeitstyps mit einer ersten Oberfläche (10a) und einer der ersten Oberfläche (10a) gegenüberliegenden zweiten Oberfläche (10b), wobei das Halbleitersubstrat (10) eine Dickenrichtung von der ersten Oberfläche (10a) zur zweiten Oberfläche (10b) und eine planare Richtung senkrecht zur Dickenrichtung aufweist;- einem Hauptbereich (11), der auf der Seite der ersten Oberfläche des Halbleitersubstrats (10) angeordnet ist und eine erste Größe entlang der ersten Oberfläche (10a) des Halbleitersubstrats (10) aufweist, wobei der Hauptbereich (11) einen vertikalen Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (30) zum Durchlassen eines ersten Stroms und eine vertikale Freilaufdiode (31) zum Durchlassen eines zweiten Stroms aufweist, und wobei die Freilaufdiode (31) antiparallel zum Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (30) geschaltet ist; und- einem Messbereich (13), der auf der Seite der ersten Oberfläche des Halbleitersubstrats (10) angeordnet ist und eine zweite Größe entlang der ersten Oberfläche (10a) des Halbleitersubstrats (10) aufweist, wobei die zweite Größe geringer als die erste Größe ist, und wobei der Messbereich (13) ein Messelement (32) zum Durchlasen eines dritten Stroms proportional zum ersten Strom und zum Durchlassen eines vierten Stroms proportional zum zweiten Strom aufweist, wobei- der Messbereich (13) einen Basisbereich (20) zweiten Leitfähigkeitstyps an einem Oberflächenabschnitt der Seite ersten Oberfläche des Halbleitersubstrats (10) aufweist, wobei der Basisbereich (20) mehrere Basisabschnitte (20a bis 20c) aufweist, die in einer ersten Richtung parallel zur planaren Richtung des Halbleitersubstrats (10) angeordnet sind,- ein erster Abschnitt (20a) der mehreren Basisabschnitte (20a bis 20c) einen ersten Bereich (22) ersten Leitfähigkeitstyps an seinem Oberflächenabschnitt aufweist, wobei der erste Bereich (22) eine höhere Störstellenkonzentration als das Halbleitersubstrat (10) aufweist,- ein zweiter Abschnitt (20c) der mehreren Basisabschnitte (20a bis 20c) an einem Ende des Basisbereichs (20) in der ersten Richtung angeordnet ist,- sowohl der erste Abschnitt (20a) der mehreren Basisabschnitte (20a bis 20c) als auch der zweite Abschnitt (20c) der mehreren Basisabschnitte (20a bis 20c) einen Basiskontaktbereich (23) zweiten Leitfähigkeitstyps an seinem Oberflächenabschnitt aufweist, wobei der Basiskontaktbereich (23) eine höhere Störstellenkonzentration als der Basisbereich (20) aufweist,- der erste Bereich (22) elektrisch mit dem Basiskontaktbereich (23) verbunden ist,- ein zweiter Bereich (24) zweiten Leitfähigkeitstyps an einem Oberflächenabschnitt der Seite der zweiten Oberfläche des Halbleitersubstrats (10) gebildet und in der Dickenrichtung direkt unterhalb des Basisbereichs (20) des Messbereichs (13) angeordnet ist,- der dritte Strom zwischen dem ersten Bereich (22) und dem zweiten Bereich (24) fließt,- ein dritter Bereich (25, 27) ersten Leitfähigkeitstyps an dem Oberflächenabschnitt der Seite der zweiten Oberfläche des Halbleitersubstrats (10) gebildet ist und eine höhere Störstellenkonzentration als das Halbleitersubstrat (10) aufweist,- der vierte Strom zwischen dem Basiskontaktbereich (23) und dem dritten Bereich (25, 27) fließt,- der dritte Bereich (25, 27) in der planaren Richtung des Halbleitersubstrats (10) um einen vorbestimmten Abstand vom Basisbereich (20) getrennt und nicht direkt unterhalb des Messbereichs (13) angeordnet ist, und- einzig der zweite Bereich (24) direkt unterhalb des Messbereichs (13) angeordnet ist.

公开(公告)号：DE102009015726A1

公开(公告)日：2009-10-08

申请号：DE102009015726

申请日：2009-03-31

Applicant: DENSO CORP

Inventor： TSUZUKI YUKIO ,  KOUNO KENJI

IPC: H01L27/06 ,  H01L29/739 ,  H01L29/861

Abstract: A semiconductor device includes: a substrate; an active element cell area including IGBT cell region and a diode cell region; a first semiconductor region on a first side of the substrate in the active element cell area; a second semiconductor region on a second side of the substrate in the IGBT cell region; a third semiconductor region on the second side in the diode cell region; a fourth semiconductor region on the first side surrounding the active element cell area; a fifth semiconductor region on the first side surrounding the fourth semiconductor region; and a sixth semiconductor region on the second side below the fourth semiconductor region. The second semiconductor region, the third semiconductor region and the sixth semiconductor region are electrically coupled with each other.

公开(公告)号：DE102012210053B4

公开(公告)日：2025-02-27

申请号：DE102012210053

申请日：2012-06-14

Applicant: DENSO CORP

Inventor： TSUZUKI YUKIO ,  TANABE HIROMITSU ,  KOUNO KENJI

IPC: H10D62/10 ,  H10D8/00 ,  H10D12/00 ,  H10D84/00

Abstract: Halbleitervorrichtung, die eine IGBT-Ausbildungsregion und eine Diodenausbildungsregion beinhaltet, die sich entlang der IGBT-Ausbildungsregion befindet, wobei die IGBT-Ausbildungsregion einen vertikalen IGBT (100) beinhaltet und die Diodenausbildungsregion eine Diode (200) beinhaltet und die Halbleitervorrichtung aufweist:- eine Driftschicht (1) eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche;- eine Kollektorregion (2) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die sich an der zweiten Oberfläche der Driftschicht (1) in der IGBT-Ausbildungsregion befindet;- eine Kathodenregion (3) des ersten Leitfähigkeitstyps, die sich an der zweiten Oberfläche der Driftschicht (1) in der Diodenausbildungsregion befindet;- eine Region (4) des zweiten Leitfähigkeitstyps, die sich an der ersten Oberfläche der Driftschicht (1) in sowohl der IGBT-Ausbildungsregion als auch der Diodenausbildungsregion befindet;- mehrere Gräben (6), die sich zu einer Tiefe erstrecken, die tiefer als die Region (4) des zweiten Leitfähigkeitstyps ist, wobei die Gräben (6) die Region (4) des zweiten Leitfähigkeitstyps in der IGBT-Ausbildungsregion in mehrere Regionen unterteilen, die eine Kanalregion (4a) und eine erste Anodenregion (4b) beinhalten;- eine Emitterregion (5) des ersten Leitfähigkeitstyps, die sich an einem Oberflächenabschnitt der Kanalregion (4a) entlang Seitenwänden der Gräben (6) in der IGBT-Ausbildungsregion befindet;- eine Gate-Isolierschicht (7), die sich auf Oberflächen der Gräben (6) befindet;- eine Gate-Elektrode (8), die sich auf einer Oberfläche der Gate-Isolierschicht (7) befindet;- eine obere Elektrode (10), die elektrisch mit der Region (4) des zweiten Leitfähigkeitstyps in der IGBT-Ausbildungsregion einschließlich der Kanalregion (4a) und der ersten Anodenregion (4b) elektrisch gekoppelt ist, wobei die obere Elektrode (10) ferner mit der Region (4) des zweiten Leitfähigkeitstyps in der Diodenausbildungsregion elektrisch gekoppelt ist, wobei die Region (4) als eine zweite Anodenregion (4d) operiert;- eine untere Elektrode (11), die elektrisch mit der Kollektorregion (2) in der IGBT-Ausbildungsregion und der Kathodenregion (3) in der Diodenausbildungsregion elektrisch gekoppelt ist, wobei- in der IGBT-Ausbildungsregion eine Sektion, die die Kanalregion (4a) beinhaltet, eine IGBT-Betriebssektion ist, die als der vertikale IGBT (100) operiert, und eine Sektion, die die erste Anodenregion (4b) beinhaltet, eine ausgedünnte Sektion ist, die nicht als der vertikale IGBT (100) operiert,- wenn eine Flächendichte als ein Wert definiert ist, der durch Integration eines Konzentrationsprofils von Störstellen des zweiten Leitfähigkeitstyps in der Region (4) des zweiten Leitfähigkeitstyps in einer Tiefenrichtung berechnet wird, eine Flächendichte der Kanalregion (4a) höher als eine Flächendichte der ersten Anodenregion (4b) und eine Flächendichte der zweiten Anodenregion (4d) ist,- eine Fläche der ersten Anodenregion (4b) größer oder gleich 13 % einer Fläche der IGBT-Ausbildungsregion ist, und- die Halbleitervorrichtung ferner eine Region (20) des ersten Leitfähigkeitstyps aufweist, die an einem Mittelabschnitt der ersten Anodenregion (4b) in einer Tiefenrichtung angeordnet ist und mit den Gräben (6) gekoppelt ist, die sich auf beiden Seiten der ersten Anodenregion (4b) befinden.

公开(公告)号：DE102011003654B4

公开(公告)日：2019-10-31

申请号：DE102011003654

申请日：2011-02-04

Applicant: DENSO CORP

Inventor： KOUNO KENJI ,  TSUZUKI YUKIO

IPC: H01L29/739

Abstract: Halbleitervorrichtung mit isolierter Gate-Elektrode mit einem IGBT-Element, aufweisend:- ein Halbleitersubstrat (10) ersten Leitfähigkeitstyps mit einer ersten Oberfläche (10a);- mehrere Kanalbereiche (13) zweiten Leitfähigkeitstyps auf der Seite der ersten Oberfläche des Substrats (10);- mehrere potentialfreie Bereiche (18) zweiten Leitfähigkeitstyps auf der Seite der ersten Oberfläche des Substrats (10), wobei jeder potentialfreie Bereich eine vorbestimmte Tiefe von der ersten Oberfläche (10a) des Halbleitersubstrats (10) aufweist;- ein Emitter-Bereich (14) ersten Leitfähigkeitstyps in einem Oberflächenabschnitt jedes Kanalbereichs (13);- einen Körperbereich (15) zweiten Leitfähigkeitstyps im Oberflächenabschnitt jedes Kanalbereichs (13), wobei der Körperbereich (15) tiefer als der Emitter-Bereich (14) ausgebildet ist;- eine Löcherstoppschicht (19) ersten Leitfähigkeitstyps in jedem potentialfreien Bereich (18), um den potentialfreien Bereich (18) in einer Richtung der Tiefe des potentialfreien Bereichs (18) in einen ersten Bereich (18a) und einen zweiten Bereich (18b) zu unterteilen, wobei der erste Bereich (18a) auf der Seite der ersten Oberfläche des Substrats (10) und der zweite Bereich (18b) auf einer Unterseite des potentialfreien Bereichs (18) angeordnet ist; und- eine Emitter-Elektrode (21), die auf der ersten Oberfläche (10a) des Substrats (10) angeordnet und elektrisch mit sowohl dem Emitter-Bereich (14) als auch dem ersten Bereich (18a) verbunden ist, wobei- die mehreren Kanalbereiche (13) und die mehreren potentialfreien Bereiche (18) in einer Richtung parallel zur ersten Oberfläche (10a) des Substrats derart wiederholt in einem vorbestimmten Muster angeordnet sind, dass wenigstens ein potentialfreier Bereich (18) zwischen benachbarten Kanalbereichen (13) angeordnet ist, und- sich die Löcherstoppschicht (19) ersten Leitfähigkeitstyps in einer Tiefe befindet, die von der ersten Oberfläche (10a) des Halbleitersubstrats (10) aus geringer als eine Unterseite des Körperbereichs (15) zweiten Leitfähigkeitstyps ist.

公开(公告)号：DE102011086854A1

公开(公告)日：2012-05-31

申请号：DE102011086854

申请日：2011-11-22

Applicant: DENSO CORP

Inventor： KOUNO KENJI ,  TANABE HIROMITSU ,  TSUZUKI YUKIO

IPC: H01L27/07 ,  H01L23/62 ,  H01L29/768 ,  H01L29/868

Abstract: Eine Halbleitervorrichtung enthält ein Halbleitersubstrat (101) mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche. Das Halbleitersubstrat hat einen Elementbereich (30) mit einem IGBT-Bereich (Xi) und einem Diodenbereich (Xf), der benachbart dem IGBT-Bereich liegt. In dem IGBT-Bereich ist ein IGBT-Element (100) ausgebildet. In dem Diodenbereich ist ein Diodenelement (20) ausgebildet. Ein stark dotierter Bereich (40) eines ersten Leitfähigkeitstyps liegt auf der ersten Oberflächenseite um den Elementbereich herum. Ein Anodenbereich (22) des ersten Leitfähigkeitstyps liegt an der zweiten Oberflächenseite um den Elementbereich herum. Ein dritter Halbleiterbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps liegt an der zweiten Oberflächenseite um den Elementbereich herum.

公开(公告)号：DE102010001215A1

公开(公告)日：2010-11-18

申请号：DE102010001215

申请日：2010-01-26

Applicant: DENSO CORP

Inventor： TANABE HIROMITSU ,  KOUNO KENJI ,  TSUZUKI YUKIO ,  AMANO SHINJI

IPC: H01L23/62 ,  H01L29/739 ,  H01L29/861

公开(公告)号：DE102007008568A1

公开(公告)日：2007-09-06

申请号：DE102007008568

申请日：2007-02-21

Applicant: DENSO CORP

Inventor： OZEKI YOSHIHIKO ,  TOKURA NORIHITO ,  TSUZUKI YUKIO

IPC: H01L27/07 ,  H01L29/739

公开(公告)号：DE102007001031A1

公开(公告)日：2007-07-12

申请号：DE102007001031

申请日：2007-01-03

Applicant: DENSO CORP

Inventor： TSUZUKI YUKIO ,  TOKURA NORIHITO

IPC: H01L29/739 ,  H01L27/07 ,  H01L29/861

Abstract: A semiconductor device includes: a substrate having a first side and a second side; an IGBT; and a diode. The substrate includes a first layer, a second layer on the first layer, a first side N region on the second layer, second side N and P regions on the second side of the first layer, a first electrode in a first trench for a gate electrode, a second electrode on the first side N region and in a second trench for an emitter electrode and an anode electrode, and a third electrode on the second side N and P regions for a collector electrode and a cathode. The first trench penetrates the first side N region and the second layer, and reaches the first layer. The second trench penetrates the first side N region, and reaches the second layer.

公开(公告)号：DE102007008568B4

公开(公告)日：2012-11-08

申请号：DE102007008568

申请日：2007-02-21

Applicant: DENSO CORP

Inventor： OZEKI YOSHIHIKO ,  TOKURA NORIHITO ,  TSUZUKI YUKIO

IPC: H01L27/07 ,  H01L29/739 ,  H01L29/861

Abstract: Halbleitervorrichtung, die aufweist: ein Halbleitersubstrat (1), das einen ersten Leitungstyp und erste und zweite Oberflächen aufweist, einen IGBT-Bereich, der einen IGBT aufweist und in dem Substrat (1) angeordnet ist, einen Diodenbereich, der eine Diode aufweist und in dem Substrat (1) angeordnet ist, und einen Umgebungsbereich, der auf einem Umfang des Substrats (1) angeordnet ist und den Diodenbereich und den IGBT-Bereich umgibt, wobei der IGBT-Bereich enthält: einen ersten Halbleiterbereich (2), der einen zweiten Leitungstyp aufweist und in einem Oberflächenabschnitt der ersten Oberfläche des Substrats (1) angeordnet ist, wobei der erste Halbleiterbereich (2) einen Kanal-Ausbildungsbereich des IGBT bereitstellt, und einen zweiten Halbleiterbereich (3), der den zweiten Leitungstyp aufweist und in einem Oberflächenabschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats (1) angeordnet ist, wobei der zweite Halbleiterbereich (3) dem ersten Halbleiterbereich (2) gegenüberliegt und einen Kollektor des IGBT bereitstellt, wobei der Diodenbereich enthält: einen dritten Halbleiterbereich...

公开(公告)号：DE102011003654A8

公开(公告)日：2012-05-03

申请号：DE102011003654

申请日：2011-02-04

Applicant: DENSO CORP

Inventor： KOUNO KENJI ,  TSUZUKI YUKIO

IPC: H01L29/739