公开(公告)号：CN113316837B

公开(公告)日：2023-12-05

申请号：CN202080009808.X

申请日：2020-01-16

Applicant: 株式会社电装

Inventor： 河野宪司

IPC: H01L21/337 ,  H01L29/808 ,  H01L21/338 ,  H01L29/812

Abstract: 本发明进行以下工序：准备具有漂移层(13)的基板；通过进行外延生长，在漂移层(13)上构成沟道层(14)而形成半导体基板(10)；以半导体基板(10)的厚度方向为深度方向，通过进行离子注入，在沟道层(14)中形成从半导体基板(10)的一面(10a)沿深度方向延伸的栅极层(15)，并且在沟道层(14)中的与栅极层(15)分离的位置，形成从半导体基板(10)的一面(10a)沿深度方向延伸的体层(16)；通过进行离子注入，在沟道层部分，形成以与栅极层(15)分离的状态与栅极层(15)对置、并被维持为与栅极层(15)不同的电位的屏蔽层(18)。(14)中的位于栅极层(15)与漂移层(13)之间的(56)对比文件JP 2005005385 A,2005.01.06CN 107431091 A,2017.12.01JP 2013093482 A,2013.05.16JP 2003309262 A,2003.10.31JP 2008282878 A,2008.11.20JP 2005203395 A,2005.07.28US 2017018637 A1,2017.01.19CN 102859696 A,2013.01.02Dipti Guptaa,b,*, YongtaekHongb.Understanding the effect ofsemiconductor thickness on devicecharacteristics in organic thin filmtransistors by way of two-dimensionalsimulations.Organic Electronics.2011,全文.杨同同;陶永洪;杨晓磊;黄润华;柏松.12kV4H-SiC N沟道IGBT的设计与实现.固体电子学研究与进展.2018,(05),全文.刘涛;陈刚;黄润华;柏松;陶永洪;汪玲;刘奥;李赟;赵志飞.3000V 10A 4H-SiC结型场效应晶体管的设计与制造.固体电子学研究与进展.2016,(03),全文.李俊楠;战可涛.槽栅结构SiC材料IGBT的仿真及优化分析.北京化工大学学报(自然科学版).2011,(06),全文.

公开(公告)号：CN115485856A

公开(公告)日：2022-12-16

申请号：CN202180029678.0

申请日：2021-04-20

Applicant: 株式会社电装

Inventor： 河野宪司

IPC: H01L29/78 ,  H01L21/8234 ,  H01L27/06 ,  H01L27/088 ,  H01L29/06 ,  H01L21/336

Abstract: 具备：第1导电型的漂移层(212)；第2导电型的沟道层(213)，配置在漂移层(212)上；沟槽栅构造，具有配置在以将沟道层(213)贯通而达到漂移层(212)的方式形成的沟槽(214)的壁面上的栅极绝缘膜(215)和配置在栅极绝缘膜(215)上的栅极电极(23)；第1导电型的源极层(216)，在沟道层(213)的表层部中以与沟槽(214)相接的方式形成，杂质浓度比漂移层(212)高；以及第1导电型的漏极层(211)，隔着漂移层(212)而配置在与沟道层(213)相反的一侧。并且，沟槽(214)中的达到漂移层(212)的部分的整个区域被第2导电型的阱层(223)覆盖。阱层(223)与沟道层(213)相连。

公开(公告)号：CN107924942B

公开(公告)日：2021-04-20

申请号：CN201680049102.X

申请日：2016-08-08

Applicant: 株式会社电装

Inventor： 河野宪司

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/336 ,  H01L27/04 ,  H01L29/78 ,  H01L29/861 ,  H01L29/868

Abstract: 一种半导体装置，具备半导体基板(10)，该半导体基板(10)具有：第1导电型的漂移层(11)、形成于漂移层的表层部的第2导电型的基极层(12)、以及形成于漂移层中的与基极层侧相反的一侧的第2导电型的集电极层(21)以及第1导电型的阴极层(22)。将半导体基板中的作为IGBT元件动作的区域设为IGBT区域(1a)，并且将作为二极管元件动作的区域设为二极管区域(1b)，交替地重复形成有IGBT区域和二极管区域。IGBT区域和二极管区域由集电极层与阴极层的边界划分。将集电极层设为第1集电极层，半导体装置在半导体基板中的形成有第1集电极层以及阴极层的一侧的面上设置有第2导电型杂质浓度高于第1集电极层的第2集电极层。

公开(公告)号：CN107924942A

公开(公告)日：2018-04-17

申请号：CN201680049102.X

申请日：2016-08-08

Applicant: 株式会社电装

Inventor： 河野宪司

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/336 ,  H01L27/04 ,  H01L29/78 ,  H01L29/861 ,  H01L29/868

CPC classification number: H01L29/7397 ,  H01L27/04 ,  H01L27/0664 ,  H01L29/0821 ,  H01L29/0834 ,  H01L29/739 ,  H01L29/861 ,  H01L29/868

Abstract: 一种半导体装置，具备半导体基板(10)，该半导体基板(10)具有：第1导电型的漂移层(11)、形成于漂移层的表层部的第2导电型的基极层(12)、以及形成于漂移层中的与基极层侧相反的一侧的第2导电型的集电极层(21)以及第1导电型的阴极层(22)。将半导体基板中的作为IGBT元件动作的区域设为IGBT区域(1a)，并且将作为二极管元件动作的区域设为二极管区域(1b)，交替地重复形成有IGBT区域和二极管区域。IGBT区域和二极管区域由集电极层与阴极层的边界划分。将集电极层设为第1集电极层，半导体装置在半导体基板中的形成有第1集电极层以及阴极层的一侧的面上设置有第2导电型杂质浓度高于第1集电极层的第2集电极层。

公开(公告)号：CN103959473B

公开(公告)日：2016-10-05

申请号：CN201280059129.9

申请日：2012-10-09

Applicant: 株式会社电装

Inventor： 河野宪司 ,  天野伸治

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/336 ,  H01L27/04 ,  H01L29/06 ,  H01L29/78

CPC classification number: H01L29/1095 ,  H01L21/263 ,  H01L29/0834 ,  H01L29/32 ,  H01L29/7395 ,  H01L29/7397 ,  H01L29/7802 ,  H01L29/861

Abstract: 在具有被配置为使电流在上电极(10)和下电极(11)之间流通的直立的半导体元件(100，200)的半导体器件中，场截止层(2)包含掺杂有磷或砷的磷/砷层(2a)和掺杂有质子的质子层(2b)。所述磷/砷层(2a)从半导体衬底的背侧起形成至预定的深度。所述质子层(2b)深于所述磷/砷层(2a)。所述质子层(2b)的杂质浓度在所述磷/砷层(2a)内部达到峰值并且在大于所述磷/砷层(2a)的深度逐渐地连续不断地减小。

公开(公告)号：CN102959705B

公开(公告)日：2015-11-25

申请号：CN201180032538.5

申请日：2011-06-29

Applicant: 株式会社电装

Inventor： 田边广光 ,  河野宪司 ,  都筑幸夫

IPC: H01L27/04 ,  H01L21/336 ,  H01L21/8234 ,  H01L27/06 ,  H01L27/088 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78

CPC classification number: H01L27/0664 ,  H01L27/0722 ,  H01L29/0696 ,  H01L29/4236 ,  H01L29/66348 ,  H01L29/7395 ,  H01L29/7397 ,  H01L29/861

Abstract: 在包括IGBT和续流二极管（FWD）的半导体器件中，W1、W2和W3满足预定公式。W1表示从阴极区域（3）与集电极区域（2）之间的边界到阱层的外围区域侧端部投影在漂移层背面上的位置的距离。W2表示从基极区域（4）中的IGBT与FWD之间的边界到所述阱层的所述外围区域侧端部的距离。W3表示从所述阴极区域与所述集电极区域之间的边界到所述基极区域与所述阱层之间的边界投影在所述背面上的位置的距离。

公开(公告)号：CN102148239B

公开(公告)日：2014-03-05

申请号：CN201110036148.7

申请日：2011-02-09

Applicant: 株式会社电装

Inventor： 河野宪司 ,  都筑幸夫

IPC: H01L29/739 ,  H01L29/06 ,  H01L21/331

CPC classification number: H01L29/7397 ,  H01L29/0619 ,  H01L29/0696 ,  H01L29/7391 ,  H01L29/7393 ,  H01L29/7394

Abstract: 一种绝缘栅极半导体器件包括半导体衬底(10)、沟道区(13)、浮置区(18)、发射极区(14)、主体区(15)、空穴阻止层(19)以及发射极电极(21)。重复设置所述沟道区(13)和所述浮置区(18)，使得至少一个浮置区(18)位于相邻的沟道区(13)之间。所述发射极区(14)和所述主体区(15)位于每个沟道区(13)的表面部分中。所述主体区(15)深于所述发射极区(14)。所述空穴阻止层(19)位于每个浮置区(18)中，以将所述浮置区(18)划分为第一区(18a)和第二区(18b)。所述发射极电极(21)电连接至所述发射极区(14)和所述第一区(18a)。

公开(公告)号：CN102959705A

公开(公告)日：2013-03-06

申请号：CN201180032538.5

申请日：2011-06-29

Applicant: 株式会社电装

Inventor： 田边广光 ,  河野宪司 ,  都筑幸夫

IPC: H01L27/04 ,  H01L21/336 ,  H01L21/8234 ,  H01L27/06 ,  H01L27/088 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78

CPC classification number: H01L27/0664 ,  H01L27/0722 ,  H01L29/0696 ,  H01L29/4236 ,  H01L29/66348 ,  H01L29/7395 ,  H01L29/7397 ,  H01L29/861

Abstract: 公开了一种半导体器件，其中W3≥((k2·(Dτ)1/2)2-L12)^(1/2)；W2≥L1/K1/2（其中K≥2.5）；并且W2-W1≥10μm，其中L1是漂移层（1）的厚度，D是载流子扩散系数；τ是寿命，k1是基于IGBT（100）和FWD（200）的第一参数；k2是基于阱层（13）的第二参数；并且K是通过将k1乘以骤回电压与所述阱层和所述漂移层之间的内建电势的比而得到的值。W1是从所述阱层的外围端部投影在所述漂移层的背面上的位置到阴极区域（3）与集电极区域（2）之间的边界的距离；W2是从基极区域（4）之中的IGBT与FWD之间的边界到所述阱层的外围端部的距离；并且W3是从所述阱层与所述基极区域之间的边界投影在所述背面上的位置到所述阴极区域与所述集电极区域之间的边界的距离。从而随着当阱层是阳极时来自阱层的空穴注入增大，有可能减轻FWD的耐量的恶化，同时还通过使来自与阱层内的单元区域的边界邻近的区域的空穴到达来减轻本质上起阳极作用的区域的减小。

公开(公告)号：CN102832216A

公开(公告)日：2012-12-19

申请号：CN201210201479.6

申请日：2012-06-15

Applicant: 株式会社电装

Inventor： 都筑幸夫 ,  田边广光 ,  河野宪司

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

CPC classification number: H01L21/263 ,  H01L29/1095 ,  H01L29/32 ,  H01L29/7397 ,  H01L29/861

Abstract: 半导体设备包括IGBT形成区域和二极管形成区域。IGBT形成区域包括用作IGBT的IGBT操作区段和不用作IGBT的减薄区段。IGBT操作区段包括沟道区域（4a），并且减薄区段包括第一阳极区域（4b）。二极管形成区域包括第二阳极区域（4d）。当将面密度定义为通过对沟道区域（4a）、第一阳极区域（4b）和第二阳极区域（4d）中的每一个区域中的第二导电型杂质的浓度分布曲线在深度方向上进行积分所计算的值时，沟道区域（4a）的面密度高于第一阳极区域（4b）的面密度和所述第二阳极区域（4d）的面密度。

公开(公告)号：CN101728386B

公开(公告)日：2012-10-03

申请号：CN200910204074.6

申请日：2009-10-12

Applicant: 株式会社电装

Inventor： 河野宪司

IPC: H01L27/04 ,  H01L29/739 ,  H01L29/861 ,  H01L29/06

CPC classification number: H01L29/7395 ,  H01L29/861

Abstract: 一种半导体器件包括：半导体衬底(10)；包括集电极区(18)的IGBT元件(12，15，18)；包括与所述集电极区相邻的阴极区(19)的FWD元件(13，14b，19)；所述衬底上的基极层(11)；包括栅电极(12)的多个沟槽栅极结构(12)。所述基极层由所述沟槽栅极结构分成多个第一和第二区域。每个第一区域(13)包括接触所述栅电极的发射极区(15)。每个第一区域连同所述发射极区与发射极电极(17)电耦合。所述第一区域包括集电极侧和阴极侧第一区域，并且所述第二区域包括集电极侧和阴极侧第二区域(14a，14b)。所述阴极侧第二区域的至少一部分与所述发射极电极电耦合，并且所述集电极侧第二区域的至少一部分具有浮动电位。