Halbleitervorrichtung

• Main Authors: Kudo, Kazuki, Fujii, Hidenori, Takahashi, Tetsuo
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 21.12.2023
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; SEMICONDUCTOR DEVICES

Halbleitervorrichtung (100, 101), in der ein Bereich (10) eines Bipolartransistors mit isoliertem Gate und ein Diodenbereich (20) in einem Halbleitersubstrat, das eine Driftschicht (1) vom n-Typ zwischen einer ersten Hauptoberfläche und einer der ersten Hauptoberfläche entgegengesetzten zweiten Hauptoberfläche aufweist, einander benachbart angeordnet sind und eine Emitterelektrode (6) auf der ersten Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats angeordnet ist, wobeider Bereich (10) eines Bipolartransistors mit isoliertem Gate aufweisteine Basisschicht (15) vom p-Typ, die auf der Seite der ersten Hauptoberfläche der Driftschicht (1) angeordnet ist,eine Sourceschicht (13) vom n-Typ, die auf der Seite der ersten Hauptoberfläche der Basisschicht (15) und an einer Oberflächenschicht des Halbleitersubstrats auf der Seite der ersten Hauptoberfläche selektiv angeordnet ist,eine erste Kontaktschicht (14, 17) vom p-Typ, die auf der Seite der ersten Hauptoberfläche der Basisschicht (15) und in einem Bereich angeordnet ist, in dem die Sourceschicht (13) auf der Oberflächenschicht des Halbleitersubstrats auf der Seite der ersten Hauptoberfläche nicht angeordnet ist, wobei die erste Kontaktschicht (14, 17) mit der Emitterelektrode (6) verbunden ist,einen Isolierfilm (11 b) eines Gate-Grabens, der auf einer inneren Oberfläche eines Grabens angeordnet ist, der durch die Basisschicht (15) zur Driftschicht (1) durchdringt,eine Elektrode (11a) eines Gate-Grabens, die über den Isolierfilm (11b) eines Gate-Grabens im Graben angeordnet ist, undeine Kollektorschicht (16) vom p-Typ, die an einer Oberflächenschicht des Halbleitersubstrats auf der Seite der zweiten Hauptoberfläche angeordnet ist,der Diodenbereich (20) aufweisteine Anodenschicht (25) vom p-Typ, die auf der Seite der ersten Hauptoberfläche der Driftschicht (1) angeordnet ist,eine zweite Kontaktschicht (24, 27) vom p-Typ, die auf der Seite der ersten Hauptoberfläche der Anodenschicht (25) und an der Oberflächenschicht des Halbleitersubstrats auf der Seite der ersten Hauptoberfläche angeordnet und mit der Emitterelektrode (6) verbunden ist, undeine Kathodenschicht (26) vom n-Typ, die an der Oberflächenschicht des Halbleitersubstrats auf der Seite der zweiten Hauptoberfläche angeordnet ist, die zweite Kontaktschicht (24, 27) Aluminium als Störstellen vom p-Typ enthält, unddas Halbleitersubstrat mit Silizium hergestellt ist. A semiconductor device according to the present disclosure is an RC-IGBT in which an IGBT region 10 and a diode region 20 are provided adjacent to each other. The diode region 20 includes a p-type anode layer 25 provided on a first principal surface side of an n−-type drift layer 1, a p-type contact layer 24 provided on the first principal surface side of the p-type anode layer 25 and at a surface layer of a semiconductor substrate on the first principal surface side and connected with an emitter electrode 6, and an n+-type cathode layer 26 provided at a surface layer of the semiconductor substrate on a second principal surface side. The p-type contact layer 24 contains aluminum as p-type impurities, and the thickness of the p-type contact layer 24 is smaller than the thickness of an n+-type source layer 13 provided in the IGBT region 10.