[发明专利]半导体器件有效

申请号：	201110241326.X	申请日：	2011-08-17
公开（公告）号：	CN102376709A	公开（公告）日：	2012-03-14
发明（设计）人：	小山雅纪;大仓康嗣;添野明高;永冈达司;杉山隆英;青井佐智子;井口紘子	申请（专利权）人：	株式会社电装;丰田自动车株式会社
主分类号：	H01L27/06	分类号：	H01L27/06;H01L29/06;H01L29/10;H01L29/861;H01L29/739
代理公司：	永新专利商标代理有限公司 72002	代理人：	陈松涛;夏青
地址：	日本***	国省代码：	日本;JP
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摘要：
搜索关键词：	半导体器件
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【权利要求书】：

1.一种半导体器件，包括：

半导体衬底(32)，所述半导体衬底(32)包括第一导电类型的漂移层(30)和设置于所述漂移层(30)上的第二导电类型的基底层(31)，所述漂移层(30)的与所述基底层(31)相对的表面界定所述半导体衬底(32)的第一表面(33)，所述基底层(31)的与所述漂移层(30)相对的表面界定所述半导体衬底(32)的第二表面(34)；

第二导电类型的集电极层(45)，与所述半导体衬底(32)的所述第二表面(34)相邻设置；

第一导电类型的阴极层(46)，在与所述集电极层(45)相同的水平面上，与所述半导体衬底(32)的所述第二表面(34)相邻设置；以及

集电极电极(47)，设置于所述集电极层(45)和所述阴极层(46)上，其中

所述半导体衬底(32)的相对于沿所述第一表面(33)的方向包括所述集电极层(45)的区段构成IGBT单元(10)，作为IGBT元件工作，所述半导体衬底(32)的相对于沿所述第一表面的方向包括所述阴极层(46)的区段构成二极管单元(20)，作为二极管元件工作，其中

所述IGBT单元(10)包括：

穿过所述基底层(31)并到达所述漂移层(30)的沟槽(35)；

设置于所述沟槽(35)的内表面上的栅极绝缘膜(36)；

设置于所述沟槽(35)之内的栅极绝缘膜(36)上的栅极电极(37a)；

设置于所述基底层(31)的表面部分中的第一导电类型的发射极区(38)，所述发射极区(38)接触所述基底层(31)之内的所述沟槽(35)的侧表面；

设置于所述基底层(31)的表面部分中的第二导电类型的第一接触区(39)；

相对于所述沟槽(35)的深度，在比所述发射极区(38)和所述第一接触区(39)更深的位置设置于所述基底层(31)之内的第一导电类型的浮置层(40)，所述浮置层(40)将所述基底层(31)分成第一部分以及第二部分，所述第一部分包括所述发射极区(38)和所述第一接触区(39)，所述第二部分与所述漂移层(30)相邻；以及

被设置成覆盖栅极电极(37a)的末端的层间绝缘膜(41)，

所述二极管单元(20)包括设置于所述基底层(31)的表面部分中的第二导电类型的第二接触区(42)，并且

所述IGBT单元(10)和所述二极管单元(20)还包括电连接到所述发射极区(38)、所述第一接触区(39)和所述第二接触区(42)的发射极电极(43)。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中

所述二极管单元(20)包括：

穿过所述基底层(31)并到达所述漂移层(30)的沟槽(35)；

设置于所述沟槽(35)的内表面上的栅极绝缘膜(36)；以及

设置于所述沟槽(35)之内的所述栅极绝缘膜(36)上的沟槽电极(37b)，并且

所述沟槽电极(37b)电连接到所述发射极电极(43)以提供发射极-接地结构。

3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中

在所述二极管单元(20)中，在所述沟槽电极(37b)上设置所述发射极电极(43)以在所述发射极电极(43)和所述沟槽电极(37b)之间直接电连接。

4.根据权利要求2所述的半导体器件，其中