[发明专利]半导体装置

说明书

实施方式的半导体装置具备：半导体层，具有第1面及与第1面对置的第2面；发射极电极，设置在第1面侧；集电极电极，设置在第2面侧；第1栅极电极，设置在第1面侧；第2栅极电极，设置在第2面侧；第1导电型的漂移区域；第2导电型的集电极区域，设置在漂移区域与第2面之间，一部分与第2栅极电极对置，一部分与集电极电极接触；以及第1导电型的区域，设置在集电极区域与第2面之间，一部分与第2栅极电极对置，一部分与集电极电极接触；集电极电极具有第1有效栅极距离及与第1有效栅极距离不同的第2有效栅极距离。

本申请基于日本特许申请2018－175439号(申请日：2018年9月19日)主张优先权。本申请通过参照该基础申请而包括其全部内容。

技术领域

本发明涉及半导体装置。

背景技术

作为电力用的半导体装置的一例，有IGBT(绝缘栅双极型晶体管，Insulated GateBipolar Transistor)。IGBT例如在集电极电极上设置p型的集电极区域、n型的漂移区域、p型的基极区域。并且，在p型的基极区域上，中间夹着栅极绝缘膜而设置栅极电极。进而，在p型的基极区域的表面，设置与发射极电极连接的n型的发射极区域。

在上述IGBT中，通过对栅极电极施加比阈值电压高的正电压，在p型的基极区域中形成沟道。然后，电子从n型的发射极区域向n型漂移区域注入，空穴从p型的集电极区域向n型漂移区域注入。由此，在集电极电极与发射极电极之间流过以电子和空穴为载流子的电流。

为了通态电阻的减小、关断损失的减小、浪涌电压的减小等改善IGBT的特性，进行了各种各样的尝试。例如，为了减小IGBT的关断损失，提出了在集电极电极侧也设置栅极电极。在IGBT的关断时向该栅极电极施加比阈值电压高的电压，抑制从集电极电极的空穴的注入，通过缩短关断时间，关断损失减小。

发明内容

本发明的目的是提供一种减小通态电阻的半导体装置。

一技术方案的的半导体装置具备：半导体层，具有第1面及与第1面对置的第2面；发射极电极，设置在半导体层的第1面侧；集电极电极，设置在半导体层的第2面侧；第1栅极电极，设置在半导体层的第1面侧；第2栅极电极，设置在半导体层的第2面侧；第1导电型的漂移区域，设置在半导体层中；第2导电型的集电极区域，在半导体层中设置在漂移区域与第2面之间的一部分处，一部分与第2栅极电极对置，一部分与集电极电极接触；以及第1导电型的区域，在半导体层中设置在集电极区域与第2面之间的一部分处，一部分与第2栅极电极对置，一部分与集电极电极接触；在将集电极电极与集电极区域接触的部分定义为接触面，将存在于接触面中的线段上、且距第2栅极电极最远的点定义为第2点，该线段在位于接触面的第1点与最近的第2栅极电极的连线上，将第2点与距第2点最近的第2栅极电极之间的距离定义为有效栅极距离的情况下，具有第1有效栅极距离及与第1有效栅极距离不同的第2有效栅极距离。

附图说明

图1是第1实施方式的半导体装置的一部分的示意剖视图。

图2是第1实施方式的半导体装置的第2面的侧的一部分的示意平面图。

图3是第1实施方式的半导体装置的集电极电极的有效栅极距离的说明图。

图4是第2实施方式的半导体装置的一部分的示意剖视图。

图5是第3实施方式的半导体装置的一部分的示意剖视图。

图6是第3实施方式的半导体装置的第2面的侧的一部分的示意平面图。

图7是第3实施方式的半导体装置的集电极电极的有效栅极距离的说明图。

图8是第4实施方式的半导体装置的第2面侧的一部分的示意平面图。

图9是第4实施方式的半导体装置的集电极电极的有效栅极距离的说明图。