[发明专利]半导体装置

权利要求书

1.一种半导体装置，其特征在于，具备：

半导体基板，其具有第一导电型的漂移区；

晶体管部，其在所述半导体基板的上表面具有多个栅极构造部；以及

二极管部，其在所述半导体基板的下表面具有掺杂浓度比所述漂移区的掺杂浓度高的第一导电型的阴极区，

各栅极构造部具有：

栅极沟槽部，其以从所述半导体基板的上表面到达所述漂移区的方式设置；

第一导电型的发射区，其在所述半导体基板的上表面与所述漂移区之间，与所述栅极沟槽部接触地设置，并且掺杂浓度比所述漂移区的掺杂浓度高；以及

第二导电型的基区，其在所述发射区与所述漂移区之间，与所述栅极沟槽部接触地设置，

在俯视下，距离所述阴极区最近的所述栅极构造部的第一阈值比距离所述阴极区最远的所述栅极构造部的第二阈值低0.1V以上且低1V以下。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，

在俯视下，具有所述第一阈值的所述栅极构造部与所述阴极区的端边平行地设置。

3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，

所述栅极沟槽部以在与所述阴极区的端边平行的方向上具有长边的方式设置，

所述晶体管部具有所述栅极构造部，并且具有沿所述栅极沟槽部的长边而设置的多个栅极台面部，

在所述多个栅极台面部中的、距离所述阴极区最近的栅极台面部设置有具有所述第一阈值的所述栅极构造部。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其特征在于，

所述栅极沟槽部具有：

栅极导电部；以及

栅极绝缘膜，其设置在所述栅极导电部与所述半导体基板之间，

具有所述第一阈值的所述栅极构造部的所述栅极沟槽部中的所述栅极绝缘膜的膜厚小于具有所述第二阈值的所述栅极构造部的所述栅极沟槽部中的所述栅极绝缘膜的膜厚。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体装置，其特征在于，

具有所述第一阈值的所述栅极构造部的所述基区的掺杂浓度低于具有所述第二阈值的所述栅极构造部的所述基区的掺杂浓度。

6.根据权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，

具有所述第一阈值的所述栅极台面部的沟道密度高于具有所述第二阈值的所述栅极台面部的所述沟道密度。

7.根据权利要求6所述的半导体装置，其特征在于，

所述栅极台面部在所述半导体基板的上表面，具有所述发射区、以及掺杂浓度比所述基区的掺杂浓度高的第二导电型的接触区，

具有所述第一阈值的所述栅极台面部的上表面处的所述接触区相对于所述发射区的面积比小于具有所述第二阈值的所述栅极台面部的上表面处的所述接触区相对于所述发射区的面积比。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的半导体装置，其特征在于，

所述晶体管部具有所述栅极沟槽部以及虚设沟槽部，

在俯视下与所述阴极区接触的所述晶体管部的接近区域中的所述栅极沟槽部的密度高于距离所述阴极区最远的区域的中央区域中的所述栅极沟槽部的密度，

具有所述第一阈值的所述栅极构造部设置在所述接近区域。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的半导体装置，其特征在于，

所述二极管部在所述半导体基板的上表面侧，具有载流子的寿命比其他区域的载流子的寿命低的上表面侧寿命控制区域，

所述上表面侧寿命控制区域以延伸到在俯视下与所述阴极区接触的所述晶体管部的接近区域为止的方式设置，

具有所述第一阈值的所述栅极构造部设置在所述接近区域。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的半导体装置，其特征在于，

所述阴极区在俯视下具有长边，

具有所述第一阈值的所述栅极构造部设置在与所述阴极区的所述长边的中央对置的位置，并且不设置在与所述长边的两端对置的位置。