公开(公告)号：WO2015118714A1

公开(公告)日：2015-08-13

申请号：PCT/JP2014/073676

申请日：2014-09-08

Applicant: トヨタ自動車株式会社 ,  木村 圭佑 ,  亀山 悟

Inventor： 木村　圭佑 ,  亀山　悟

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

CPC classification number: H01L29/7397 ,  H01L29/0649 ,  H01L29/0834 ,  H01L29/407 ,  H01L29/861

Abstract: 　半導体装置であって、ＩＧＢＴが形成されているメインＩＧＢＴ領域と、ダイオードが形成されているメインダイオード領域と、ＩＧＢＴが形成されているセンスＩＧＢＴ領域と、ダイオードが形成されているセンスダイオード領域を有する。ボディ領域とアノード領域の間の間隔が、その間のｎ型領域の移動度とライフタイムの積よりも長い。アノード領域とコレクタ領域の間の間隔が、その間のｎ型領域の移動度とライフタイムの積よりも長い。コレクタ領域の端部とボディ領域の間の間隔が、その間のｎ型領域の移動度とライフタイムの積よりも長い。

Abstract translation: 该半导体器件包括：形成IGBT的主IGBT区域; 形成二极管的主二极管区域; 形成IGBT的感测IGBT区域; 以及其中形成二极管的感测二极管区域。 体区域和阳极区域之间的间隔比其间的n型区域的迁移率寿命乘积长。 阳极区域和集电极区域之间的间隔比其间的n型区域的迁移率寿命乘积长。 集电区域的端子与体区之间的间隔比它们之间的n型区域的迁移率寿命长。

公开(公告)号：WO2014097454A1

公开(公告)日：2014-06-26

申请号：PCT/JP2012/083100

申请日：2012-12-20

Applicant: トヨタ自動車株式会社 ,  亀山 悟 ,  木村 圭佑

Inventor： 亀山　悟 ,  木村　圭佑

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

CPC classification number: H01L29/0696 ,  H01L27/0629 ,  H01L29/0804 ,  H01L29/0821 ,  H01L29/0834 ,  H01L29/1095 ,  H01L29/7397 ,  H01L29/861

Abstract: 　本明細書は、ＩＧＢＴ領域とダイオード領域が同一半導体基板に形成されている半導体装置を開示する。ＩＧＢＴ領域は、コレクタ層と、ＩＧＢＴドリフト層と、ボディ層と、ゲート電極と、エミッタ層を備えている。ダイオード領域は、カソード層と、ダイオードドリフト層と、アノード層と、トレンチ電極と、アノードコンタクト層を備えている。ダイオード領域は、ゲート電極またはトレンチ電極によって、単位ダイオード領域に区画されている。ＩＧＢＴ領域と隣接する単位ダイオード領域において、半導体基板の表面を平面視したときに、アノード層とアノードコンタクト層が混在して配置されており、少なくともゲート電極を挟んでエミッタ層と対向する箇所に、アノードコンタクト層が配置されている。

Abstract translation: 提供了在相同的半导体衬底中形成IGBT区域和二极管区域的半导体器件。 IGBT区域包括集电极层，IGBT漂移层，主体层，栅电极和发射极层。 二极管区域包括阴极层，二极管漂移层，阳极层，沟槽电极和阳极接触层。 二极管区域由栅极电极或沟槽电极分为单位二极管区域。 在与IGBT区域相邻的单位二极管区域中，当以平面图观察半导体衬底的表面时，阳极层和阳极接触层以混合的方式排列。 至少在与其间夹有栅电极的每个发射极层对应的位置处，设置阳极接触层。

公开(公告)号：WO2014087499A1

公开(公告)日：2014-06-12

申请号：PCT/JP2012/081483

申请日：2012-12-05

Applicant: トヨタ自動車株式会社 ,  亀山 悟

Inventor： 亀山　悟

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

CPC classification number: H01L29/7395 ,  H01L27/0629 ,  H01L27/0727 ,  H01L29/0619 ,  H01L29/0834 ,  H01L29/1095 ,  H01L29/36 ,  H01L29/4236 ,  H01L29/66128 ,  H01L29/66348 ,  H01L29/7397 ,  H01L29/861 ,  H01L29/8611 ,  H01L29/8613 ,  H01L29/872

Abstract: 　本明細書が開示する第１の半導体装置は、アノード領域と、カソード領域とを有する半導体基板を備えている。アノード領域は、半導体基板の表面から第１の深さとなる位置に第１導電型の不純物濃度の最大値を有する、第１導電型の第１領域と、第１の深さより半導体基板の表面側の第２の深さとなる位置に第１導電型の不純物濃度の最大値を有する第１導電型の第２領域と、第１領域と第２領域との間に設けられ、第１導電型の不純物濃度が半導体基板の表面の１／１０以下である第３領域と、を含む。

Abstract translation: 本说明书中公开的第一半导体器件设置有具有阳极区域和阴极区域的半导体衬底。 阳极区域包括：第一导电类型的第一区域，在距离半导体衬底的表面的第一深度处的位置具有第一导电型杂质浓度的最大值; 第一导电类型的第二区域，在比第一深度更靠近半导体衬底的表面的第二深度处具有第一导电类型杂质浓度的最大值; 以及设置在第一和第二区域之间的第三区域，其中第一导电型杂质浓度是半导体衬底的表面的1/10以下。

公开(公告)号：WO2015125507A1

公开(公告)日：2015-08-27

申请号：PCT/JP2015/050291

申请日：2015-01-07

Applicant: トヨタ自動車株式会社 ,  亀山 悟

Inventor： 亀山　悟

IPC: H02M3/155 ,  H01L21/336 ,  H01L27/04 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78 ,  H01L29/861 ,  H01L29/868

CPC classification number: H02M1/088 ,  H01L23/3114 ,  H01L23/49844 ,  H01L25/0655 ,  H01L27/0727 ,  H01L27/0761 ,  H01L29/063 ,  H01L29/0834 ,  H01L29/1095 ,  H01L29/32 ,  H01L29/407 ,  H01L29/7397 ,  H01L29/78 ,  H01L29/861 ,  H01L29/8613 ,  H02M3/155 ,  H02M3/158 ,  H02M2001/0048 ,  H02M2001/0054 ,  Y02B70/1491

Abstract: 半導体モジュール２は、高電位配線３００と、出力配線４００と、低電位配線５００と、上アームスイッチング素子１１０と、上アームダイオード１２０と、下アームスイッチング素子２１０と、下アームダイオード２２０とを備えている。上アームスイッチング素子１１０の定常損失／スイッチング損失比率が、下アームスイッチング素子２１０の定常損失／スイッチング損失比率よりも小さくなるように形成されている。さらに、上アームダイオード１２０の定常損失／スイッチング損失比率が、下アームダイオード２２０の定常損失／スイッチング損失比率よりも小さくなるように形成されている。

Abstract translation: 半导体模块（2）设置有高电位布线（300），输出布线（400），低电位布线（500），上臂开关元件（110），上臂二极管（120），下部 臂开关元件（210）和下臂二极管（220）。 半导体模块形成为使得上臂开关元件（110）的稳定损耗/开关损耗比小于下臂开关元件（210）的稳定损耗/开关损耗比。 此外，半导体模块形成为使得上臂二极管（120）的稳定损耗/开关损耗比小于下臂二极管（220）的稳定损耗/开关损耗比。

公开(公告)号：WO2015037101A1

公开(公告)日：2015-03-19

申请号：PCT/JP2013/074704

申请日：2013-09-12

Applicant: トヨタ自動車株式会社 ,  堀内 佑樹 ,  亀山 悟

Inventor： 堀内　佑樹 ,  亀山　悟

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/336 ,  H01L29/78

CPC classification number: H01L29/7397 ,  H01L29/0834

Abstract: 　半導体装置は、第１導電型のドリフト層と、ドリフト層の表面側に設けられるとともにその一部が半導体基板の表面に露出する第２導電型のボディ層と、ボディ層の表面の一部に設けられ、半導体基板の表面に露出し、ボディ層によってドリフト層と分離されている第１導電型のエミッタ層と、ドリフト層の裏面に設けられた第１導電型の第１バッファ層と、第１バッファ層の裏面に設けられた第１導電型の第２バッファ層と、第２バッファ層の裏面に接するとともに半導体基板の裏面に露出する第１導電型のコレクタ層と、エミッタ層とドリフト層を分離している範囲のボディ層に絶縁膜を介して対向しているゲート電極とを備えている。この半導体装置では、第１バッファ層の厚さは、第２バッファ層の厚さよりも厚く、第２バッファ層の第１導電型の不純物イオンによるキャリアの濃度は、第１バッファ層の第１導電型の不純物イオンによるキャリアの濃度よりも高い。

Abstract translation: 在本发明中，半导体器件具有以下：第一导电类型的漂移层; 第二导电类型的体层，设置在漂移层的前侧，其一部分暴露于半导体衬底的前面; 第一导电类型的发射极层设置在体层的前部的一部分上，暴露于半导体衬底的前部，并通过体层与漂移层分离; 第一导电类型的第一缓冲层，设置在漂移层的背面; 第一导电类型的第二缓冲层，设置在第一缓冲层的背面上; 所述第一导电类型的集电极层与所述第二缓冲层的背面接触并暴露于所述半导体衬底的背面; 以及栅极电极，其在发射极层和漂移层分离的范围内面对主体层，绝缘膜插入在栅电极和主体层之间。 在该半导体器件中，第一缓冲层的厚度大于第二缓冲层的厚度，并且由于第二缓冲层中的第一导电类型的杂质离子引起的载流子浓度大于由于杂质离子引起的载流子浓度 的第一导电类型的第一缓冲层。

公开(公告)号：WO2014188570A1

公开(公告)日：2014-11-27

申请号：PCT/JP2013/064411

申请日：2013-05-23

Applicant: トヨタ自動車株式会社 ,  安田 佳史 ,  亀山 悟

Inventor： 安田　佳史 ,  亀山　悟

IPC: H01L29/12 ,  H01L27/04 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78

CPC classification number: H01L29/7397 ,  H01L29/063 ,  H01L29/407

Abstract: 　半導体装置は、メイン領域と、メイン領域に流れる電流を検知するためのセンス領域とを備える半導体基板を有している。半導体基板のメイン領域とセンス領域は、同一の素子構造を有している。半導体基板のセンス領域は、さらに、半導体装置の第１の部位と電気的に接続される導電性の第１領域と、半導体装置の第１の部位とは異なる第２の部位と電気的に接続される導電性の第２領域と、第１領域と第２領域との間に配置され、第１領域から第２領域を隔離する絶縁膜とを有している。

Abstract translation: 该半导体器件具有设置有主区域的半导体衬底和用于检测在主区域中流动的电流的感测区域。 半导体衬底的主要区域和感测区域具有相同的元件结构。 此外，半导体衬底的感测区域具有：电连接到半导体器件的第一部分的导电第一区域; 电连接到所述半导体器件的第二部分的导电第二区域，所述第二部分不同于所述第一部分; 以及绝缘膜，其设置在所述第一区域和所述第二区域之间，并且将所述第二区域与所述第一区域分离。

公开(公告)号：WO2015093086A1

公开(公告)日：2015-06-25

申请号：PCT/JP2014/069060

申请日：2014-07-17

Applicant: トヨタ自動車株式会社 ,  岩崎 真也 ,  亀山 悟

Inventor： 岩崎　真也 ,  亀山　悟

IPC: H01L27/04 ,  H01L21/322 ,  H01L21/336 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78

CPC classification number: H01L27/0727 ,  H01L21/3223 ,  H01L29/0804 ,  H01L29/0821 ,  H01L29/1095 ,  H01L29/32 ,  H01L29/4236 ,  H01L29/7397

Abstract: 　小型であり、かつ、ゲート電位によってダイオードの順電圧が変化し難い半導体装置を提供する。半導体基板の上面に露出する範囲に、アノード領域と、上部ＩＧＢＴ構造（エミッタ領域とボディ領域）が形成されており、アノード領域と上部ＩＧＢＴ構造の境界に沿ってトレンチとゲート絶縁膜とゲート電極が伸びており、前記半導体基板の下面に露出する範囲に、カソード領域とコレクタ領域が形成されており、上面側構造と下面側構造の間にドリフト領域が形成されており、結晶欠陥領域がカソード領域の上側のドリフト領域内とコレクタ領域の上側のドリフト領域内とに跨って伸びており、半導体基板の厚みをｘμｍとし、コレクタ領域の上側に突出している部分の結晶欠陥領域の幅をｙμｍとした場合に、ｙ≧０．００７ｘ ２ －１．０９ｘ＋１２６の関係が満たされる半導体装置。

Abstract translation: 提供了一种微型的半导体器件，二极管的正向电压抵抗由栅极电位改变的半导体器件。 在半导体器件中：阳极区域和上部IGBT结构（发射极区域和体区）形成为暴露在半导体衬底的顶部; 沟槽，栅极电介质层和栅电极沿着阳极区域和上部IGBT结构之间的边界延伸; 阴极区域和集电极区域形成为露出在半导体衬底的底部上; 在顶侧结构和底侧结构之间形成漂移区域; 晶体缺陷区域延伸穿过阴极区域的上侧的漂移区域的内部和集电区域的上侧的漂移区域的内部; 并且当半导体衬底的厚度为xμm并且突出于集电区域的上侧的部分的晶体缺陷面积的宽度为yμm时，满足关系y≥0.007x2-1.09x+ 126。

公开(公告)号：WO2013069113A1

公开(公告)日：2013-05-16

申请号：PCT/JP2011/075838

申请日：2011-11-09

Applicant: トヨタ自動車株式会社 ,  亀山 悟

Inventor： 亀山　悟

IPC: H01L27/04 ,  H01L21/336 ,  H01L21/8234 ,  H01L27/06 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78 ,  H01L29/861

CPC classification number: H01L27/0664 ,  H01L21/26513 ,  H01L21/268 ,  H01L29/0834 ,  H01L29/1095 ,  H01L29/36 ,  H01L29/6609 ,  H01L29/66333 ,  H01L29/66348 ,  H01L29/7395 ,  H01L29/7397 ,  H01L29/861

Abstract: 　ダイオード領域とＩＧＢＴ領域が同一半導体基板に形成されている半導体装置を提供する。この半導体装置では、ダイオード領域は、第２導電型のカソード層を備えている。カソード層の第２導電型の不純物濃度は、少なくとも２以上のピークを有する曲線状に分布しており、カソード層のいずれの深さにおいても、第２導電型の不純物濃度は第１導電型の不純物濃度よりも高くなっている。

Abstract translation: 提供一种二极管区域和IGBT区域形成在同一半导体衬底上的半导体器件。 在半导体器件中，二极管区域设置有第二导电型阴极层。 阴极层的第二导电型杂质浓度具有至少两个峰的分布曲线，并且第二导电型杂质浓度高于阴极层的任何深度处的第一导电型杂质浓度。

公开(公告)号：WO2015068203A1

公开(公告)日：2015-05-14

申请号：PCT/JP2013/079895

申请日：2013-11-05

Applicant: トヨタ自動車株式会社 ,  堀内 佑樹 ,  亀山 悟

Inventor： 堀内　佑樹 ,  亀山　悟

IPC: H01L27/04 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78

CPC classification number: H01L27/105 ,  H01L29/0696 ,  H01L29/0821 ,  H01L29/0834 ,  H01L29/0839 ,  H01L29/407 ,  H01L29/7391 ,  H01L29/7397 ,  H01L29/78 ,  H01L29/8613

Abstract: 　ＩＧＢＴ領域とダイオード領域が同一の半導体基板に形成された半導体装置において、損失をより低減する技術を提供する。この半導体装置は、少なくとも１つのＩＧＢＴ領域と少なくとも１つのダイオード領域が形成された半導体基板を備える。半導体基板を平面視したときに、ＩＧＢＴ領域とダイオード領域は所定の方向に互いに隣接している。半導体基板を平面視したときに、コレクタ領域とカソード領域とが隣接する第１境界面が、半導体基板の表面側においてＩＧＢＴ領域とダイオード領域とが隣接する第２境界面に対して、カソード領域からコレクタ領域に向かう方向又はコレクタ領域からカソード領域に向かう方向のいずれかにずれている。

Abstract translation: 提供了在同一半导体基板上形成IGBT区域和二极管区域的半导体装置的损耗进一步降低的技术。 该半导体器件设置有半导体衬底，其中形成至少一个IGBT区域和至少一个二极管区域。 在半导体衬底的平面图中，IGBT区域和二极管区域在预定方向上彼此相邻。 在半导体衬底的平面图中，集电极区域和阴极区域彼此相邻的第一边界面在从阴极区域朝向集电极区域或从集电极区域朝向阴极的方向上偏移 相对于半导体基板的正面侧的IGBT区域和二极管区域彼此相邻的第二边界面的区域。

公开(公告)号：WO2014125584A1

公开(公告)日：2014-08-21

申请号：PCT/JP2013/053419

申请日：2013-02-13

Applicant: トヨタ自動車株式会社 ,  株式会社デンソー ,  株式会社豊田中央研究所 ,  木村 圭佑 ,  亀山 悟 ,  小山 雅紀 ,  青井 佐智子

Inventor： 木村　圭佑 ,  亀山　悟 ,  小山　雅紀 ,  青井　佐智子

IPC: H01L29/739 ,  H01L27/04 ,  H01L29/78

CPC classification number: H01L29/7397 ,  H01L27/0629 ,  H01L27/0664 ,  H01L29/0696 ,  H01L29/0834 ,  H01L29/1095

Abstract: 　本明細書は、ＩＧＢＴ領域とダイオード領域が同一半導体基板に形成されている半導体装置を開示する。ＩＧＢＴ領域は、半導体基板の表面に形成された第１導電型のボディ層と、ボディ層の表面に部分的に形成されており、ボディ層より第１導電型の不純物濃度が高い、第１導電型のボディコンタクト層と、ボディ層の表面に部分的に形成された、第２導電型のエミッタ層と、ボディ層の裏面側に形成された第２導電型のドリフト層と、ドリフト層の裏面側に形成された、第１導電型のコレクタ層と、絶縁膜で覆われてトレンチの内部に配置されたゲート電極を備えている。その半導体装置では、ダイオード領域からの距離が遠い箇所におけるボディコンタクト層が、ダイオード領域からの距離が近い箇所におけるボディコンタクト層よりも、大きく形成されている。

Abstract translation: 本说明书公开了在同一半导体基板上形成IGBT区域和二极管区域的半导体装置。 IGBT区域设置有：形成在半导体基板的表面上的第一导电型主体层; 第一导电型体接触层，其形成在所述主体层的表面的一部分上，并且具有比所述主体层更高的第一导电型杂质的浓度; 形成在所述体层的表面的一部分上的第二导电型发射极层; 在主体层的底面侧形成的第二导电型漂移层， 在漂移层的底面侧形成的第一导电型集电体层; 以及设置在沟槽内并被绝缘膜覆盖的栅电极。 在该半导体装置中，与靠近二极管区域的区域相比，在与二极管区域相距较远的区域中形成体接触层的面积较大的区域。