公开(公告)号：WO2009101868A1

公开(公告)日：2009-08-20

申请号：PCT/JP2009/051690

申请日：2009-02-02

Applicant: トヨタ自動車株式会社 ,  添野 明高 ,  斎藤 順

Inventor： 添野 明高 ,  斎藤 順

IPC: H01L27/04 ,  H01L21/8234 ,  H01L27/06 ,  H01L27/088 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78 ,  H02M7/5387

CPC classification number: H01L29/7397 ,  H01L29/0834 ,  H03K17/08128 ,  H03K17/567 ,  H03K2217/0036 ,  H03K2217/0045

Abstract: 　ＩＧＢＴ素子領域とダイオード素子領域が共通の不純物濃度を有するボディ領域を利用する逆導通半導体素子において、ダイオード素子領域の正孔あるいは電子の注入効率を調整できる技術を提供する。ＮＰＮＰ型のＩＧＢＴを利用する逆導通半導体素子２０に還流電流１１０が流れる場合、ダイオード素子領域２４の第２トレンチゲート電極４６に、エミッタ電極３２の電圧よりも高い第２電圧を印加する。第２トレンチゲート電極４６の周辺にｎ型の反転層５６が形成され、同じｎ型不純物領域である第１ボディコンタクト領域３５とドリフト領域３８を通して電子５８が流れる。還流電流１１０における電子５８の注入効率が増加し、正孔５４の注入効率が低下する。これによって、逆回復電流が増加することを防ぐことができ、ダイオード素子領域２４に発生するスイッチング損失を減少させることができる。

Abstract translation: 提供一种反向导电半导体元件，其中IGBT元件区域和二极管元件区域利用具有公共杂质浓度的体区域，从而可以调节二极管元件区域的空穴或电子的注入效率。 在使用NPNP型IGBT的反向导通半导体元件（20）中流回流（110）的情况下，向第二沟槽栅电极（46）施加高于发射电极（32）的电压的第二电压， 的二极管元件区域（24）。 在第二沟槽栅电极（46）的周边形成有n型反型层（56），电子（58）流过第一体接触区域（35）和相同n（n）的漂移区域 型杂质区。 电流（58）在回流电流（110）中的注入效率上升，但空穴（54）的注入效率下降。 结果，可以防止反向恢复电流上升，从而降低在二极管元件区域（24）中发生的开关损耗。

公开(公告)号：WO2015098168A1

公开(公告)日：2015-07-02

申请号：PCT/JP2014/070521

申请日：2014-08-04

Applicant: トヨタ自動車株式会社 ,  株式会社デンソー ,  斎藤 順 ,  藤原 広和 ,  池田 知治 ,  渡辺 行彦 ,  山本 敏雅

Inventor： 斎藤　順 ,  藤原　広和 ,  池田　知治 ,  渡辺　行彦 ,  山本　敏雅

IPC: H01L29/06 ,  H01L21/265 ,  H01L21/266 ,  H01L21/336 ,  H01L29/12 ,  H01L29/78

CPC classification number: H01L29/7811 ,  H01L21/047 ,  H01L21/26586 ,  H01L29/0623 ,  H01L29/063 ,  H01L29/0696 ,  H01L29/1095 ,  H01L29/1608 ,  H01L29/408 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/7813

Abstract: 　外周領域内により高速で空乏層を伸展させることで、より高い耐圧を実現可能な技術を提供する。半導体装置は、絶縁ゲート型スイッチング素子を有する素子領域と、素子領域に隣接する外周領域を有する。外周領域内に第１トレンチと第２トレンチが形成されている。第１トレンチと第２トレンチの間に第２導電型の表面領域が形成されている。第１トレンチの底面に第２導電型の第１底面領域が形成されている。第２トレンチの底面に第２導電型の第２底面領域が形成されている。第１トレンチの側面に沿って、表面領域と第１底面領域を接続する第２導電型の第１側面領域が形成されている。第２トレンチの側面に沿って、表面領域と第２底面領域を接続する第２導電型の第２側面領域が形成されている。第１側面領域及び第２側面領域の少なくとも一部に、低面密度領域が形成されている。

Abstract translation: 本发明提供了一种使耗尽层更快地延伸到外部区域的技术，使得更高的击穿电压成为可能。 该半导体器件具有元件区域和外部区域。 元件区域包含绝缘栅极开关元件，并且外部区域与元件区域相邻。 第一沟槽和第二沟槽形成在外部区域中。 在第一沟槽和第二沟槽之间形成第二导电型表面区域，在第一沟槽的底部形成第二导电型第一底部区域，形成第二导电型第二底部区域 在第二个沟槽的底部。 沿着第一沟槽侧形成连接表面区域和第一底部区域的第二导电型第一侧区域，连接表面区域和第二底部区域的第二导电型第二侧面区域是 沿着第二沟槽的一侧形成。 低表面密度区域形成在第一和第二侧区域的至少一部分中。

公开(公告)号：WO2014188569A1

公开(公告)日：2014-11-27

申请号：PCT/JP2013/064408

申请日：2013-05-23

Applicant: トヨタ自動車株式会社 ,  株式会社豊田中央研究所 ,  斎藤 順 ,  町田 悟 ,  山下 侑佑

Inventor： 斎藤　順 ,  町田　悟 ,  山下　侑佑

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

CPC classification number: H01L27/0716 ,  H01L27/0727 ,  H01L27/0766 ,  H01L29/0696 ,  H01L29/0834 ,  H01L29/36 ,  H01L29/4236 ,  H01L29/7397 ,  H01L29/872

Abstract: ＩＧＢＴに、上部ボディ領域８ａと下部ボディ領域８ｂに分離するバリア層１０を付加すると電導度変調が活発化してオン抵抗が下がり、バリア層１０に達するショットキー接触領域６を付加するとダイオード構造を実現できるが、バリア層１０とショットキー接触領域６を経由してエミッタ領域４に至る電流経路が付加され、飽和電流が増大し、短絡耐量が低下する。ショットキー接触領域６とエミッタ領域４は上部ボディ領域８ａで分離されており、上部ボディ領域８ａの不純物濃度を選択することで、飽和電流の増大を避けることができる。あるいは、ショットキー接触領域６とエミッタ領域４を分離している範囲に、ショットキー接触領域６から上部ボディ領域８ａ内に伸びる空乏層とエミッタ領域４から上部ボディ領域８ａ内に伸びる空乏層がつながらないようにする遮断構造を付加してもよい。

Abstract translation: 向IGBT中添加阻挡层（10），将IGBT的体区域分割为上部主体区域（8a）和下部主体区域（8b），激活电导率调制，并降低导通电阻，使得添加肖特基接触区域 6）到达阻挡层（10）产生二极管结构。 然而，通过阻挡层（10）和肖特基接触区域（6）到达发射极区域（4）的电流路径相加，使得饱和电流增加并且短路容限下降。 在本发明中，肖特基接触区域（6）和发射极区域（4）在上体区域（8a）中彼此分离，并且选择上体区域（8a）中的杂质浓度，从而防止 饱和电流从增加。 或者，可以在将肖特基接触区域（6）和发射极区域（4）彼此分离的范围中添加截止结构，以防止从肖特基接触区域（6）延伸到上部的耗尽层之间的连接 主体区域（8a）和从发射极区域（4）延伸到上体区域（8a）的耗尽层。

公开(公告)号：WO2010047267A1

公开(公告)日：2010-04-29

申请号：PCT/JP2009/067844

申请日：2009-10-15

Applicant: トヨタ自動車株式会社 ,  西脇 剛 ,  斎藤 順

Inventor： 西脇　剛 ,  斎藤　順

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/336 ,  H01L29/12 ,  H01L29/78

CPC classification number: H01L29/7397 ,  H01L29/0834 ,  H01L29/1095 ,  H01L29/66348

Abstract: 【課題】不純物濃度の製造ばらつきが生じたとしても、オン電圧がばらつき難いＩＧＢＴを提供する。 【解決手段】第２導電型のボディ領域内に第１導電型のフローティング領域が形成されている縦型ＩＧＢＴであって、フローティング領域とその上側のボディ領域との境界部近傍における第１導電型不純物濃度が上側から下側に向かうに従って上昇するように分布しており、フローティング領域とその下側のボディ領域との境界部近傍における第１導電型不純物濃度が上側から下側に向かうに従って低下するように分布しており、フローティング領域とその上側のボディ領域との境界部近傍における第２導電型不純物濃度が上側から下側に向かうに従って低下するように分布しており、フローティング領域とその下側のボディ領域との境界部近傍における第２導電型不純物濃度が上側から下側に向かうに従って上昇するように分布している。

Abstract translation: 公开了即使在制造中发生杂质浓度的变化的情况下也不容易发生导通电压的变化的IGBT。 垂直IGBT具有形成在第二导电类型的体区内的第一导电类型的浮动区域，其中浮动区域和上覆体区域的界面附近的第一导电类型杂质浓度的分布增加 从上而下，浮动区域和下层体区域的界面附近的第一导电型杂质浓度的分布从上到下减小，第二导电型杂质浓度在附近的分布 浮动区域和上覆体区域的界面从上到下减小，并且浮动区域和下游体区域的界面附近的第二导电型杂质浓度的分布从上到下增加。

公开(公告)号：WO2015118721A1

公开(公告)日：2015-08-13

申请号：PCT/JP2014/076722

申请日：2014-10-06

Applicant: トヨタ自動車株式会社 ,  株式会社デンソー ,  高谷 秀史 ,  斎藤 順 ,  添野 明高 ,  濱田 公守 ,  水野 祥司 ,  青井 佐智子 ,  渡辺 行彦

Inventor： 高谷　秀史 ,  斎藤　順 ,  添野　明高 ,  濱田　公守 ,  水野　祥司 ,  青井　佐智子 ,  渡辺　行彦

IPC: H01L29/12 ,  H01L29/06 ,  H01L29/78

CPC classification number: H01L29/7811 ,  H01L21/761 ,  H01L29/0615 ,  H01L29/0619 ,  H01L29/0623 ,  H01L29/0649 ,  H01L29/0661 ,  H01L29/1095 ,  H01L29/1608 ,  H01L29/42368 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/66348 ,  H01L29/66734 ,  H01L29/7397 ,  H01L29/7813

Abstract: 　複数のゲートトレンチが形成されている領域の周囲を一巡する終端トレンチと、終端トレンチの下端に接するｐ型の下端ｐ型領域と、外周側から終端トレンチに接しており、半導体基板の表面に露出しているｐ型の外周ｐ型領域と、外周ｐ型領域よりも外周側に形成されており、半導体基板の表面に露出しているｐ型の複数のガードリング領域と、外周ｐ型領域を複数のガードリング領域から分離しており、複数のガードリング領域を互いから分離しているｎ型の外周ｎ型領域を有する半導体装置。

Abstract translation: 一种半导体器件，包括：终端沟槽，其在形成有多个栅极沟槽的区域周围通过一次; p型的下端p型区域，其与端接沟槽的下端接触; p型的外周p型区域，其与外周侧的终端沟槽接触，并暴露于半导体衬底的表面; 多个p型保护环区域，其形成为比外周p型区域更周边地外露，并且暴露于半导体衬底的表面; 以及n型的外周n型区域，其将外周p型区域与多个保护环区域隔离，并且将多个保护环区域彼此隔离。

公开(公告)号：WO2014125565A1

公开(公告)日：2014-08-21

申请号：PCT/JP2013/053245

申请日：2013-02-12

Applicant: トヨタ自動車株式会社 ,  平林 康弘 ,  大西 徹 ,  西脇 克彦 ,  斎藤 順

Inventor： 平林　康弘 ,  大西　徹 ,  西脇　克彦 ,  斎藤　順

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

CPC classification number: H01L29/7397 ,  H01L21/26513 ,  H01L21/304 ,  H01L21/30604 ,  H01L21/30625 ,  H01L29/0619 ,  H01L29/0649 ,  H01L29/0821 ,  H01L29/0834 ,  H01L29/41708 ,  H01L29/66348

Abstract: 　表面側半導体層と絶縁層と裏面側半導体層が順に積層しているＳＯＩ基板を用いて、半導体層の厚みが管理されている縦型の半導体装置を量産する。ＳＯＩ基板の表面に対して表面から実施する処理を施し、ＳＯＩ基板の裏面からエッチングして裏面側半導体層と絶縁層を除去して表面側半導体層の裏面を露出させ、露出した表面側半導体層の裏面に対して裏面から実施する処理を施す。ＳＯＩ基板の表面側半導体層の厚みは正確に管理でき、その表面側半導体層と同じ厚みの半導体層を持つ半導体装置が量産される。半導体装置として機能する半導体構造が形成されている活性領域でない領域では、裏面側半導体層と絶縁層を除去する必要がない。活性領域では絶縁層と裏面側半導体層が除去されており、周辺耐圧領域では絶縁層と裏面側半導体層が残存している縦型の半導体装置を量産することもできる。高性能な半導体装置を歩留まりよく量産できる。

Abstract translation: 使用其中表面侧半导体层，绝缘层和背面侧半导体层依次堆叠的SOI衬底，以大量生产其中管理半导体层的厚度的垂直半导体器件。 相对于SOI衬底的表面，施加从表面进行的处理，从SOI衬底的背面进行蚀刻以去除背面侧半导体层和绝缘层，以使后表面 的表面侧半导体层，并且相对于表面侧半导体层的暴露的背面，施加从背面进行的处理。 可以精确地管理SOI衬底的表面侧半导体层的厚度，因此可以批量生产具有与表面侧半导体层相同厚度的半导体层的半导体器件。 在没有形成用作半导体器件的半导体结构的有源区域的区域中，不需要去除背面侧半导体层和绝缘层。 在有源区域中，去除了绝缘层和背面侧半导体层，并且在周边电压区域中，可以批量生产其中绝缘层和背面侧半导体层 依然存在。 因此，可以以优异的产量批量生产高性能半导体器件。

公开(公告)号：WO2013046378A1

公开(公告)日：2013-04-04

申请号：PCT/JP2011/072274

申请日：2011-09-28

Applicant: トヨタ自動車株式会社 ,  妹尾 賢 ,  宮城 恭輔 ,  西脇 剛 ,  斎藤 順

Inventor： 妹尾　賢 ,  宮城　恭輔 ,  西脇　剛 ,  斎藤　順

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

CPC classification number: H01L29/66348 ,  H01L29/0696 ,  H01L29/0834 ,  H01L29/1095 ,  H01L29/36 ,  H01L29/6634 ,  H01L29/7396 ,  H01L29/7397

Abstract: 　ＩＧＢＴは、エミッタ領域と、エミッタ領域の下側に形成されているトップボディ領域と、トップボディ領域の下側に形成されているフローティング領域と、フローティング領域の下側に形成されているボトムボディ領域と、トレンチと、トレンチの内面を覆っているゲート絶縁膜と、トレンチの内部に配置されているゲート電極を有している。エミッタ領域よりも下側に位置するトップボディ領域内とフローティング領域内のｐ型不純物濃度分布を半導体基板の厚み方向に沿って見たときに、ｐ型不純物濃度がエミッタ領域よりも下側に位置するトップボディ領域の上端から下側に向かうに従って減少し、フローティング領域内の所定深さで極小値となる。

Abstract translation: 在本发明中，IGBT具有发射极区域，形成在发射极区域下方的顶部主体区域，形成在顶部区域下方的浮动区域，形成在浮动区域下方的底部区域，沟槽，栅极绝缘膜， 覆盖沟槽的内表面和设置在沟槽内的栅电极。 当沿着半导体衬底的厚度方向在顶体区域内和在位于发射极区域之下的浮动区域内的p型杂质浓度分布时，p型杂质浓度沿着从 位于发射体区域下方的顶部主体区域的顶部边缘，并且在浮动区域内的规定深度处达到最小值。

公开(公告)号：WO2011049054A1

公开(公告)日：2011-04-28

申请号：PCT/JP2010/068306

申请日：2010-10-19

Applicant: トヨタ自動車株式会社 ,  斎藤 順 ,  濱田 公守 ,  荒川 隆史 ,  鈴木 幹昌

Inventor： 斎藤　順 ,  濱田　公守 ,  荒川　隆史 ,  鈴木　幹昌

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

CPC classification number: H01L29/7397 ,  H01L21/263 ,  H01L29/0834 ,  H01L29/0847 ,  H01L29/32

Abstract: 　第１導電型の第１半導体層と、主面側の表層部に形成された第２導電型の第２半導体層と、第２半導体層の表層部に選択的に形成された第１導電型の第３半導体層と、裏面側の表層部に形成された第２導電型の第４半導体層と、第１半導体層と第４半導体層の間に形成された第１導電型で第１半導体層より不純物濃度が高い第５半導体層とを有している絶縁ゲートバイポーラトランジスタであって、一つの密度分布ピークを有する再結合中心格子欠陥は、ピーク位置がターンオフ終了時の非空乏化領域の幅より内側に位置するように、第１半導体層内に配置されている絶縁ゲートバイポーラトランジスタを提供する。

Abstract translation: 公开了一种绝缘栅双极晶体管，其具有第一导电类型的第一半导体层，形成在主表面侧的表面层上的第二导电类型的第二半导体层，第一导电类型的第三半导体层选择性地形成 在第二半导体层的表面层上，形成在下表面侧的表面层上的第二导电类型的第四半导体层，以及形成在第一和第四半导体层之间的第一导电类型的第五半导体层，并且具有 比第一半导体层具有更高的杂质浓度。 具有单个密度分布峰的复合中心晶格缺陷设置在第一半导体层中，使得峰值位置位于关断时间结束时的非耗尽区的宽度内。

公开(公告)号：WO2015098169A1

公开(公告)日：2015-07-02

申请号：PCT/JP2014/070522

申请日：2014-08-04

Applicant: トヨタ自動車株式会社 ,  株式会社デンソー ,  斎藤 順 ,  藤原 広和 ,  池田 知治 ,  渡辺 行彦 ,  山本 敏雅

Inventor： 斎藤　順 ,  藤原　広和 ,  池田　知治 ,  渡辺　行彦 ,  山本　敏雅

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/12 ,  H01L29/78

CPC classification number: H01L29/7813 ,  H01L21/76237 ,  H01L29/0619 ,  H01L29/0623 ,  H01L29/0649 ,  H01L29/105 ,  H01L29/16 ,  H01L29/1608 ,  H01L29/167 ,  H01L29/7395 ,  H01L29/7811

Abstract: 　外周領域内により高速で空乏層を伸展させることで、より高い耐圧を実現可能な技術を提供する。半導体装置は、絶縁ゲート型スイッチング素子が形成されている素子領域と外周領域を有している。外周領域内の半導体基板の表面に、第１トレンチと、第１トレンチから間隔を隔てて配置されている第２トレンチが形成されている。第１トレンチと第２トレンチ内に、絶縁膜が形成されている。第１トレンチの底面から第２トレンチの底面に跨って延びる第２導電型の第４領域が形成されている。第４領域の下側に、第３領域から連続する第１導電型の第５領域が形成されている。

Abstract translation: 本发明提供了一种使耗尽层更快地延伸到外部区域的技术，使得更高的击穿电压成为可能。 该半导体装置具有形成绝缘栅极开关元件的元件区域和外部区域。 在上述外部区域内的半导体衬底的表面中形成有与所述第一沟槽一定距离布置的第一沟槽和第二沟槽。 绝缘膜形成在第一和第二沟槽内。 第二导电型第四区域形成为从第一沟槽的底部延伸到第二沟槽的底部。 在第四区域的下方形成与第三区域邻接的第一导电型的第五区域。

公开(公告)号：WO2015098167A1

公开(公告)日：2015-07-02

申请号：PCT/JP2014/070520

申请日：2014-08-04

Applicant: トヨタ自動車株式会社 ,  株式会社デンソー ,  斎藤 順 ,  藤原 広和 ,  池田 知治 ,  渡辺 行彦 ,  山本 敏雅

Inventor： 斎藤　順 ,  藤原　広和 ,  池田　知治 ,  渡辺　行彦 ,  山本　敏雅

IPC: H01L21/336 ,  H01L21/265 ,  H01L29/06 ,  H01L29/12 ,  H01L29/78

CPC classification number: H01L29/7811 ,  H01L21/046 ,  H01L21/761 ,  H01L29/0623 ,  H01L29/1608 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/7813

Abstract: 　絶縁ゲート型半導体装置を高耐圧化する。表面電極と裏面電極の間をスイッチングする絶縁ゲート型半導体装置を製造する方法であって、ゲートトレンチの底面に第１の第２導電型不純物を注入し、注入した第１の第２導電型不純物を拡散させる工程と、外周トレンチの底面に、第２の第２導電型不純物を注入し、注入した第２の第２導電型不純物を拡散させる工程を有する。

Abstract translation: 提高绝缘栅型半导体器件的耐压。 用于制造在前表面电极和后表面电极之间进行切换的绝缘栅型半导体器件的方法具有：将栅极沟槽的底面中的第一第二导电型杂质注入并扩散植入 第一第二导电型杂质; 以及用于在外周沟槽的底表面中注入第二第二导电类型杂质并扩散所述注入的第二第二导电型杂质的步骤。