[发明专利]半导体装置

说明书

[相关申请案]

本申请案以日本专利申请案2014-173984号(申请案日：2014年8月28日)为基础申 请案并享受其优先权。本申请案通过参照该基础申请案而包含基础申请案的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及一种半导体装置。

背景技术

作为开关元件，例如使用绝缘栅双极晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，以下 称为IGBT)等半导体装置。

在IGBT中，较理想的是因存在于半导体区域的载流子而在栅极电极中诱发的负电 荷较小。如果诱发的负电荷成为一定量以上，那么随着栅极电压的上升，负电荷会比正 电荷更多地储存在栅极中，即产生所谓负性电容。如果在栅极电极中产生负性电容，那 么有可能发生栅极电压的振荡或破坏耐量的降低。

发明内容

本发明的实施方式提供一种可减少在栅极电极中诱发的负电荷的半导体装置。

实施方式的半导体装置包括：第二导电型的第一半导体区域、第一导电型的第二半 导体区域、第二导电型的第三半导体区域、第一导电型的第四半导体区域、第一栅极电 极、第一区域、以及第二区域。

第二半导体区域设置在第一半导体区域上。

第三半导体区域设置在第二半导体区域上。

第四半导体区域设置在第三半导体区域上。

第一栅极电极隔着第一绝缘膜而设置在第二半导体区域、第三半导体区域、以及第 四半导体区域。

第一区域设置在第二半导体区域中的第一半导体区域与第三半导体区域之间。

第二区域设置在第二半导体区域中的第一区域与第一栅极电极之间。第二区域的第 一导电型的载流子密度低于第一区域的第一导电型的载流子密度。

附图说明

图1是第一实施方式的半导体装置的一部分的俯视图。

图2(a)及(b)是第一实施方式的半导体装置的一部分的立体剖视图。

图3是第二实施方式的半导体装置的一部分的立体剖视图。

图4是第三实施方式的半导体装置的一部分的立体剖视图。

图5是第四实施方式的半导体装置的一部分的立体剖视图。

图6是第五实施方式的半导体装置的一部分的立体剖视图。

图7(a)及(b)是第六实施方式的半导体装置的一部分的立体剖视图。

图8是表示第一实施方式的半导体装置的模拟结果的图表图。

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边对本发明的各实施方式进行说明。

此外，附图是模式性或概念性的，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比 例等未必与实物相同。另外，即便在表示相同部分的情况下，也存在彼此的尺寸或比例 根据附图而不同地表现的情况。

此外，在本案说明书与各图中，关于已出现过的图，对与所述相同的要素标注同一 符号并适当省略详细说明。

(第一实施方式)

图1是第一实施方式的半导体装置的一部分的俯视图。

图2(a)是包含图1中的A-A′剖面的立体剖视图，图2(b)是包含图1中的B-B′剖面的 立体剖视图。

在本实施方式中，对第一导电型为n型，且第二导电型为p型的情况进行说明。但， 也可将第一导电型设为p型，将第二导电型设为n型。

半导体装置100例如为IGBT。半导体装置100具有第二导电型的第一半导体区域、 第一导电型的第二半导体区域、第二导电型的第三半导体区域、第一导电型的第四半导 体区域、第二导电型的第五半导体区域、及第一栅极电极。

第一半导体区域例如为集极区域19。第二半导体区域例如为n基极区域11。第三 半导体区域例如为p基极区域15。第四半导体区域例如为发射极区域17。第五半导体 区域例如为接触区域23。

在以下的各实施方式的说明中，将从集极区域19朝向n基极区域11的方向设为第 一方向。将相对于第一方向正交的方向设为第二方向。将相对于第一方向及第二方向正 交的方向设为第三方向。

第一方向例如为图1所示的Z方向。第二方向例如为图1所示的X方向。第三方向 例如为图1所示的Y方向。

集极区域19与未图示的集电极相接。