[发明专利]绝缘栅双极型晶体管器件、半导体器件的生产方法以及绝缘栅双极型晶体管器件的生产方法

说明书

本发明的目的在于提供一种高性能且量产性高的绝缘栅双极型晶体管器件等。在绝缘栅双极型晶体管器件中，作为多个沟槽构造，至少具有沟槽栅极、第一虚设沟槽以及第二虚设沟槽，第一虚设沟槽以及第二虚设沟槽是相邻的沟槽构造，沟槽栅极连接于栅极，第一虚设沟槽以及第二虚设沟槽连接于发射极，而没有连接于栅极，第一导电型源极层也形成于第一虚设沟槽以及第二虚设沟槽之间。

技术领域

本发明涉及广泛应用到家庭用空调、HEV(Hybrid Electric Vehicle，混合动力电动汽车)/EV(Hybrid Vehicle，混合动力汽车)、直流输电的功率半导体，尤其涉及绝缘栅双极型晶体管器件等。

背景技术

功率半导体IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor；绝缘栅双极型晶体管器件)被商品化已经过了30年，但至今仍在持续提高性能，其市场也以年率10％以上不断扩大。IGBT是MOS栅，同时能够控制高电压大电流，所以被广泛应用(非专利文献1～6)。

对于IGBT的性能，能够通过调整单元节距(cell-pitch)来调节，该单元节距相当于将从形成于包括栅极的发射区的发射极的接触(contact)到相邻的发射极的接触定义为单元(cell)的情况下的单元的距离。在重视开关动作的高速性能的情况下，缩短单元节距来设计，在重视低损耗性能的情况下，某程度地加宽单元节距来设计。例如采用如下对策等：如果是用于开关电源，则稍微缩窄单元节距，如果是用于马达驱动，则将单元节距设计为较宽。另外，如果是高耐压的元件，则加宽单元节距来设计，如果是低耐压的元件，则缩窄单元节距来设计。

作为以往的绝缘栅双极型晶体管器件，已知连续地配置有发射极沟槽(emittertrench)的器件，该发射极沟槽是在做成与沟槽栅极(trench gate)相同的形状的多个沟槽内部埋入了发射极的沟槽，所述沟槽栅极是在沟槽内部埋入了栅极的沟槽栅极(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献1：日本特开平9－331063号公报

非专利文献1：Masaki Shiraishi et al.Proc.of ISPSD 2016,p119.2016

非专利文献2：Hao Feng,et al.Proc.of ISPSD 2016,p203,2016

非专利文献3：M.Tanaka,and I.Omura,Microelectronics Reliability 51,pp.1933-1937

非专利文献4：Masahiro Tanaka and Ichiro Omura,Solid-State Electronicsvol.80,pp.118-123

非专利文献5：Kota Seto,at al.Proc.of ISPSD2012,pp.161-164

非专利文献6：J.Takaishi,et al.Microelectronics Reliability 54,pp.1891-1896

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，单元节距的不同一定要反映于在晶片工序的初始阶段通常要进行的用于形成P基极层(base layer)和/或N源极层(source layer)的光刻工序等工艺中。这样的话，会存在如下问题：对于来自顾客的要求，即使开始制造，到出厂为止的时间也会过长。另外，当单元节距不同时，光刻、蚀刻等各工艺的条件会不同。由此，存在如下问题：需要进行与各个单元节距相匹配的工艺集成上的调节，开发成本也会增大。

以往的绝缘栅双极型晶体管器件也包括专利文献1所记载的器件，不一定能说是能够充分地满足上述要求的构造。