[发明专利]半导体装置

说明书

提供一种半导体装置，其是具有晶体管部和二极管部的半导体装置，该半导体装置具备：栅极金属层，其设置于半导体基板的上表面的上方；发射电极，其设置于半导体基板的上表面的上方；第一导电型的发射区，其在晶体管部设置于半导体基板的上表面侧；栅极沟槽部，其在晶体管部设置于半导体基板的上表面侧，与栅极金属层电连接并且与发射区接触；发射极沟槽部，其在二极管部设置于半导体基板的上表面侧，并与发射电极电连接；以及虚设沟槽部，其设置于半导体基板的上表面侧，与栅极金属层电连接并且不与发射区接触。

技术领域

本发明涉及半导体装置。

背景技术

以往，已知有具有晶体管部和二极管部的半导体装置(例如，参照专利文献1)。另外，已知有具有电流感测部的半导体装置(例如，参照专利文献2、专利文献3)。

专利文献1：国际公开第2015/068203号

专利文献2：日本特开2015-179705号公报

专利文献3：日本特开平10-107282号公报

发明内容

技术问题

对于半导体装置，一直寻求降低噪声的影响、缓和电流集中，而提高元件的抗破坏性。

技术方案

在本发明的第一方式中，提供一种半导体装置，其是具有晶体管部和二极管部的半导体装置，该半导体装置具备：栅极金属层，其设置于半导体基板的上表面的上方；发射电极，其设置于半导体基板的上表面的上方；第一导电型的发射区，其在晶体管部设置于半导体基板的上表面侧；栅极沟槽部，其在晶体管部设置于半导体基板的上表面侧，与栅极金属层电连接并且与发射区接触；发射极沟槽部，其在二极管部设置于半导体基板的上表面侧，并与发射电极电连接；以及虚设沟槽部，其设置于半导体基板的上表面侧，与栅极金属层电连接并且不与发射区接触。

还可以具备边界区，该边界区形成于晶体管部与二极管部邻接的区域，防止晶体管部与二极管部之间的干扰。虚设沟槽部可以配置于边界区。

虚设沟槽部还可以设置于晶体管部的非边界区或二极管部的非边界区。

半导体装置还可以具备边界区，该边界区形成于晶体管部与二极管部邻接的区域，防止晶体管部与二极管部之间的干扰。虚设沟槽部可以设置于晶体管部的非边界区或二极管部的非边界区。

晶体管部可以具有与边缘终端区邻接的边缘邻接区。虚设沟槽部可以设置于边缘邻接区。

在将栅极沟槽部的条数设为G，且将虚设沟槽部的条数设为D时，0.01＜D/(D+G)＜0.2可以成立。

栅极沟槽部、发射极沟槽部和虚设沟槽部可以沿着预先设定的排列方向排列。二极管部的排列方向上的宽度可以大于晶体管部的排列方向上的宽度。

半导体装置还可以具备：上表面寿命控制体，其在半导体基板的上表面侧，至少被导入到二极管部的非边界区；以及第一导电型的阴极区，其设置于半导体基板的下表面侧的二极管部。阴极区可以被设置为延伸到比上表面寿命控制体靠近晶体管部侧的位置。

半导体装置在晶体管部的半导体基板的上表面侧可以还具备浓度比发射区的浓度高的第一导电型的蓄积区。蓄积区可以不设置在与虚设沟槽部邻接的台面部。

半导体装置还可以具备设置于半导体基板的第一导电型的漂移区。与虚设沟槽部邻接的台面部可以具备：第二导电型的接触区，其设置于半导体基板的上表面侧；以及第二导电型的基区，其设置于漂移区与接触区之间。接触区的掺杂浓度可以比基区的掺杂浓度高。

虚设沟槽部的虚设绝缘膜的膜厚度可以比栅极沟槽部的栅极绝缘膜的膜厚度薄且比发射极沟槽部的发射极绝缘膜的膜厚度薄。