(57)【要約】【課題】ＳＣＳＯＡ耐量の適切なマージンを確保可能な半導体装置を提供する。【解決手段】ｎ型バッファ領域６が、ｎ-ドリフト領域１とｐ型コレクタ領域７との間に配置され、かつｎ-ドリフト領域１よりも高い不純物濃度を有している。（数１）で表されるＷＴＡと、ベース領域とバッファ領域とに挟まれるドリフト領域の厚みＷＴＢとの比（ＷＴＡ／ＷＴＢ）をαしたとき、バッファ領域のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤBに対するコレクタ領域のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤCの比（ＤC／ＤB）がα以上である。(数１)2010056134.tif 000006【選択図】図１
2010056134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型のドリフト領域と、
前記ドリフト領域の一方側に形成された第１導電型のエミッタ領域と、
前記ドリフト領域と前記エミッタ領域との間に配置された第２導電型のベース領域と、
前記ドリフト領域および前記エミッタ領域に挟まれる前記ベース領域と電気的に絶縁して対向するように配置されたゲート電極層と、
前記ドリフト領域の他方側に形成された第２導電型のコレクタ領域と、
前記ドリフト域と前記コレクタ領域との間に配置され、かつ前記ドリフト領域よりも高い不純物濃度を有する第１導電型のバッファ領域とを備え、
【数１】
2010056134.tif 000005
（εS：シリコンの誘電率、ε0：真空の誘電率、ｑ：電子の電荷量、Ｎｄ：前記ドリフト領域の不純物濃度、Ｖ：アバランシェ電圧）で表されるＷＴＡと、前記ベース領域と前記バッファ領域とに挟まれる前記ドリフト領域の厚みＷＴＢとの比（ＷＴＡ／ＷＴＢ）をαしたとき、前記バッファ領域のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤBに対する前記コレクタ領域のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤCの比（ＤC／ＤB）がα以上である、半導体装置。
【請求項２】
前記ドリフト領域のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量をＤDとしたとき、前記バッファ領域のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤBは、ＤD×α以上である、請求項１に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、特にＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を有する半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＧＢＴは、バイポーラトランジスタの高耐圧大電流特性およびＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）の高周波特性の双方を兼ね備えている。このＩＧＢＴとして、ドリフト領域とコレクタ領域との間にバッファ領域を設けた、いわゆるＬＰＴ（Light Punch Through）構造（Field-STOP構造）のＩＧＢＴが知られている（特許文献１〜６参照）。
【特許文献１】特開２００４−３１１４８１号公報
【特許文献２】特開２００１−３３２７２９号公報
【特許文献３】特開平１０−５０７２４号公報
【特許文献４】特開２００７−１９５１８号公報
【特許文献５】特開２００４−１０３９８２号公報
【特許文献６】特開２００３−３３８６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のＬＰＴ構造を有するＩＧＢＴにおいては、短絡電流遮断時の安全動作領域、いわゆるＳＣＳＯＡ（Short Circuit Safe Operation Area）の耐量が低い傾向にあるものや、ＳＣＳＯＡ耐量のマージン過多の傾向にあるものが存在し、適切なマージンを確保することが困難であった。
【０００４】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＳＣＳＯＡ耐量の適切なマージンを確保可能な半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施の形態における半導体装置は、第１導電型のドリフト領域と、第１導電型のエミッタ領域と、第２導電型のベース領域と、ゲート電極層と、第２導電型のコレクタ領域と、第１導電型のバッファ領域とを備えている。エミッタ領域は、ドリフト領域の一方側に形成されている。ベース領域は、ドリフト領域とエミッタ領域との間に配置されている。ゲート電極層は、ドリフト領域およびエミッタ領域に挟まれるベース領域と電気的に絶縁して対向するように配置されている。コレクタ領域は、ドリフト領域の他方側に形成されている。バッファ領域は、ドリフト領域とコレクタ領域との間に配置され、かつドリフト領域よりも高い不純物濃度を有している。
【０００６】
【数１】
2010056134.tif 000003
【０００７】
（εS：シリコンの誘電率、ε0：真空の誘電率、ｑ：電子の電荷量、Ｎｄ：ドリフト領域の不純物濃度、Ｖ：アバランシェ電圧）で表されるＷＴＡと、ベース領域とバッファ領域とに挟まれるドリフト領域の厚みＷＴＢとの比（ＷＴＡ／ＷＴＢ）をαしたとき、バッファ領域のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤBに対するコレクタ領域のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤCの比（ＤC／ＤB）がα以上である。
【発明の効果】
【０００８】
本実施の形態における半導体装置によれば、バッファ領域のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤBに対するコレクタ領域のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤCの比（ＤC／ＤB）をα以上としたことにより、ＳＣＳＯＡ耐量の適切なマージンを確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。図１を参照して、本実施の形態の半導体装置はＬＰＴ構造のＩＧＢＴを有している。このＬＰＴ構造のＩＧＢＴは、ｎ-ドリフト領域１と、ｐ型ベース領域２と、ｎ型エミッタ領域３と、ゲート絶縁膜４と、ゲート電極層５と、ｎ型バッファ領域６と、ｐ型コレクタ領域７と、絶縁膜８と、エミッタ電極層９と、コレクタ電極層１０とを主に有している。
【００１０】
ｎ-ドリフト領域１と、ｐ型ベース領域２と、ｎ型エミッタ領域３と、ｎ型バッファ領域６と、ｐ型コレクタ領域７とは、半導体基板２０内に形成されている。ｎ型エミッタ領域３は、ｎ-ドリフト領域の一方側であって半導体基板２０の一方表面に形成されている。ｐ型ベース領域２は、ｎ-ドリフト領域１とｎ型エミッタ領域３との間に配置されており、ｎ-ドリフト領域１とｎ型エミッタ領域３とのそれぞれとｐｎ接合を構成している。
【００１１】
ゲート電極層５は、ｎ-ドリフト領域１およびｎ型エミッタ領域３に挟まれるｐ型ベース領域２と電気的に絶縁して対向するように配置されている。ゲート電極層５はｐ型ベース領域２だけでなくｎ-ドリフト領域１の一部領域とも電気的に絶縁して対向するように配置されている。このようにゲート電極層５をｐ型ベース領域２およびｎ-ドリフト領域１のそれぞれと電気的に絶縁して対向させるように、ゲート電極層５と半導体基板２０との間にゲート絶縁膜４が配置されている。
【００１２】
ｐ型コレクタ領域７は、ｎ-ドリフト領域１の他方側であって半導体基板２０の他方表面に形成されている。ｎ型バッファ領域６は、ｎ-ドリフト領域１とｐ型コレクタ領域７との間に配置され、かつｎ-ドリフト領域１よりも高いｎ型の不純物濃度を有している。このｎ型バッファ領域６は、ｎ-ドリフト領域１と接合されており、かつｐ型コレクタ領域７とｐｎ接合を構成している。
【００１３】
半導体基板２０の一方表面上にはゲート電極層５の上面および側面を覆うように絶縁膜８が形成されている。この絶縁膜８は、半導体基板２０の一方表面の一部に達する開口８ａを有している。この絶縁膜８上には、エミッタ電極層９が形成されている。このエミッタ電極層９は、絶縁膜８の開口８ａを介してｎ型エミッタ領域３およびｐ型ベース領域２の双方に電気的に接続されている。
【００１４】
半導体基板２０の他方表面上には、ｐ型コレクタ領域７と電気的に接続するようにコレクタ電極層１０が形成されている。
【００１５】
次に、本実施の形態の半導体装置におけるｎ-ドリフト領域１、ｎ型バッファ領域６およびｐ型コレクタ領域７の各不純物濃度について説明する。
【００１６】
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う部分の不純物濃度分布を示す図である。図２を参照して、ｎ-ドリフト領域１およびｎ型バッファ領域６にはｎ型不純物としてたとえばリン（Ｐ）がドープされている。またｐ型コレクタ領域７にはｐ型不純物としてたとえばボロン（Ｂ）がドープされている。
【００１７】
ｎ-ドリフト領域１は図中右端の濃度分布のように、ほぼフラットな（均一な）ｎ型の不純物濃度を有している。このｎ-ドリフト領域１のｎ型不純物濃度はたとえば７．２×１０12ｃｍ-3である。ｎ型バッファ領域６はｎ-ドリフト領域１よりも高いｎ型の不純物濃度を有しており、ｎ-ドリフト領域１側からｐ型コレクタ領域７側へ向けて徐々にｎ型の不純物濃度が高くなるような濃度分布を有している。このｎ型バッファ領域６のピーク濃度はたとえば２．０×１０15ｃｍ-3である。
【００１８】
またｐ型コレクタ領域７は半導体基板２０の他方表面近傍にて最も高いｐ型不純物濃度を有しており、その他方表面側からｎ型バッファ領域６側に向けて徐々にｐ型の不純物濃度が低くなるような濃度分布を有している。このｐ型コレクタ領域７のピーク濃度はたとえば１．０×１０17ｃｍ-3である。
【００１９】
また本実施の形態においては、ｎ型バッファ領域６のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤBに対するｐ型コレクタ領域７のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤCの比（ＤC／ＤB）がα以上である。
【００２０】
ここでｎ型バッファ領域６のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤBとはｎ型バッファ領域６を形成しているｎ型不純物（たとえばリン）の総不純物量（単位：個数／ｃｍ2）であり、ｐ型コレクタ領域７のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤCとはｐ型コレクタ領域７を形成しているｐ型不純物（たとえばボロン）の総不純物量（単位：個数／ｃｍ2）である。
【００２１】
またαとは、以下の等式（１）で表されるＷＴＡと、ｐ型ベース領域２とｎ型バッファ領域６とに挟まれるｎ-ドリフト領域１の厚みＷＴＢ（図１）との比（ＷＴＡ／ＷＴＢ）である。
【００２２】
【数２】
2010056134.tif 000004
【００２３】
上記の等式（１）において、εSはシリコンの誘電率、ε0は真空の誘電率、ｑは電子の電荷量、Ｎｄはドリフト領域の不純物濃度（単位：ｃｍ-3）、ＶはＩＧＢＴのアバランシェ電圧である。
【００２４】
また厚みＷＴＢは、ｐ型ベース領域２およびｎ型バッファ領域６のｐｎ接合界面と、図２に示すｎ-ドリフト領域１のフラットなｎ型不純物濃度から１０％高くなった濃度の位置との間の厚み方向の距離である。
【００２５】
また本実施の形態においてはｎ型バッファ領域６のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤBは、ｎ-ドリフト領域１のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤD×α以上であることが好ましい。
【００２６】
次に、本実施の形態の半導体装置に関して本発明者が検討した内容について説明する。
まず本発明者は、上記の不純物量比（ＤC／ＤB）を変化させたときのＳＣＳＯＡ耐量のマージンの変化について検討した。この検討においては、ＩＧＢＴの定格電圧を６５００Ｖ、アバランシェ電圧を８０００Ｖとした。上記の検討の結果を図３〜図５に示す。
【００２７】
またアバランシェ電圧が８０００Ｖのときの上記等式（１）を用いて得られるαを算出したところ、α＝１．９３５であった。この算出にあたっては、ｎ-ドリフト領域１の不純物濃度を７．２×１０12ｃｍ-3とした。また定格電圧が６５００ＶのＩＧＢＴには通常、１５ＶのＶGE（ゲート−エミッタ間電圧：ゲート電圧ＶGに等しい）および４５００ＶのＶCE（コレクタ−エミッタ間電圧）が印加されるため、この条件を基準にしてＩＧＢＴの破壊について検討した。
【００２８】
図３の結果から、不純物量比（ＤC／ＤB）が１．０５で上記αより低いときには、ＶGEを１５Ｖとすると、４５００ＶのＶCEよりも低い２０００ＶのＶCEでＩＧＢＴが破壊した。なおＩＧＢＴが破壊した場合には、コレクタ−エミッタ間の電流（ＩCE）の波形が急激に増加方向に変化し、ＶCEの波形が急激に減少するため、それらの変化などからＩＧＢＴの破壊を知ることができる。
【００２９】
一方、図４に示すように、不純物量比（ＤC／ＤB）が１．９３５で上記αと同じときには、ＶGEを１５Ｖとしても、定格電圧（６５００Ｖ）以下の４５００ＶのＶCEではＩＧＢＴは破壊しなかった。この結果から、不純物量比（ＤC／ＤB）が上記αと同じときには、６５００Ｖの定格電圧において一般的に用いられる条件ではＩＧＢＴが破壊しないことがわかった。
【００３０】
また図５（Ａ）に示すように、不純物量比（ＤC／ＤB）が２．６０で上記αより高いときにも、ＶGEを１５Ｖとしても、定格電圧（６５００Ｖ）以下の４５００ＶのＶCEではＩＧＢＴは破壊しなかった。これにより、不純物量比（ＤC／ＤB）が上記αより高いときにも、６５００Ｖの定格電圧において一般的に用いられる条件ではＩＧＢＴが破壊しないことがわかった。
【００３１】
また図５（Ｂ）に示すように、不純物量比（ＤC／ＤB）が２．６０で上記αより高いときには、ＶGEを１７Ｖとしても、定格電圧（６５００Ｖ）以下の４５００ＶのＶCEではＩＧＢＴは破壊しなかった。
【００３２】
以上より、不純物量比（ＤC／ＤB）が上記α以上のときには、６５００Ｖの定格電圧において一般的に用いられる条件ではＩＧＢＴが破壊しないことがわかった。
【００３３】
次に本発明者は、上記の不純物量比（ＤC／ＤB）とＶGEとを変化させたときにＩＧＢＴが破壊するか否かについて検討した。その結果を図６および図７に示す。
【００３４】
図６は、ＩＧＢＴの定格電圧を３３００Ｖ、アバランシェ電圧を４０００Ｖとして、不純物量比（ＤC／ＤB）とＶGEとを変化させたときにＩＧＢＴが破壊するか否かを示した図である。アバランシェ電圧が４０００Ｖのときの上記等式（１）を用いて得られるαを算出したところ、α＝１．５９４であった。また定格電圧が３３００ＶのＩＧＢＴには通常、１５ＶのＶGEおよび２５００ＶのＶCEが印加されるため、この条件を基準にしてＩＧＢＴの破壊について検討した。
【００３５】
図６を参照して、不純物量比（ＤC／ＤB）を１．２としたときは１１ＶのＶGEでＩＧＢＴは破壊し、不純物量比（ＤC／ＤB）を１．４としたときは１３ＶのＶGEでＩＧＢＴは破壊した。一方、不純物量比（ＤC／ＤB）を１．６としたときは１６Ｖ未満のＶGEではＩＧＢＴは破壊せず、不純物量比（ＤC／ＤB）を１．８としたときは１８Ｖ未満のＶGEではＩＧＢＴは破壊せず、不純物量比（ＤC／ＤB）を２．０としたときは２０Ｖ未満のＶGEではＩＧＢＴは破壊しなかった。
【００３６】
この結果から、３３００Ｖの定格電圧においても、不純物量比（ＤC／ＤB）が上記α（＝１．５９４）以上のときには、３３００Ｖの定格電圧において一般的に用いられる条件（ＶGE＝１５Ｖ、ＶCE＝２５００Ｖ）ではＩＧＢＴが破壊しないことがわかった。
【００３７】
図７は、ＩＧＢＴの定格電圧を６５００Ｖ、アバランシェ電圧を８０００Ｖとして、不純物量比（ＤC／ＤB）とＶGEとを変化させたときにＩＧＢＴが破壊するか否かを示した図である。アバランシェ電圧が８０００Ｖのときのαの値は、上記と同じ１．９３５である。また定格電圧が６５００ＶのＩＧＢＴには通常、１５ＶのＶGEおよび４５００ＶのＶCEが印加されるため、この条件を基準にしてＩＧＢＴの破壊について検討した。
【００３８】
図７を参照して、不純物量比（ＤC／ＤB）を１．６としたときは１１ＶのＶGEでＩＧＢＴは破壊し、不純物量比（ＤC／ＤB）を１．８としたときは１３ＶのＶGEでＩＧＢＴは破壊した。一方、不純物量比（ＤC／ＤB）を２．０としたときは１６Ｖ未満のＶGEではＩＧＢＴは破壊せず、不純物量比（ＤC／ＤB）を２．２としたときは１７Ｖ未満のＶGEではＩＧＢＴは破壊しなかった。また不純物量比（ＤC／ＤB）を２．４としたときは１９Ｖ未満のＶGEではＩＧＢＴは破壊せず、不純物量比（ＤC／ＤB）を２．６としたときは２０Ｖ未満のＶGEではＩＧＢＴは破壊しなかった。
【００３９】
この結果から、６５００Ｖの定格電圧においても、不純物量比（ＤC／ＤB）が上記α（＝１．９３５）以上のときには、６５００Ｖの定格電圧において一般的に用いられる条件（ＶGE＝１５Ｖ、ＶCE＝４５００Ｖ）ではＩＧＢＴが破壊しないことがわかった。
【００４０】
図６および図７の結果から、各種の定格条件において、不純物量比（ＤC／ＤB）が上記α以上であれば、各定格条件において一般的に用いられる条件ではＩＧＢＴが破壊しないことがわかった。
【００４１】
次に本発明者は、ｎ型バッファ領域６のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤBを変化させたときの耐圧の変化について検討した。この検討においては、ＩＧＢＴの定格電圧を６５００Ｖ、アバランシェ電圧を８０００Ｖとした。
【００４２】
またアバランシェ電圧が８０００Ｖのときの上記αは１．９３５である。またｎ-ドリフト領域１のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤDを４．４６×１０11／ｃｍ2とした。上記の検討の結果を図８〜図１０に示す。
【００４３】
図８は、ｎ型バッファ領域６のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤBが２．３４×１０12／ｃｍ2のときの図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う部分の不純物濃度分布を示す図（Ａ）と、そのときのＶCEとＩCEとの関係を示す図（Ｂ）である。図８の結果から、ｎ型バッファ領域６のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤBが２．３４×１０12／ｃｍ2のときには、定格電圧６５００Ｖ以上の耐圧７５１０Ｖが得られていることがわかった。
【００４４】
図９は、ｎ型バッファ領域６のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤBが１．２６×１０12／ｃｍ2のときの図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う部分の不純物濃度分布を示す図（Ａ）と、そのときのＶCEとＩCEとの関係を示す図（Ｂ）である。図９の結果から、ｎ型バッファ領域６のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤBが１．２６×１０12／ｃｍ2のときにも、定格電圧６５００Ｖ以上の耐圧７２１０Ｖが得られていることがわかった。
【００４５】
図１０は、ｎ型バッファ領域６のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤBが７．３７×１０11／ｃｍ2のときの図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う部分の不純物濃度分布を示す図（Ａ）と、そのときのＶCEとＩCEとの関係を示す図（Ｂ）である。図１０の結果から、ｎ型バッファ領域６のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤBが７．３７×１０11／ｃｍ2のときには、定格電圧６５００Ｖよりも低い耐圧６３００Ｖとなることがわかった。
【００４６】
以上の結果から、ｎ型バッファ領域６のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤBが、ｎ-ドリフト領域１のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤD（４．４６×１０11／ｃｍ2）×α（１．９３５）＝８．６３×１０11／ｃｍ2以上であれば定格電圧以上の耐圧が得られることがわかる。
【００４７】
上記より本実施の形態によれば、ｎ型バッファ領域６のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤBに対するｐ型コレクタ領域７のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤCの比（ＤC／ＤB）をα以上としたことにより、各定格条件において一般的に用いられる条件ではＩＧＢＴが破壊せず、ＳＣＳＯＡ耐量の適切なマージンを確保することが可能となる。このような効果が得られる理由は、以下のように推測される。
【００４８】
ＬＰＴ構造は、ｎ型バッファ領域６を用いて空乏層の伸びをストップすることでｎ-ドリフト領域１の厚みを薄くする技術である。しかし、ｎ型バッファ領域６がｎ-ドリフト領域１とｐ型コレクタ領域７との間に位置するため、ｐ型コレクタ領域７からのホールの注入が抑制される。このようにｎ型バッファ領域６とｐ型コレクタ領域７との濃度比率によってホールの注入量が左右されるため、ＳＣＳＯＡ耐量にも影響が生じる。
【００４９】
図１１は、定格電圧が６５００ＶのＩＧＢＴのＳＣＳＯＡ時における図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う部分の電界強度の分布を示す図である。図１１に示すように、コレクタ側の電界強度はαに依存して推移する。その結果、αが一定値以下になると、コレクタ側の電界強度が増加してメインのｐｎ接合（ｎ-ドリフト領域１とｐ型ベース領域２とのｐｎ接合）側の電界強度より高くなる。ｐ型コレクタ領域７とｎ型バッファ領域６とのｐｎ接合では、破壊電界強度がメインのｐｎ接合よりも低いため、コレクタ側の電界強度が増加するαで設計すると、ＳＣＳＯＡで破壊が発生するものと推測される。これにより、不純物量比（ＤC／ＤB）を適切に設定することにより、ＳＣＳＯＡ耐量の適切なマージンを確保することが可能になると推測される。
【００５０】
また本実施の形態によれば、ｎ型バッファ領域６のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤBを、ｎ-ドリフト領域１のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤD×α以上としたことにより、定格電圧以上の耐圧を得ることができる。
【００５１】
なお、図１においては平面ゲート型のＬＰＴ構造のＩＧＢＴについて説明したが、本発明はこのＩＧＢＴに限定されるものではなく、トレンチゲート型のＬＰＴ構造のＩＧＢＴについても同様に適用することができる。
【００５２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、ＩＧＢＴを有する半導体装置に特に有利に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施の形態における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う部分の不純物濃度分布を示す図である。
【図３】不純物量比（ＤC／ＤB）が１．０５で、定格電圧が６５００Ｖで、ＶGEが１５Ｖのときにその定格電圧にて一般的に用いられる条件で破壊するか否かの結果を示す図である。
【図４】不純物量比（ＤC／ＤB）が１．９３５で、定格電圧が６５００Ｖで、ＶGEが１５Ｖのときにその定格電圧にて一般的に用いられる条件で破壊するか否かの結果を示す図である。
【図５】不純物量比（ＤC／ＤB）が２．６０で、定格電圧が６５００Ｖで、ＶGEが１５Ｖのとき（Ａ）と１７Ｖのとき（Ｂ）とにその定格電圧にて一般的に用いられる条件で破壊するか否かの結果を示す図である。
【図６】ＩＧＢＴの定格電圧を３３００Ｖ、アバランシェ電圧を４０００Ｖとして、不純物量比（ＤC／ＤB）とＶGEとを変化させたときにＩＧＢＴが破壊するか否かを示した図である。
【図７】ＩＧＢＴの定格電圧を６５００Ｖ、アバランシェ電圧を８０００Ｖとして、不純物量比（ＤC／ＤB）とＶGEとを変化させたときにＩＧＢＴが破壊するか否かを示した図である。
【図８】ｎ型バッファ領域のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤBが２．３４×１０12／ｃｍ2のときの図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う部分の不純物濃度分布を示す図（Ａ）と、そのときのＶCEとＩCEとの関係を示す図（Ｂ）である。
【図９】ｎ型バッファ領域のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤBが１．２６×１０12／ｃｍ2のときの図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う部分の不純物濃度分布を示す図（Ａ）と、そのときのＶCEとＩCEとの関係を示す図（Ｂ）である。
【図１０】ｎ型バッファ領域のＮｅｔ−Ｄｏｓｅ量ＤBが７．３７×１０11／ｃｍ2のときの図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う部分の不純物濃度分布を示す図（Ａ）と、そのときのＶCEとＩCEとの関係を示す図（Ｂ）である。
【図１１】定格電圧が６５００ＶのＩＧＢＴのＳＣＳＯＡ時における図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う部分の電界強度の分布を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  ｎ-ドリフト領域、２  ｐ型ベース領域、３  ｎ型エミッタ領域、４  ゲート絶縁膜、５  ゲート電極層、６  ｎ型バッファ領域、７  ｐ型コレクタ領域、８  絶縁膜、８ａ  開口、９  エミッタ電極層、１０  コレクタ電極層、２０  半導体基板。
【図１】
2010056134.tif 000007
【図２】
2010056134.tif 000008
【図３】
2010056134.tif 000009
【図４】
2010056134.tif 000010
【図５】
2010056134.tif 000011
【図６】
2010056134.tif 000012
【図７】
2010056134.tif 000013
【図８】
2010056134.tif 000014
【図９】
2010056134.tif 000015
【図１０】
2010056134.tif 000016
【図１１】
2010056134.tif 000017