(57)【要約】【課題】  小型であり、スライドによる短絡を防止することができる絶縁ゲートトランジスタを提供する。【解決手段】  絶縁ゲートトランジスタであって、半導体基板と、第１金属層と、第２金属層と、絶縁層と、メッキ層を有している。第１金属層は、半導体基板の上面に形成されている。第２金属層は、半導体基板の上面に形成されており、第１金属層の側方に間隔を空けて配置されている。第１金属層の下の半導体基板には第１半導体領域と第１ゲート電極を含む第１アクティブ領域が形成されている。絶縁層は、第２金属層と、第１アクティブ領域上の第１金属層の第２金属層側の一部分を覆っている。メッキ層は、絶縁層に覆われていない範囲の第１金属層の表面に形成されている。第１アクティブ領域の上部の絶縁層には、開口部が形成されている。メッキ層は、さらに、開口部内の第１金属層の表面にも形成されている。【選択図】図６
2011060883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁ゲートトランジスタであって、
半導体基板と、第１金属層と、第２金属層と、絶縁層と、メッキ層を有しており、
第１金属層は、半導体基板の上面に形成されており、
第２金属層は、半導体基板の上面に形成されており、第１金属層の側方に間隔を空けて配置されており、
第１金属層の下の半導体基板には、第１金属層に接続されている第１半導体領域と、第１金属層及び第１半導体領域から絶縁されている第１ゲート電極を含む第１アクティブ領域が形成されており、
絶縁層は、第２金属層と、第１アクティブ領域上の第１金属層の第２金属層側の一部分を覆っており、
メッキ層は、絶縁層に覆われていない範囲の第１金属層の表面に形成されており、
第１アクティブ領域の上部の絶縁層には、その下端が第１金属層に達する開口部が形成されており、
メッキ層は、さらに、開口部内の第１金属層の表面にも形成されている、
ことを特徴とする絶縁ゲートトランジスタ。
【請求項２】
第３金属層と、金属ブロックをさらに有しており、
第３金属層は、半導体基板の上面に形成されており、第２金属層の側方に間隔を空けて配置されており、
第３金属層の下の半導体基板には、第３金属層に接続されている第２半導体領域と、第３金属層及び第２半導体領域から絶縁されている第２ゲート電極を含む第２アクティブ領域が形成されており、
第２金属層は、第１金属層と第３金属層の間の境界領域に沿って形成されているとともに、境界領域外では第１金属層と第３金属層の外周に沿って形成されており、
絶縁層は、第１アクティブ領域上の第１金属層の外周部分、及び、第２アクティブ領域上の第３金属層の外周部分を覆っており、
メッキ層は、絶縁層に覆われていない範囲の第１金属層の表面及び第３金属層の表面に形成されており、
開口部は、第１アクティブ領域の上部の前記境界領域側の絶縁層、第１アクティブ領域の上部の前記境界領域側以外の絶縁層、第２アクティブ領域の上部の前記境界領域側の絶縁層、及び、第２アクティブ領域の上部の前記境界領域側以外の絶縁層のそれぞれに形成されており、
メッキ層は、さらに、各開口部内の第１金属層の表面及び第３金属層の表面にも形成されており、
金属ブロックは、開口部内以外のメッキ層、及び、境界領域側の開口部内のメッキ層に接合されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の絶縁ゲートトランジスタ。
【請求項３】
第３金属層と、金属ブロックをさらに有しており、
第３金属層は、半導体基板の上面に形成されており、第２金属層の側方に間隔を空けて配置されており、
第３金属層の下の半導体基板には、第３金属層に接続されている第２半導体領域と、第３金属層及び第２半導体領域から絶縁されている第２ゲート電極を含む第２アクティブ領域が形成されており、
第２金属層は、第１金属層と第３金属層の間の境界領域に沿って形成されているとともに、境界領域外では第１金属層と第３金属層の外周に沿って形成されており、
絶縁層は、第１アクティブ領域上の第１金属層の境界領域側以外の外周部分、及び、第２アクティブ領域上の第３金属層の境界領域側以外の外周部分を覆っており、
メッキ層は、絶縁層に覆われていない範囲の第１金属層の表面及び第３金属層の表面に形成されており、
開口部は、第１アクティブ領域の上部の絶縁層、及び、第２アクティブ領域の上部の絶縁層のそれぞれに形成されており、
メッキ層は、さらに、各開口部内の第１金属層の表面及び第３金属層の表面にも形成されており、
金属ブロックは、開口部内以外のメッキ層に接合されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の絶縁ゲートトランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲート電極への印加電圧に応じてスイッチングする絶縁ゲートトランジスタに関する。絶縁ゲートトランジスタには、ＦＥＴ及びＩＧＢＴ等が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、放熱性を向上させるために、半導体基板の上面側のエミッタ電極に金属ブロックが接合されたＩＧＢＴが開示されている。このＩＧＢＴでは、エミッタ電極の表面にメッキ層が形成されており、このメッキ層に金属ブロックが接合されている。このＩＧＢＴの使用時等には、温度変化によってメッキ層に高い応力が加わる。メッキ層に応力が繰り返し加わると、メッキ層が横方向に伸びるスライドと呼ばれる現象が起きる。スライドによりメッキ層がゲート配線等の他の金属層に接触すると、短絡によりＩＧＢＴが正常に動作できなくなる。特許文献１のＩＧＢＴでは、半導体基板の上面において、エミッタ電極とゲート配線との間にダミー配線層が設けられている。メッキ層がスライドした場合には、スライドしたメッキ層がダミー配線層に衝突する。これにより、メッキ層がゲート配線に接触することが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１６９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のダミー配線層は、半導体基板から絶縁されており、電気的な機能を有していない。このように電気的に機能しないダミー配線層を設けると、ダミー配線層を設けたスペース分だけ半導体基板を大型化する必要があり、ＩＧＢＴが大型化してしまう。
【０００５】
本発明は、上述した実情に鑑みて創作されたものであり、小型であり、スライドによる短絡を防止することができる絶縁ゲートトランジスタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の絶縁ゲートトランジスタは、半導体基板と、第１金属層と、第２金属層と、絶縁層と、メッキ層を有している。第１金属層は、半導体基板の上面に形成されている。第２金属層は、半導体基板の上面に形成されており、第１金属層の側方に間隔を空けて配置されている。第１金属層の下の半導体基板には、第１金属層に接続されている第１半導体領域と、第１金属層及び第１半導体領域から絶縁されている第１ゲート電極を含む第１アクティブ領域が形成されている。絶縁層は、第２金属層と、第１アクティブ領域上の第１金属層の第２金属層側の一部分を覆っている。メッキ層は、絶縁層に覆われていない範囲の第１金属層の表面に形成されている。第１アクティブ領域の上部の絶縁層には、その下端が第１金属層に達する開口部が形成されている。メッキ層は、さらに、開口部内の第１金属層の表面にも形成されている。
【０００７】
この絶縁ゲートトランジスタでは、第１アクティブ領域上の第１金属層の表面にメッキ層が形成されている。このメッキ層に金属ブロックを接合することで、第１アクティブ領域の耐熱性を向上させることができる。また、第１アクティブ領域上の第１金属層のうちの第２金属層側の一部分は絶縁層に覆われており、メッキ層が形成されていない。この第１金属層が絶縁層に覆われている領域によって、金属ブロックが接合されるメッキ層から第２金属層までの距離が確保されている。したがって、メッキ層がスライドしても、メッキ層が第２金属層に接触することが防止される。このように、第１アクティブ領域上の第１金属層の一部を絶縁層で覆う構造によってメッキ層と第２金属層の短絡が防止されるので、絶縁ゲートトランジスタが大型化することもない。また、第１アクティブ領域の上部の絶縁層（第１金属層を覆っている範囲の絶縁層）には開口部が形成されており、その開口部内の第１金属層の表面にもメッキ層が形成されている。絶縁ゲートトランジスタの動作時には、絶縁層に覆われている第１金属層の下のアクティブ領域で生じた熱が、開口部内のメッキ層によって逃がされる。このため、絶縁層に覆われている第１金属層の下のアクティブ領域でも温度が上昇し難い。このように、この絶縁ゲートトランジスタは、温度上昇し難く、スライドによる短絡が生じ難い。
【０００８】
上述した絶縁ゲートトランジスタは、第３金属層と金属ブロックをさらに有していてもよい。第３金属層は、半導体基板の上面に形成されており、第２金属層の側方に間隔を空けて配置されている。第３金属層の下の半導体基板には、第３金属層に接続されている第２半導体領域と、第３金属層及び第２半導体領域から絶縁されている第２ゲート電極を含む第２アクティブ領域が形成されている。第２金属層は、第１金属層と第３金属層の間の境界領域に沿って形成されているとともに、境界領域外では第１金属層と第３金属層の外周に沿って形成されている。
【０００９】
第３金属層と金属ブロックを有する上記の絶縁ゲートトランジスタは、以下のように構成されていてもよい。絶縁層は、第１アクティブ領域上の第１金属層の外周部分、及び、第２アクティブ領域上の第３金属層の外周部分を覆っている。メッキ層は、絶縁層に覆われていない範囲の第１金属層の表面及び第３金属層の表面に形成されている。開口部は、第１アクティブ領域の上部の前記境界領域側の絶縁層、第１アクティブ領域の上部の前記境界領域側以外の絶縁層、第２アクティブ領域の上部の前記境界領域側の絶縁層、及び、第２アクティブ領域の上部の前記境界領域側以外の絶縁層のそれぞれに形成されている。メッキ層は、さらに、各開口部内の第１金属層の表面及び第３金属層の表面にも形成されている。金属ブロックは、開口部内以外のメッキ層（以下では、開口部外メッキ層という）、及び、境界領域側の開口部内のメッキ層に接合されている。
【００１０】
この絶縁ゲートトランジスタでは、第１金属層の外周部分及び第３金属層の外周部分が絶縁層に覆われていることによって、金属ブロックが接合された開口部外メッキ層と第２金属層との間の距離が確保されている。したがって、開口部外メッキ層がスライドしても、開口部外メッキ層が第２金属層に接触することが防止される。さらに、金属ブロックは、境界領域側の開口部内のメッキ層にも接合されている。このため、絶縁ゲートトランジスタの使用時には、境界領域側の開口部内のメッキ層にも熱応力が加わる。但し、高い応力が加わるのは金属ブロックの外周部分に接合されているメッキ層であり、境界領域近傍で金属ブロックに接合されているメッキ層にはそれほど高い熱応力は加わらない。このため、金属ブロックに接合されている境界領域側の開口部内のメッキ層はスライドし難く、この開口部内のメッキ層が第２金属層と接触することが防止される。また、境界領域側の開口部内のメッキ層に金属ブロックを接合させることで、その開口部の放熱性をより向上させることができる。したがって、境界領域側の開口部の下部のアクティブ領域の温度上昇をより抑制することができる。
【００１１】
第３金属層と金属ブロックを有する上記の絶縁ゲートトランジスタは、以下のように構成されていてもよい。絶縁層は、第１アクティブ領域上の第１金属層の境界領域側以外の外周部分、及び、第２アクティブ領域上の第３金属層の境界領域側以外の外周部分を覆っている。メッキ層は、絶縁層に覆われていない範囲の第１金属層の表面及び第３金属層の表面に形成されている。開口部は、第１アクティブ領域の上部の絶縁層、及び、第２アクティブ領域の上部の絶縁層のそれぞれに形成されている。メッキ層は、さらに、各開口部内の第１金属層の表面及び第３金属層の表面にも形成されている。金属ブロックは、開口部内以外のメッキ層に接合されている。
【００１２】
この絶縁ゲートトランジスタでは、第１金属層の外周部分及び第３金属層の外周部分が絶縁層に覆われていることによって、金属ブロックが接合された開口部外メッキ層と第２金属層との間の距離が確保されている。したがって、開口部外メッキ層がスライドしても、開口部外メッキ層が第２金属層に接触することが防止される。また、この絶縁ゲートトランジスタでは、第１アクティブ領域上の第１金属層の境界領域側の外周部分、及び、第２アクティブ領域上の第３金属層の境界領域側の外周部分には、絶縁層が形成されておらず、開口部外メッキ層が形成されている。金属ブロックは、境界領域側を含む開口部外メッキ層に接合されている。上述したように、境界領域近傍のメッキ層に金属ブロックを接合しても高い応力が加わらないため、境界領域近傍においてスライドによりメッキ層が第２金属層と接触することが防止される。また、境界領域側において開口部外メッキ層を金属ブロックに接合することで、境界領域近傍における放熱性がより向上される。したがって、境界領域近傍のアクティブ領域の温度上昇をより抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１のＩＧＢＴ１０の上面図。
【図２】金属ブロック１４を取り外した状態におけるＩＧＢＴ１０の上面図。
【図３】図２の範囲Ｘ１の拡大図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線におけるＩＧＢＴ１０の断面図。
【図５】図３のＶ−Ｖ線におけるＩＧＢＴ１０の断面図。
【図６】図１のＶＩ−ＶＩ線におけるＩＧＢＴ１０の断面図。
【図７】金属ブロック１４を取り外した状態における実施例２のＩＧＢＴ１００の上面図。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線におけるＩＧＢＴ１００の断面図。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１４】
実施例１に係るＩＧＢＴについて説明する。図１に示すように、ＩＧＢＴ１０は、シリコンからなる半導体基板１２と、半導体基板１２の表面に形成された金属層及び絶縁層等と、半導体基板１２の上面側の電極に接合された金属ブロック１４を備えている。図２は、金属ブロック１４を取り外した状態におけるＩＧＢＴ１０の上面図を示している。なお、後述するように、半導体基板１２の上面の大部分は絶縁層７０に覆われているが、図１及び図２では絶縁層７０の下部の構造を点線で示している。また、図の見易さを考慮して、図１及び図２では、後述するゲート配線５４を斜線でハッチングしている。図２に示すように、半導体基板１２には、３つのアクティブ領域２０ａ〜２０ｃが形成されている。
【００１５】
図３は、図２の範囲Ｘ１の拡大図であり、アクティブ領域２０ｂ、２０ｃ等の構造を点線で示している。図４は図３のＩＶ−ＩＶ線における断面図を示しており、図５は図３のＶ−Ｖ線における断面図を示している。なお、アクティブ領域２０ａ〜２０ｃは、同じ構造を有しているので、以下ではアクティブ領域２０ｂの構造について説明する。図３〜５に示すように、アクティブ領域２０ｂは、ゲート電極４４、エミッタ領域３０、及び、ボディコンタクト領域３２により構成されている。半導体基板１２の上面には、複数のトレンチが形成されている。トレンチの内面は、ゲート絶縁膜４２に覆われている。ゲート電極４４は、トレンチ内に形成されている。ゲート電極４４の上面は、絶縁膜４６に覆われている。図４に示すように、エミッタ領域３０は、半導体基板１２の上面を含むとともに、ゲート電極４４より浅い範囲に形成されている。エミッタ領域３０は、ｎ型の領域である。図３に示すように、エミッタ領域３０は、ゲート電極４４が伸びる方向と直交する方向に伸びるように形成されている。図５に示すように、ボディコンタクト領域３２は、半導体基板１２の上面を含むとともに、ゲート電極４４より浅い範囲に形成されている。ボディコンタクト領域３２は、ｐ型の領域である。図３に示すように、ボディコンタクト領域３２は、ゲート電極４４が伸びる方向と直交する方向に伸びるように形成されている。図３に示すように、エミッタ領域３０とボディコンタクト領域３２は、ゲート電極４４が伸びる方向に沿って、交互に繰り返し配置されている。アクティブ領域２０ａ、２０ｃも、アクティブ領域２０ｂと同様に形成されている。
【００１６】
図４及び図５に示すように、エミッタ領域３０とボディコンタクト領域３２の下側には、ボディ領域３４が形成されている。ボディ領域３４は、ボディコンタクト領域３２よりも不純物濃度が低いｐ型の領域である。ボディ領域３４は、ゲート電極４４より浅い範囲に形成されている。ボディ領域３４の下側には、ドリフト領域３６が形成されている。ドリフト領域３６は、ｎ型の領域である。ドリフト領域３６の下側には、バッファ領域３８が形成されている。バッファ領域３８は、ドリフト領域３６よりも不純物濃度が高いｎ型の領域である。バッファ領域３８の下側には、コレクタ領域４０が形成されている。コレクタ領域４０は、ｐ型の領域である。コレクタ領域４０は、半導体基板１２の下面を含む範囲に形成されている。
【００１７】
図４及び図５に示すように、半導体基板１２の下面には、全域に亘ってコレクタ電極５０が形成されている。コレクタ電極５０は、コレクタ領域４０とオーミック接続されている。
【００１８】
図２に示すように、半導体基板１２の上面には、３つのエミッタ電極５２ａ〜５２ｃが形成されている。エミッタ電極５２ａはアクティブ領域２０ａ上に形成されており、エミッタ電極５２ｂはアクティブ領域２０ｂ上に形成されており、エミッタ電極５２ｃはアクティブ領域２０ｃ上に形成されている。エミッタ電極５２ａ〜５２ｃは、その下部のエミッタ領域３０及びボディコンタクト領域３２とオーミック接続されている。各エミッタ電極５２は、絶縁膜４６によってゲート電極４４から絶縁されている。
【００１９】
図１〜５に示すように、半導体基板１２の上面には、ゲート配線５４が形成されている。ゲート配線５４は、半導体基板１２上に形成された絶縁膜４６上に形成されており、半導体基板１２から絶縁されている。ゲート配線５４は、エミッタ電極５２ａ〜５２ｃの側方に間隔を空けて形成されている。ゲート配線５４は、各エミッタ電極５２の間の境界領域ではその境界領域に沿って伸びており、その他の領域ではエミッタ電極５２ａ〜５２ｃの外周に沿って伸びている。ゲート配線５４は、ゲートパッド６０に接続されている。また、図示していない箇所で、ゲート配線５４は各ゲート電極４４に接続されている。
【００２０】
半導体基板１２の上面には、ポリイミドからなる絶縁層７０が形成されている。絶縁層７０は、図２のエミッタパッド５８、開口部５６、及び、ゲートパッド６０を除く範囲において半導体基板１２の上面を覆っている。すなわち、絶縁層７０は、ゲート配線５４の全体を覆っているとともに、各エミッタ電極５２の外周部分を覆っている。エミッタ電極５２ｂの外周部分では、図４及び図５に示すように、アクティブ領域２０ｂ上にエミッタ電極５２ｂが形成されており、そのエミッタ電極５２ｂ上に絶縁層７０が形成されている。エミッタ電極５２ａ、５２ｃの外周部分も、同様の構造となっている。エミッタパッド５８は、各エミッタ電極５２のうち、絶縁層７０に覆われていない中央部分である。エミッタパッド５８内のエミッタ電極５２の表面には、ニッケルからなるメッキ層６２が形成されている。また、開口部５６は、エミッタ電極５２ａ〜５２ｃ上（すなわち、アクティブ領域２０ａ〜２０ｃの上部）の絶縁層７０に形成されている。開口部５６内のエミッタ電極５２ａ〜５２ｃの表面にも、ニッケルメッキ層６２が形成されている。なお、図３に示すように、開口部５６の角部はＲ状に形成されている。これによって、開口部５６内のメッキ層６２にクラック等が生じることが抑制されている。
【００２１】
図１、４、５に示すように、金属ブロック１４は、各エミッタパッド５８において、各エミッタ電極５２ａ〜５２ｃに対してはんだ層７２を介してはんだ接合されている。すなわち、金属ブロック１４は、エミッタ電極５２ａ〜５２ｃに跨って接合されている。図４に示すように、金属ブロック１４は、エミッタ電極５２ｂとエミッタ電極５２ｃの間の境界領域に隣接する開口部５６内のメッキ層６２に対してもはんだ接合されている。同様に、金属ブロック１４は、エミッタ電極５２ａとエミッタ電極５２ｂの間の境界領域に隣接する開口部５６内のメッキ層６２に対してもはんだ接合されている。以下では、上述した境界領域に隣接する開口部５６を開口部５６ａという。一方、図１及び図６に示すように、金属ブロック１４は、上述した開口部５６ａ以外の開口部５６（すなわち、３つのエミッタ電極５２ａ〜５２ｃが形成されている領域の外周部分の開口部５６（以下では、開口部５６ｂという））内のメッキ層６２に対しては、はんだ接合されていない。
【００２２】
ＩＧＢＴ１０を動作させる際には、エミッタ電極５２（すなわち、金属ブロック１４）とコレクタ電極５０の間に、コレクタ電極５０側がプラスとなる電圧を印加する。この状態において、ゲート電極４４にゲートオン電位を印加するとＩＧＢＴ１０がオンし、ゲートオン電位の印加を停止するとＩＧＢＴ１０がオフする。
【００２３】
ＩＧＢＴ１０を動作させると、アクティブ領域２０ａ〜２０ｃで発熱する。エミッタパッド５８の下部のアクティブ領域２０ａ〜２０ｃで発生した熱は、エミッタパッド５８を介して金属ブロック１４へ排熱される。これにより、エミッタパッド５８の下部のアクティブ領域２０ａ〜２０ｃの温度上昇が抑制される。境界領域近傍のアクティブ領域２０ａ〜２０ｂ（すなわち、絶縁層７０の下部のアクティブ領域２０ａ〜２０ｃ）で発生した熱は、開口部５６ａ内のメッキ層６２を介して金属ブロック１４へ排熱される。これにより、境界領域近傍のアクティブ領域２０ａ〜２０ｃの温度上昇が抑制される。また、境界領域側以外のアクティブ領域２０ａ〜２０ｃの外周部分（すなわち、絶縁層７０の下部のアクティブ領域２０ａ〜２０ｃ）で発生した熱は、開口部５６ｂ内のメッキ層６２向かって熱伝導する。メッキ層６２は比較的厚く形成されており、熱容量が大きい。したがって、メッキ層６２に向かって熱伝導することで、アクティブ領域２０ａ〜２０ｃの外周部分の温度上昇が抑制される。
【００２４】
また、ＩＧＢＴ１０の使用時等において、熱応力によりメッキ層６２がスライドする場合がある。ＩＧＢＴ１０では、メッキ層６２がスライドした場合にも、エミッタ電極５２ａ〜５２ｃがゲート配線５４と短絡することが防止されている。
【００２５】
図６に示す半導体基板１２の外周端近傍においては、エミッタパッド５８内のメッキ層６２が、矢印１００に示すように、ゲート配線５４側にスライドする場合がある。しかしながら、エミッタパッド５８とゲート配線５４との間には、エミッタ電極５２上に絶縁層７０が形成されており、エミッタパッド５８とゲート配線５４の間の距離が確保されている。したがって、矢印１００に示すようにメッキ層６２がスライドしても、エミッタ電極５２とゲート配線５４が短絡することはない。また、ゲート配線５４に隣接する位置には開口部５６ｂ（すなわち、メッキ層６２）が形成されているが、開口部５６ｂ内のメッキ層６２は金属ブロック１４に接合されていない。したがって、開口部５６ｂ内のメッキ層６２が熱応力によってスライドすることはない。
【００２６】
また、図４及び図５に示すように、２つのエミッタ電極５８間の境界領域側でも、エミッタパッド５８とゲート配線５４の間の距離は確保されている。なお、境界領域側では、ゲート配線５４に近接している開口部５６ａ内のメッキ層６２が金属ブロック１４にはんだ接合されている。しかしながら、開口部５６内のメッキ層６２がスライドによってゲート配線５４に接触することはない。すなわち、金属ブロック１４、及び、半導体基板１２は、その中央部を中心にして熱膨張、及び、熱収縮する。したがって、メッキ層６２に加わる熱応力は、金属ブロック１４の外周部では大きくなるが、金属ブロック１４の中央部では小さくなる。このため、金属ブロック１４の中央部に近い境界領域近傍では、金属ブロック１４にメッキ層６２がはんだ接合されていても、メッキ層６２に高い応力が加わらない。したがって、開口部５６ａ内のメッキ層６２がゲート配線５４までスライドすることはない。境界領域側においても、エミッタ電極５２とゲート配線５４の間の短絡が防止される。
【００２７】
以上に説明したように、ＩＧＢＴ１０では、エミッタ電極５２ａ〜５２ｃの外周部が絶縁層７０に覆われていることによって、エミッタパッド５８とゲート配線５４の距離が確保されている。言い換えると、エミッタパッド５８の面積をエミッタ電極５２より小さくすることによって、アクティブ領域２０ａ〜２０ｃ上においてエミッタパッド５８とゲート配線５４との間の距離を確保している。これによって、半導体基板１２を大型化することなく、エミッタ電極５２ａ〜５２ｃとゲート配線５４との間で短絡が生じることが防止されている。また、ＩＧＢＴ１０では、アクティブ領域２０ａ〜２０ｃの上部の絶縁層７０に開口部５６が設けられている。これによって、絶縁層７０の下部のアクティブ領域２０ａ〜２０ｃ（すなわち、アクティブ領域２０ａ〜２０ｃの外周部）の放熱性を向上させている。絶縁層７０の下部のアクティブ領域２０ａ〜２０ｃでも、過度に温度上昇することが防止されている。
【００２８】
なお、上述した実施例１では、境界領域側の開口部５６ａ内のメッキ層６２に金属ブロック１４が接合されていたが、エミッタパッド５８にのみ金属ブロック１４が接合されていてもよい。この構造でも、境界領域近傍のアクティブ領域２０ａ〜２０ｃで生じる熱を、開口部５６ａ内のメッキ層６２に排熱することができる。
【実施例２】
【００２９】
次に、実施例２のＩＧＢＴ１００について説明する。なお、実施例２のＩＧＢＴ１００のうち、実施例１のＩＧＢＴ１０と同様の構造については説明を省略する。
【００３０】
図７、８に示すように、実施例２のＩＧＢＴ１００では、エミッタ電極５２ａとエミッタ電極５２ｂの間の境界領域側、及び、エミッタ電極５２ｂとエミッタ電極５２ｃの間の境界領域側において、エミッタ電極５２ａ〜５２ｃ上に絶縁層７０が形成されていない。図８に示すように、境界領域側では、エミッタ電極５２の縁までメッキ層６２が形成されている。すなわち、図７に示すように、ＩＧＢＴ１００では、エミッタパッド５８がエミッタ電極５２の境界領域側の縁まで形成されている。金属ブロック１４は、各エミッタパッド５８に接合されている。このように、境界領域近傍のエミッタ電極５２ａ〜５２ｃを全面で金属ブロック１４に接合させることで、境界領域近傍のアクティブ領域２０ａ〜２０ｃの放熱性をさらに向上させることができる。また、この構造では、境界領域側において、エミッタパッド５８とゲート配線５４の間の距離が短くなる。しかしながら、境界領域近傍ではメッキ層６２に高い熱応力が加わらないため、メッキ層６２がスライドし難い。したがって、境界領域側でエミッタパッド５８とゲート配線５４が短絡することが防止されている。また、境界領域側以外の外周部分では、実施例１と同様の構成により、エミッタパッド５８とゲート配線５４の短絡が防止されているとともに、開口部５６によりアクティブ領域２０の外周部分での放熱性が向上されている。
【００３１】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３２】
１０：ＩＧＢＴ
１２：半導体基板
１４：金属ブロック
２０：アクティブ領域
３０：エミッタ領域
３２：ボディコンタクト領域
３４：ボディ領域
３６：ドリフト領域
３８：バッファ領域
４０：コレクタ領域
４２：ゲート絶縁膜
４４：ゲート電極
４６：絶縁膜
５０：コレクタ電極
５２：エミッタ電極
５４：ゲート配線
５６：開口部
５８：エミッタパッド
６０：ゲートパッド
６２：メッキ層
７０：絶縁層
【図１】
2011060883.tif 000003
【図２】
2011060883.tif 000004
【図３】
2011060883.tif 000005
【図４】
2011060883.tif 000006
【図５】
2011060883.tif 000007
【図６】
2011060883.tif 000008
【図７】
2011060883.tif 000009
【図８】
2011060883.tif 000010