(57)【要約】【課題】ストライプ型セルのエッジ部分でのＲＢＳＯＡを向上させることができる半導体装置を提供すること。【解決手段】チップユニットはＩＧＢＴチップ１、エミッタ金属端子３１、コレクタ金属端子３３およびこれらを固定するチップ固定枠３４で構成され、ＩＧＢＴチップ１のエミッタ電極の接触面３５の中央近傍と対向するエミッタ金属端子３１の面には溝３２が溝幅Ｗ１で形成される。この溝３２により、ＩＧＢＴチップ１に形成されたストライプ状のセルの先端箇所（エッジ部）をエミッタ金属端子３１と接触させないようにできて、この箇所でのＲＢＳＯＡ破壊を防止することができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の半導体基板の表面層に選択的に形成されるストライプ状の第２導電型の第１領域と、該第１領域の表面層に選択的に形成されるストライプ状の第１導電型の第２領域と、前記第２領域と前記半導体基板に挟まれた前記第１領域上にゲート絶縁膜を介して形成されるゲート電極と、該ゲート電極と接続するゲート配線と、前記第２領域と接続する主電極と、該主電極と前記ゲート電極を電気的に絶縁する層間絶縁膜と、前記主電極と接触する導電接触板とを具備する半導体装置において、
前記第１領域上の前記層間絶縁膜に該第１領域と平面形状が相似形で該第１領域より小さなストライプ状のコンタクトホールを形成し、該ストライプ状のコンタクトホールで前記第２領域と前記主電極とが接続し、前記ストライプ状のコンタクトホールの一端が前記ゲート配線と近接し、他端がゲート配線から離れて配置され、該離れて配置される前記ストライプ状のコンタクトホールの先端箇所近傍で、前記主電極と前記導電接触板とが接触しないことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記コンタクトホールの先端箇所近傍上に位置する前記導電接触板に溝を形成し、該溝により、前記導電接触板と前記コンタクトホールの先端箇所近傍に位置する前記主電極とが接触しないことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記コンタクトホールの先端箇所近傍に位置する前記主電極に溝を形成し、該溝により、前記導電接触板と前記コンタクトホールの先端箇所近傍に位置する前記主電極とが接触しないことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記主電極の溝表面に絶縁膜を形成することを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記導電接触板に形成した溝もしくは前記主電極に形成した溝の内壁と前記ストライプ状のコンタクトホールの先端箇所との最小距離が２０μｍ以上あることを特徴とする請求項２または３に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記導電接触板に形成した溝もしくは前記主電極に形成した溝の内壁と前記ストライプ状のコンタクトホールの先端箇所との最小距離が１００μｍ以上あることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
第１導電型の半導体基板の表面層に選択的に形成されるストライプ状の第２導電型の第１領域と、該第１領域の表面層に選択的に形成されるストライプ状の第１導電型の第２領域と、前記第２領域と前記半導体基板に挟まれた前記第１領域上にゲート絶縁膜を介して形成されるゲート電極と、該ゲート電極と接続するゲート配線と、前記第２領域と接続する主電極と、該主電極と前記ゲート電極を電気的に絶縁する層間絶縁膜と、前記主電極と接触する導電接触板とを具備する半導体装置において、
前記第１領域上の前記層間絶縁膜に該第１領域と平面形状が相似形で該第１領域より小さなストライプ状のコンタクトホールを形成し、該ストライプ状のコンタクトホールで前記第２領域と前記主電極とが接続し、前記ストライプ状のコンタクトホールの一端が前記ゲート配線の一つと近接し、他端が前記ゲート配線の他の一つと近接し、前記ストライプ状のコンタクトホールの中央近傍で、前記主電極と前記導電接触板とが接触しないことを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
前記コンタクトホールの中央近傍上に位置する前記導電接触板に溝を形成し、該溝により、前記導電接触板と前記コンタクトホールの中央近傍に位置する前記主電極とが接触しないことを特徴とする請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記コンタクトホールの中央近傍に位置する前記主電極に溝を形成し、該溝により、前記導電接触板と前記コンタクトホールの中央近傍に位置する前記主電極とが接触しないことを特徴とする請求項７に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記主電極の溝表面に絶縁膜を形成することを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記導電接触板に形成した溝もしくは前記主電極に形成した溝の内壁と前記ストライプ状のコンタクトホールの中央との最小距離が２０μｍ以上あることを特徴とする請求項８または９に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記導電接触板に形成した溝もしくは前記主電極に形成した溝の内壁と前記ストライプ状のコンタクトホールの中央との最小距離が１００μｍ以上あることを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（以下、ＩＧＢＴと称す）などの電力用の半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果トランジスタ）は、電圧駆動型で扱い易く、高速スイッチングが可能であり、広い安全動作領域を持つなどの特長により、パワースイッチングデバイスとして、産業用インバータおよび車輌用インバータなどに幅広く使われている。
このＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴのようなＭＯＳ制御デバイスでは、一般的に半導体チップの一方の主面上にエミッタ電極とゲート電極が形成され、他方の主面（裏面）にはコレクタ電極が形成される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ＩＧＢＴチップのエミッタ電極をエミッタ金属端子（接触Ｍｏ板）を介して加圧し、熱放散をエミッタ側、コレクタ側の両方で行う平型構造の加圧接触型で大容量のＩＧＢＴが知られている（例えば、特許文献２参照）。以下に説明するＩＧＢＴは平型構造の加圧接触型で大容量のＩＧＢＴである。
図２４から図３２は、従来のＩＧＢＴの構成であり、図２４はＩＧＢＴチップの要部平面図、図２５は図２４のＸ−Ｘ線で切断したチップユニットの要部断面図、図２６は図２４のＨ部の拡大平面図、図２７は図２４のＩ部の拡大平面図、図２８は図２６のＸ１−Ｘ１線で切断した要部断面図、図２９は図２６のＸ２−Ｘ２線で切断した要部断面図、図３０は図２６のＹ−Ｙ線で切断した要部断面図、図３１は図２７のＸ１−Ｘ１線で切断した要部断面図、図３２は図２７のＸ２−Ｘ２線で切断した要部断面図である。
【０００４】
図２４において、ＩＧＢＴチップ５１の表面には、耐圧構造部５２、ゲートパッド５３、ＩＧＢＴセル５４、金属ゲート配線５５などが形成されている。耐圧構造部５２とゲートパッド５３以外の部分には、ＩＧＢＴセル５４が、多数本  配置されている。各ＩＧＢＴセル５４の形状は、ストライプ型、角型、トレンチ型があるが、本特許と関係する従来のＩＧＢＴはストライプ型セルである。
また、エミッタ電極６２の表面には凸部が形成されエミッタ金属端子８１との接触面８５となっている。ＩＧＢＴセル５４はストライプ状をしており、ゲートパッド５３からは金属ゲート配線５５が延びており、この金属ゲート配線５５とＩＧＢＴセル５４のゲート電極５６ａが接続する。
【０００５】
また、ＩＧＢＴチップ５１内には、ゲートパッド５３より接続される金属ゲート配線５５が数本配置され、ＩＧＢＴセル５４が均一にターンオン、ターンオフ動作できるような働きをしている。この金属ゲート配線５５の中心線の両側に２つのＩＧＢＴセル５４が向かい合う形で配置されている。
さらに、ＩＧＢＴセル５４の断面構造は、図２６から図３２に示すように、ｎ−  ドリフト層６０、ｐベース層６３、ｎエミッタ層５８、ゲート絶縁膜６４、厚い絶縁膜５７（テラス部の絶縁膜）、ゲート電極５６ａを形成するポリシリコン膜５６、エミッタ電極６２などで構成される。また、他の従来例では、前記の金属ゲート配線に１つのセルのみが接続している場合もある。
【０００６】
図２５において、チップユニットはＩＧＢＴチップ５１、エミッタ金属端子８１、コレクタ金属端子８３およびこれらを固定するチップ固定枠８４で構成される。エミッタ電極６２の接触面８５とエミッタ金属端子８１が接触している。尚、ＩＧＢＴチップ５１とエミッタ金属端子８１の形状を分かりやすく図示するため、図では両者の間に僅かに隙間を開けて描かれているが実際は隙間がなく接触しており、正規の加圧力で加圧することでこの箇所での接触が確実になる。
図２６において、ＩＧＢＴセル５４の平面構造は、ゲート電極５６ａとなるポリシリコン膜５６、ゲート電極５６ａ、エミッタ電極６２を絶縁する層間絶縁膜６１、ｎ＋  エミッタ層５８、ｐベース層６３、ゲート絶縁膜６４および層間絶縁膜６１を開口して形成されたコンタクトホール５９などで構成される。コンタクトホール５９を介してエミッタ電極６２とｎ＋  エミッタ層５８およびｐベース層６３と電気的に接続する。このｐベース層６３、ｎ＋  エミッタ層５８、コンタクトホール５９はストライプ状をして、互いにその先端は向かい合うように配置されている。尚、ＩＧＢＴセル５４のエッジ部６９とは、ストライプ状をしたｐベース層６３、ｎ＋  エミッタ層５８およびコンタクトホール５９の先端近傍をいう。
【０００７】
図２７において、ゲートパッド５３から接続された金属ゲート配線５５があり、ポリシリコン膜５６に層間絶縁膜６１に開けたコンタクトホール５９ｂを介してコンタクトしている。この金属ゲート配線５５により、各ＩＧＢＴセル５４間でターンオン時間、ターンオフ時間が均等になるように動作している。図には、ポリシリコン膜５６、厚い絶縁膜５７、ゲート絶縁膜６４、ｐベース層６３およびｎ＋  エミッタ層５８などを示す。
図２８から図３０において、ＩＧＢＴセル５４は、前記した構成の他に、ｎ−  ドリフト層６０、ｎバッファ層６５、ｐコレクタ層６６およびコレクタ電極６７で構成される。
【０００８】
図３１、図３２において、ＩＧＢＴセル５４の構成は前記と同じである。金属ゲート配線５５とその近傍のエミッタ電極６２の厚さが薄いためエミッタ金属端子８１とは接触しない。接触する箇所は金属ゲート配線５５から離れた箇所である。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６１−８２４７７号公報（第１図（ａ））
【特許文献２】
特開平７−９４６７３号公報（第１図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前記のＩＧＢＴチップ５１のＲＢＳＯＡ試験（ターンオフ能力限界試験）を実施すると、ＩＧＢＴセルのエッジ部６９（図２６に示す）にて破壊する場合が多い。これは、エッジ６９の箇所が、金属ゲート配線５５から離れているため、ゲートパッド５３から金属ゲート配線５５とポリシリコン膜５６を介して伝わるゲート電圧が、エッジ６９では小さくなり、この箇所でのターンオフが遅れて、電流集中して破壊を起こす。この集中した電流はエッジ６９付近のエミッタ電極と接触するＭｏ板を通して外部回路へ流れる。
【００１１】
このように、従来のＩＧＢＴの構造では、エッジ部６９でのＲＢＳＯＡは必ずしも満足できる状態にはない（ＲＢＳＯＡ試験でＩＧＢＴがエッジ部分で破壊する電圧と電流が低い）。
この発明の目的は、ストライプ型セルのエッジ部分でのＲＢＳＯＡを向上させることができる半導体装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、第１導電型の半導体基板の表面層に選択的に形成されるストライプ状の第２導電型の第１領域と、該第１領域の表面層に選択的に形成されるストライプ状の第１導電型の第２領域と、前記第２領域と前記半導体基板に挟まれた前記第１領域上にゲート絶縁膜を介して形成されるゲート電極と、該ゲート電極と接続するゲート配線と、前記第２領域と接続する主電極と、該主電極と前記ゲート電極を電気的に絶縁する層間絶縁膜と、前記主電極と接触する導電接触板とを具備する半導体装置において、前記第１領域上の前記層間絶縁膜に該第１領域と平面形状が相似形で該第１領域より小さなストライプ状のコンタクトホールを形成し、該ストライプ状のコンタクトホールで前記第２領域と前記主電極とが接続し、前記ストライプ状のコンタクトホールの一端が前記ゲート配線と近接し、他端がゲート配線から離れて配置され、該離れて配置される前記ストライプ状のコンタクトホールの先端箇所近傍で、前記主電極と前記導電接触板とが接触しない構成とする。
【００１３】
また、前記コンタクトホールの先端箇所近傍上に位置する前記導電接触板に溝を形成し、該溝により、前記導電接触板と前記コンタクトホールの先端箇所近傍に位置する前記主電極とが接触しないようにするとよい。
また、前記コンタクトホールの先端箇所近傍に位置する前記主電極に溝を形成し、該溝により、前記導電接触板と前記コンタクトホールの先端箇所近傍に位置する前記主電極とが接触しないようにするとよい。
また、前記主電極の溝表面に絶縁膜を形成するとよい。
また、前記導電接触板に形成した溝もしくは前記主電極に形成した溝の内壁と前記ストライプ状のコンタクトホールの先端箇所との最小距離が２０μｍ以上あるとよい。
【００１４】
また、前記導電接触板に形成した溝もしくは前記主電極に形成した溝の内壁と前記ストライプ状のコンタクトホールの先端箇所との最小距離が１００μｍ以上あるとさらによい。
また、第１導電型の半導体基板の表面層に選択的に形成されるストライプ状の第２導電型の第１領域と、該第１領域の表面層に選択的に形成されるストライプ状の第１導電型の第２領域と、前記第２領域と前記半導体基板に挟まれた前記第１領域上にゲート絶縁膜を介して形成されるゲート電極と、該ゲート電極と接続するゲート配線と、前記第２領域と接続する主電極と、該主電極と前記ゲート電極を電気的に絶縁する層間絶縁膜と、前記主電極と接触する導電接触板とを具備する半導体装置において、前記第１領域上の前記層間絶縁膜に該第１領域と平面形状が相似形で該第１領域より小さなストライプ状のコンタクトホールを形成し、該ストライプ状のコンタクトホールで前記第２領域と前記主電極とが接続し、前記ストライプ状のコンタクトホールの一端が前記ゲート配線の一つと近接し、他端が前記ゲート配線の他の一つと近接し、前記ストライプ状のコンタクトホールの中央近傍で、前記主電極と前記導電接触板とが接触しない構成とする。
【００１５】
また、前記コンタクトホールの中央近傍上に位置する前記導電接触板に溝を形成し、該溝により、前記導電接触板と前記コンタクトホールの中央近傍に位置する前記主電極とが接触しないようにするとよい。
また、前記コンタクトホールの中央近傍に位置する前記主電極に溝を形成し、該溝により、前記導電接触板と前記コンタクトホールの中央近傍に位置する前記主電極とが接触しないようにするとよい。
また、前記主電極の溝表面に絶縁膜を形成するとよい。
また、前記導電接触板に形成した溝もしくは前記主電極に形成した溝の内壁と前記ストライプ状のコンタクトホールの中央との最小距離が２０μｍ以上あるとよい。
【００１６】
また、前記導電接触板に形成した溝もしくは前記主電極に形成した溝の内壁と前記ストライプ状のコンタクトホールの中央との最小距離が１００μｍ以上あるとさらによい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１から図１１は、この発明の第１実施例の半導体装置の構成図であり、図１はＩＧＢＴチップの要部平面図、図２は図１のＸ−Ｘ線で切断したチップユニットの要部断面図、図３はエミッタ金属端子のＩＧＢＴチップとの接触面の平面図、図４は図１のＡ部の拡大平面図、図５は図１のＢ部拡大平面図、図６は図４のＸ１−Ｘ１線で切断した要部断面図、図７は図４のＸ２−Ｘ２線で切断した要部断面図、図８は図４のＹ１−Ｙ１線で切断した要部断面図、図９は図４のＹ２−Ｙ２線で切断した要部断面図、図１０は図５のＸ１−Ｘ１線で切断した要部断面図、図１１は図５のＸ２−Ｘ２線で切断した要部断面図である。
【００１８】
図１において、チップ内の構成は、従来のＩＧＢＴチップ５１と同じであり、ＩＧＢＴチップ１の表面には、耐圧構造部２、ゲートパッド３、ＩＧＢＴセル４、金属ゲート配線５などが形成されている。エミッタ電極１２の表面には凸部が形成されエミッタ金属端子３１との接触面３５となっている。ＩＧＢＴセル４は図示では一部のみであるが、ストライプ状をしており、ゲートパッド３からは金属ゲート配線５が延びており、この金属ゲート配線５とＩＧＢＴセル４のゲート電極６ａが接続する。
図２において、チップユニットはＩＧＢＴチップ１、エミッタ金属端子３１、コレクタ金属端子３３およびこれらを固定するチップ固定枠３４で構成される。エミッタ電極１２の接触面３５の中央近傍と対向するエミッタ金属端子３１の面には溝３２が溝幅Ｗ１で深さ２００μｍ程度で形成されている。尚、ＩＧＢＴチップ１とエミッタ金属端子３１の形状を分かりやすく図示するため、図では両者の間に僅かに隙間を開けて描かれているが実際は隙間がなく接触しており、正規の加圧力で加圧することでこの箇所での接触が確実なものとなる。
【００１９】
図３において、エミッタ金属端子３１には図２の溝３２が直線状に形成されている。
図４において、ＩＧＢＴセル４の平面構造は、ゲート電極６ａとなるポリシリコン膜６、ゲート電極６ａ、エミッタ電極１２を絶縁する層間絶縁膜１１、ｎ＋  エミッタ層８、ｐベース層１３、ゲート絶縁膜１４および層間絶縁膜１１を開口して形成されたコンタクトホール９などで構成される。コンタクトホール９を介してエミッタ電極１２とｎ＋  エミッタ層８およびｐベース層１３と電気的に接続する。このｐベース層１３、ｎ＋  エミッタ層８、コンタクトホール９はストライプ状をして、互いにその先端は向かい合うように配置されている。尚、ストライプ状とは長方形で長手方向の先端部が半円状の島状をいう。
【００２０】
図５において、金属ゲート配線５はコンタクトホール９ｂを介してポリシリコン６と接続する。
図６から図９において、ＩＧＢＴセル４は、前記した構成の他に、ｎ−  ドリフト層１０、ｎバッファ層１５、ｐコレクタ層１６およびコレクタ電極１７で構成される。
エミッタ金属端子３１のエミッタ電極１２と接触する面に溝３２を形成する。この溝３２は、コンタクトホール９の先端箇所９ａ付近のエミッタ電極１２と接触しないように、コンタクトホールの先端箇所９ａから溝の側壁３２ａまで距離Ｌを所定の値に確保する。エミッタ金属端子３１に形成する溝幅Ｗ１は、この距離Ｌと対向する先端箇所９ａの間隔Ｗ３の和になる。また、図９において、コンタクトホール９上のエミッタ電極１２は凹みエミッタ金属端子３１との間に隙間ができる。
【００２１】
図１０、図１１において、ＩＧＢＴセル４の構成は前記と同じである。金属ゲート配線５とその近傍のエミッタ電極１２の厚さが薄いためエミッタ金属端子３１とは接触しない。接触する箇所は金属ゲート配線５から離れた箇所である。
本発明のＩＧＢＴを下記の諸元で製作し、ＲＢＳＯＡ試験を実施した。まず、諸元について説明する。このＩＧＢＴチップ１は、チップサイズは２１．５ｍｍ×２１．５ｍｍ、ガードリングなどの耐圧構造部２とゲートパッド３などＩＧＢＴの主電流が流れない部分を除いた活性領域は１９０ｍｍ２  、基板の厚みは約５５０μｍで、ｎバッファ層１５を有するパンチスルー型である。
【００２２】
ＩＧＢＴチップ１の活性領域には、約３０００本のストライプ型セルが配置されている。セルの構成は図４に示す通りである。１本のストライプ状のｐベース層１３は長手方向の長さは約１ｍｍあり、直交方向の互いの間隔は１００μｍである。また向かい合うコンタクトホール９の先端箇所９ａの間隔Ｗ３は約１００μｍである。エミッタ金属端子３１には、モリブデン金属を用い、距離Ｌは１００μｍで、溝の深さは２００μｍである。従って、溝幅Ｗ１は３００μｍである。
従来品と本発明品とのＲＢＳＯＡ試験を実施した。ＲＢＳＯＡ試験は、電源電圧２６００Ｖ、主インダクタンス３．２μＨ，試験温度１２５℃、ゲート抵抗１８．４Ωで実施した。
【００２３】
試験結果を図２２に示す。コレクタ電流を除々に上昇させてゆき、破壊した時のコレクタ電流値、コレクタ・エミッタ間ピーク電圧でプロットしている。
本発明品の場合、遮断可能なコレクタ電流値は、平均約１６％上昇した。コレクタ電流値の上昇に伴い、コレクタ・エミッタ間ピーク電圧も上昇し、ＲＢＳＯＡの領域は拡大している。従来のものは、すべてコンタクトホール９の先端箇所９ａ近傍に相当する箇所にて低いコレクタ電流値で破壊した。
本発明品は、約１／３がコンタクトホールの先端箇所９ａで破壊し、残りはそれ以外の箇所で破壊した。
【００２４】
これは、コンタクトホールの先端箇所９ａ近傍でエミッタ電極１２とエミッタ金属端子３１を接触しないようにすることで、ｎ＋  エミッタ層８からエミッタ電極１２を介してエミッタ金属端子３１に流れる電流経路が長くなる。つまり、金属エミッタ電極３１に達するまでの経路長（Ｌに相当する）は薄いエミッタ電極１２を電流が流れるので、抵抗が大きくなり、コレクタ電流がコンタクトホールの先端箇所９ａで小さくなる。その結果、破壊するコレクタ電流値が大きくなりＲＢＳＯＡが向上する。
図２３は、Ｌと破壊時のコレクタ電流の関係を示す図である。前記のＲＢＳＯＡ試験をＬを変えて行った。その結果、Ｌを２０μｍ未満とすると破壊時のコレクタ電流が急激に小さくなりＲＢＳＯＡが低下する。そのため、Ｌは２０μｍ以上とするとよい。また、Ｌが１００μｍ以上となるとＲＢＳＯＡが大幅に増大するので、Ｌを１００μｍ以上とすると好ましい。また、Ｌを１００μｍ以上とすると、エミッタ金属端子の溝幅Ｗ１を広くできるので、エミッタ金属端子の溝３２とコンタクトホールの先端箇所９ａの位置合わせが容易になる。
【００２５】
一方、エミッタ金属端子３１に形成した溝幅Ｗ１はＷ３＋２×Ｌであり、前記の場合はＬ＝１００μｍ、Ｗ３＝１００μｍであるため、Ｗ１＝３００μｍである。従って、Ｗ１がエミッタ金属端子３１の全面積に対する割合は極めて小さく、オン電圧やスイッチング損失には影響しない。
また、本発明では、ＩＧＢＴチップ１は、従来品を使用できて、エミッタ金属端子３１に溝加工するだけなので、製造コストは殆ど上昇しない。
図１２から図１６は、この発明の第２実施例の半導体装置の構成図であり、図１２はＩＧＢＴチップの要部平面図、図１３は図１２のＸ−Ｘ線で切断したチップユニットの要部断面図、図１４はエミッタ金属端子のＩＧＢＴチップとの接触面の平面図、図１５は図１２のＣ部について図６に相当する要部断面図、図１６は図１２のＣ部について図７に相当する要部断面図である。
【００２６】
第１実施例との違いは、溝をエミッタ金属端子側ではなく、エミッタ電極側に形成した点である。つまり、図１４に示すようにエミッタ金属端子４１の接触面を平坦にして、コンタクトホールの先端箇所９ａ近傍のエミッタ電極１２の接触面３５に溝３６を形成した点である。この溝３６の側壁３６ａとコンタクトホールの先端箇所９ａとの距離Ｌを第１実施例と同じにすることで、第１実施例と同等の効果が得られる。また溝幅Ｗ２は第１実施例の溝幅Ｗ１と同じでよい。
また、溝３６内に図示しない絶縁膜（ポリイミド膜など）を形成することで、この溝３６の深さを浅くしても、溝３６の箇所で、エミッタ電極１２とエミッタ金属端子４１との絶縁を確保できる。
【００２７】
図１７から図１９は、この発明の第３実施例の半導体装置の構成図であり、図１７はＩＧＢＴチップの要部平面図、図１８は図１７のＸ−Ｘ線で切断したチップユニットの要部断面図、図１９は図４に相当する要部平面である。第１実施例との違いは、図１７のＤ部で、図４に示すストライプ状のコンタクトホール９、ストライプ状のｐベース層１３、ｎ＋  エミッタ層８の先端同士が、図１９のように繋がって１本のストライプとなった点である。各エミッタ電極１２の中心から所定の範囲にあるエミッタ金属端子３１に溝３２ａを形成することで、第１実施例と同様の効果が得られる。つまり、この所定の範囲の値を図４のＬと同じにすることで、第１実施例と同様の効果が得られる。また、ＲＢＳＯＡ試験で破壊する箇所は、溝３２ａを形成しない場合は殆どＧ部であったが、溝３２ａを形成するとＧ部で破壊するＩＧＢＴは１／３に減少した点も第１実施例の場合と同じである。
【００２８】
図２０、図２１は、この発明の第４実施例の半導体装置の構成図であり、図２０はＩＧＢＴチップの要部平面図、図２１は図２０のＸ−Ｘ線で切断したチップユニットの要部断面図である。第３実施例との違いは、エミッタ金属端子３１に形成した溝３２ａの代わりに第２実施例のようにエミッタ電極１２に溝３６ａを形成した点である。この場合も第２実施例と同様の効果が得られる。
【００２９】
【発明の効果】
この発明によれば、ターンオフ時の破壊箇所であるコンタクトホールの先端箇所付近でのエミッタ金属端子とエミッタ電極とを接触させないことで、ＲＢＳＯＡを向上できる。
また、金属ゲート配線から最も遠い箇所のエミッタ金属端子とエミッタ電極とを接触させないことで、ＲＢＳＯＡを向上できる。
一方、このような構造としても、オン電圧、スイッチング損失などの特性は従来品と同じであり、ＲＢＳＯＡを向上させても、これらの特性が低下することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例の半導体装置のチップの要部平面図
【図２】図１のＸ−Ｘ線で切断したチップユニットの要部断面図
【図３】エミッタ金属端子のＩＧＢＴチップとの接触面の平面図
【図４】図１のＡ部の拡大平面図
【図５】図１のＢ部拡大平面図
【図６】図４のＸ１−Ｘ１線で切断した要部断面図
【図７】図４のＸ２−Ｘ２線で切断した要部断面図
【図８】図４のＹ１−Ｙ１線で切断した要部断面図
【図９】図４のＹ２−Ｙ２線で切断した要部断面図
【図１０】図５のＸ１−Ｘ１線で切断した要部断面図
【図１１】図５のＸ２−Ｘ２線で切断した要部断面図
【図１２】この発明の第２実施例の半導体装置のチップの要部平面図
【図１３】図１２のＸ−Ｘ線で切断したチップユニットの要部断面図
【図１４】エミッタ金属端子のＩＧＢＴチップとの接触面の平面図
【図１５】図６に相当する要部断面図
【図１６】図７に相当する要部断面図
【図１７】この発明の第３実施例の半導体装置のチップの要部平面図
【図１８】図１７のＸ−Ｘ線で切断したチップユニットの要部断面図
【図１９】図４に相当する要部平面
【図２０】この発明の第４実施例の半導体装置のチップの要部平面図
【図２１】図２０のＸ−Ｘ線で切断したチップユニットの要部断面図
【図２２】破壊時のコレクタ電流と破壊時のコレクタ電圧の関係を示す図
【図２３】破壊時のコレクタ電流とＬの関係を示す図
【図２４】従来のＩＧＢＴチップの平面図
【図２５】従来のチップユニットの要部断面図
【図２６】図２４のＨ部の拡大平面図
【図２７】図２４のＩ部の拡大平面図
【図２８】図２６のＸ１−Ｘ１線で切断した要部断面図
【図２９】図２６のＸ２−Ｘ２線で切断した要部断面図
【図３０】図２６のＹ−Ｙ線で切断した要部断面図
【図３１】図２７のＸ１−Ｘ１線で切断した要部断面図
【図３２】図２７のＸ２−Ｘ２線で切断した要部断面図
【符号の説明】
１    ＩＧＢＴチップ
２    耐圧構造部
３    ゲートパッド
４    ＩＧＢＴセル
５    金属ゲート配線
６    ポリシリコン膜
６ａ  ゲート電極
７    厚い絶縁膜
８    ｎ＋  エミッタ層
９、９ｂ  コンタクトホール
９ａ  先端箇所
１０    ｎ−  ドリフト層
１１    層間絶縁膜
１２    エミッタ電極
１３    ｐベース層
１４    ゲート絶縁膜
１５    ｎバッファ層
１６    ｐコレクタ層
１７    コレクタ電極
１９    ＩＧＢＴセルのエッジ部
Ｌ    距離（コンタクトホール先端箇所からエミッタ金属端子溝の内壁までの距離）
Ｗ１  溝幅（エミッタ金属端子）
Ｗ２  溝幅（エミッタ電極）
Ｗ３  間隔（コンタクトホール先端箇所間の距離）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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