Patent DE-102016122600-B4 (DE)
Title: Igbt
Inventor: OKAWARA JUN
IPC: H01L29/739
Filed: 2016-11-23
Granted: 2018-12-27
Abstract: IGBT (10), mit:einem Halbleitersubstrat (20);einer Emitterelektrode (50), die an einer oberen Oberfläche (20a) des Halbleitersubstrates (20) angeordnet ist;einer Kollektorelektrode (60), die an einer unteren Oberfläche (20b) des Halbleitersubstrates (20) angeordnet ist;einem rechteckigen Graben (91, 92), der sich in einer rechteckigen Form in der oberen Oberfläche (20a) erstreckt; undeiner Gateelektrode (80), die in dem rechteckigen Graben (91, 92) angeordnet ist, und von dem Halbleitersubstrat (20) sowie der Emitterelektrode (50) durch eine Isolationsschicht (78, 82) isoliert ist,wobeider rechteckige Graben (91, 92) umfasst:einen ersten Graben (91-1), der sich geradlinig in der oberen Oberfläche (20a) erstreckt;einen zweiten Graben (92-1), der sich geradlinig in der oberen Oberfläche (20a) in einer von dem ersten Graben (91-1) unterschiedlichen Richtung erstreckt, und mit dem ersten Graben (91-1) an einem ersten Verbindungsabschnitt (71) verbunden ist;einen dritten Graben (91-2), der sich geradlinig in der oberen Oberfläche (20a) in einer von dem zweiten Graben (92-1) unterschiedlichen Richtung erstreckt, und mit dem zweiten Graben (92-1) an einem zweiten Verbindungsabschnitt (72) verbunden ist; undeinen vierten Graben (92-2), der sich geradlinig in der oberen Oberfläche (20a) in einer von dem ersten und dem dritten Graben (91-1, 91-2) unterschiedlichen Richtung erstreckt, mit dem dritten Graben (91-2) an einem dritten Verbindungsabschnitt (73) und mit dem ersten Graben (91-1) an einem vierten Verbindungsabschnitt (74) verbunden ist,wobei die Gateelektrode (80) über den Innenseiten der ersten bis vierten Gräben (91-1, 92-1, 91-2, 92-2) angeordnet ist,wobei das Halbleitersubstrat (20) umfasst:ein Emittergebiet (22a, 22b) eines n-Typs, das in einem rechteckigen Gebiet (12) angeordnet ist, das von dem rechteckigen Graben (91, 92) umgeben ist und mit der Emitterelektrode (50) in Kontakt steht;ein Körperkontaktgebiet (24) eines p-Typs, das in dem rechteckigen Gebiet (12) bereitgestellt ist und mit der Emitterelektrode (50) in Kontakt steht;ein Oberflächenkörpergebiet (26a, 26b, 26c, 26d) des p-Typs, das in dem rechteckigen Gebiet (12) angeordnet ist, mit der Emitterelektrode (50) in Kontakt steht, und eine niedrigere p-Dotierstoffdichte als das Körperkontaktgebiet (24) aufweist;ein Trennungskörpergebiet (27) des p-Typs, das mit dem Emittergebiet (22a, 22b), dem Körperkontaktgebiet (24) und dem Oberflächenkörpergebiet (26a, 26b, 26c, 26d) von unterhalb her in Kontakt steht, mit den ersten bis vierten Gräben (91-1, 92-1, 91-2, 92-2) in Kontakt steht, und eine niedrigere p-Dotierstoffdichte als das Körperkontaktgebiet (24) aufweist;ein Barrierengebiet (30) des n-Typs, das in dem rechteckigen Gebiet (12) angeordnet ist, und mit dem Trennungskörpergebiet (27) von unterhalb her in Kontakt steht; undein unteres Körpergebiet (32) des p-Typs, das in dem rechteckigen Gebiet (12) angeordnet ist, und mit dem Barrierengebiet (30) von unterhalb her in Kontakt steht,ein Driftgebiet (34) des n-Typs, das an einer unteren Seite des Trennungskörpergebietes (27) angeordnet ist, von dem Emittergebiet (22a, 22b) durch das Trennungskörpergebiet (27) getrennt ist, und mit den unteren Enden der ersten bis vierten Gräben (91-1, 92-1, 91-2, 92-2) in Kontakt steht, wobei das Driftgebiet (34) mit dem unteren Körpergebiet (32) von unterhalb her in Kontakt steht; undein Kollektorgebiet (36) des p-Typs, das an einer unteren Seite des Driftgebietes (34) angeordnet ist, von dem Trennungskörpergebiet (27) durch das Driftgebiet (34) getrennt ist, und mit der Kollektorelektrode (60) in Kontakt steht,wobei das Emittergebiet (22a, 22b) umfasst:ein erstes Emittergebiet (22a), das mit dem ersten Graben (91-1) in Kontakt steht; undein zweites Emittergebiet (22b), das mit dem dritten Graben (91-2) in Kontakt steht,das Körperkontaktgebiet (24) umfasst:ein erstes Körperkontaktgebiet (24a, 24b), das mit dem zweiten Graben (92-1) in Kontakt steht; undein zweites Körperkontaktgebiet (24c, 24d), das mit dem vierten Graben (92-2) in Kontakt steht,das Oberflächenkörpergebiet (26a, 26b, 26c, 26d) umfasst:ein erstes Oberflächenkörpergebiet (26a), das mit dem ersten Graben (91-1) in einem Bereich von dem ersten Verbindungsabschnitt (71) zu dem ersten Emittergebiet (22a) in Kontakt steht;ein zweites Oberflächenkörpergebiet (26b), das mit dem dritten Graben (91-2) in einem Bereich von dem zweiten Verbindungsabschnitt (72) zu dem zweiten Emittergebiet (22b) in Kontakt steht;ein drittes Oberflächenkörpergebiet (26c), das mit dem dritten Graben (91-2) in einem Bereich von dem dritten Verbindungsabschnitt (73) zu dem zweiten Emittergebiet (22b) in Kontakt steht; undein viertes Oberflächenkörpergebiet (26d), das mit dem ersten Graben (91-1) in einem Bereich von dem vierten Verbindungsabschnitt (74) zu dem ersten Emittergebiet (22a) in Kontakt steht.