Patent DE-112013000677-B4 (DE)
Title: Halbleitervorrichtung
Inventor: KIMURA KEISUKE
IPC: H01L29/861
Filed: 2013-01-23
Granted: 2020-01-30
Abstract: Halbleitervorrichtung gekennzeichnet durch:ein Halbleitersubstrat (102) mit einer Dicke, wobei die Dickenrichtung des Halbleitersubstrates (102) einer ersten Richtung entspricht, das Halbleitersubstrat (102) enthält ein Isolationsgebiet (154), ein IGBT-Gebiet (150), das das in einer zweiten Richtung entlang einer oberen Oberfläche des Halbleitersubstrats (102) angeordnete Isolationsgebiet (154) kontaktiert, und ein Diodengebiet (152), welches das in einer zweiten Richtung entlang einer oberen Oberfläche des Halbleitersubstrats (102) angeordnete Isolationsgebiet (154) und das IGBT-Gebiet (150) kontaktiert, wobei das Isolationsgebiet (154), das IGBT-Gebiet (150) und das Diodengebiet (152) in der oberen Oberfläche des Halbleitersubstrats (102) ausgebildet sind; ein n-Typ Emittergebiet (10, 110), und ein p-Typ Bodygebiet (12, 112) das sich in der ersten Richtung unter das Emittergebiet (10, 110) erstreckt, wobei das n-Typ Emittergebiet (10, 110) und das p-Typ Bodygebiet (12, 112) in dem IGBT-Gebiet (150) ausgebildet sind; ein p-Typ Anodengebiet (20, 120) in dem Diodengebiet (152); ein tiefes p-Typ Gebiet (30, 130), das mit dem Bodygebiet (12, 112) und dem Anodengebiet (20, 120) verbunden ist und sich in der ersten Richtung tiefer erstreckt als das Bodygebiet (12, 112) und das Anodengebiet (20, 120) und das in dem Isolationsgebiet (154) ausgebildet ist; ein n-Typ Driftgebiet (14, 114), das sich über das Isolationsgebiet (154), das IGBT-Gebiet (150) und das Diodengebiet (152) erstreckt und das tiefer als das Bodygebiet (12, 112) in der ersten Richtung positioniert ist und durch das Bodygebiet (12, 112) in dem IGBT-Gebiet (150) von dem Emittergebiet (10, 110) separiert ist und das in der ersten Richtung tiefer als das Anodengebiet (20, 120) in dem Diodengebiet (152) positioniert ist, und das in der ersten Richtung tiefer als das tiefe p-Typ Gebiet (30, 130) in dem Isolationsgebiet (154) positioniert ist und innerhalb eines Halbleitersubstrats (102) ausgebildet ist; eine Gateelektrode (118), die über eine Isolationsschicht (119) dem Bodygebiet (12, 112) in einem Gebiet, das das Emittergebiet (10, 110) von dem Driftgebiet (14, 114) separiert, gegenüber angeordnet ist und das in dem IGBT-Gebiet (150) ausgebildet ist; und ein erstes p-Typ Kollektorgebiet (16a, 116a) ist in dem IGBT-Gebiet (150) in der unteren Oberfläche des Halbleitersubstrats (102) ausgebildet; und ein zweites p-Typ Kollektorgebiet (16b, 116b) mit einer höheren p-Typ Dotierstoffkonzentration als das erste p-Typ Kollektorgebiet (16a, 116a) ist über das gesamte Isolationsgebiet (154) in der unteren Oberfläche des Halbleitersubstrats (102) ausgebildet, und ein n-Typ Kathodengebiet (22, 122) in dem Diodengebiet (152), wobei das erste und das zweite p-Typ Kollektorgebiet (16a, 116a, 16b, 116b) und das n-Typ Kathodengebiet (22, 122) in einer unteren Oberfläche des Halbleitersubstrats (102) angeordnet ist,wobei eine Grenze (160) zwischen dem zweiten p-Typ Kollektorgebiet (16b, 116b) und dem Kathodengebiet (22, 122) innerhalb des Diodengebiet (152) liegt, in einem Querschnitt der eine Grenze (160) zwischen dem Isolationsgebiet (154) und dem Diodengebiet (152) schneidet und das Isolationsgebiet (154) und das Diodengebiet (152) aufteilt und wobei das zweite p-Typ Kollektorgebiet (16b, 116b) derart ausgebildet ist, dass sich ein Teil davon mit der Grenze (160) zwischen dem Isolationsgebiet (154) und dem Diodengebiet (152) schneidet und sich in das Diodengebiet (152) erstreckt.