公开(公告)号：CN109314139A

公开(公告)日：2019-02-05

申请号：CN201780032407.4

申请日：2017-09-15

Applicant: 富士电机株式会社 ,  株式会社电装

Inventor： 宫田大嗣 ,  野口晴司 ,  吉田崇一 ,  田边広光 ,  河野宪司 ,  大仓康嗣

IPC: H01L29/78 ,  H01L21/28 ,  H01L21/322 ,  H01L21/329 ,  H01L21/336 ,  H01L29/41 ,  H01L29/739 ,  H01L29/861 ,  H01L29/868

Abstract: 对插塞电极(12)进行凹蚀而使其仅残留在接触孔(8a)的内部，并且使层间绝缘膜(8)的上表面(8e)上的阻挡金属(9)露出。然后，对阻挡金属(9)进行凹蚀，使层间绝缘膜(8)的上表面(8e)露出。然后，形成其余的元件结构，并利用氦或电子束照射控制寿命，之后进行氢退火。在该氢退火时，由于在覆盖栅电极(4)的层间绝缘膜(8)的上表面(8e)不存在阻挡金属(9)，所以能够使氢原子到达台面部。由此，因氦或电子束的照射而产生于台面部的晶格缺陷恢复，栅极阈值电压恢复。由此，即使在对于具备插塞电极隔着阻挡金属埋入接触孔的结构的半导体装置进行了寿命控制的情况下也能稳定且容易地得到该半导体装置的预定特性。

公开(公告)号：CN107251205B

公开(公告)日：2020-09-25

申请号：CN201680012544.7

申请日：2016-06-10

Applicant: 富士电机株式会社 ,  株式会社电装

Inventor： 吉田崇一 ,  野口晴司 ,  河野宪司 ,  田边広光

IPC: H01L21/336 ,  H01L21/322 ,  H01L21/329 ,  H01L21/8234 ,  H01L27/04 ,  H01L27/06 ,  H01L27/088 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78 ,  H01L29/861 ,  H01L29/868

Abstract: 本发明提供半导体装置和半导体装置的制造方法，在成为n－型漂移层(1)的n－型半导体基板的正面形成FS结构的RC‑IGBT的正面元件结构。接着，在n－型半导体基板的背面形成p+型集电区(10)、n+型阴极区(11)和n+型FS层(12)。n+型FS层(12)使用硒而形成。接着，从n－型半导体基板的背面照射轻离子，并且在n－型漂移层(1)的内部形成第一低寿命区域(31)。接着，从n－型半导体基板的背面照射轻离子，并且在n+型FS层(12)的内部形成第二低寿命区域(32)。接着，利用退火处理，降低n+型FS层(12)内部的结晶缺陷的缺陷密度。由此，能够抑制漏电流的增加、降低电损耗，并且提高合格率。

公开(公告)号：CN109314139B

公开(公告)日：2022-04-15

申请号：CN201780032407.4

申请日：2017-09-15

Applicant: 富士电机株式会社 ,  株式会社电装

Inventor： 宫田大嗣 ,  野口晴司 ,  吉田崇一 ,  田边広光 ,  河野宪司 ,  大仓康嗣

IPC: H01L29/78 ,  H01L21/28 ,  H01L21/322 ,  H01L21/329 ,  H01L21/336 ,  H01L29/41 ,  H01L29/739 ,  H01L29/861 ,  H01L29/868

Abstract: 对插塞电极(12)进行凹蚀而使其仅残留在接触孔(8a)的内部，并且使层间绝缘膜(8)的上表面(8e)上的阻挡金属(9)露出。然后，对阻挡金属(9)进行凹蚀，使层间绝缘膜(8)的上表面(8e)露出。然后，形成其余的元件结构，并利用氦或电子束照射控制寿命，之后进行氢退火。在该氢退火时，由于在覆盖栅电极(4)的层间绝缘膜(8)的上表面(8e)不存在阻挡金属(9)，所以能够使氢原子到达台面部。由此，因氦或电子束的照射而产生于台面部的晶格缺陷恢复，栅极阈值电压恢复。由此，即使在对于具备插塞电极隔着阻挡金属埋入接触孔的结构的半导体装置进行了寿命控制的情况下也能稳定且容易地得到该半导体装置的预定特性。

公开(公告)号：CN107534042A

公开(公告)日：2018-01-02

申请号：CN201680024918.7

申请日：2016-06-10

Applicant: 富士电机株式会社 ,  株式会社电装

Inventor： 吉田崇一 ,  田村正树 ,  河野宪司 ,  田边広光

IPC: H01L27/04 ,  H01L21/329 ,  H01L21/336 ,  H01L21/8234 ,  H01L27/06 ,  H01L27/088 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78 ,  H01L29/861 ,  H01L29/868

Abstract: 在n‑半导体基板的正面侧，从IGBT部(21)遍及FWD部(22)设有p基层(2)，由沟槽(3)、栅氧化膜(4)和栅电极(5)构成的沟槽栅，以及发射电极(8)。被夹在相邻的沟槽(3)之间的p基层(2)中的具有n+发射区(6)的p基层(2)为IGBT发射极部(31)，不具有n+发射区(6)的p基层(2)为FWD阳极部(32)。n+阴极区(12)的短边方向宽度L12比FWD阳极部(32)的短边方向宽度L32窄。FWD阳极部(32)的短边方向宽度L32与n+阴极区(12)的短边方向宽度L12的差值ΔL1为50μm以上。由此，能够提供减小正向压降，并且抑制反向恢复时的波形振动，且具有软恢复特性的半导体装置。

公开(公告)号：CN107534042B

公开(公告)日：2020-10-27

申请号：CN201680024918.7

申请日：2016-06-10

Applicant: 富士电机株式会社 ,  株式会社电装

Inventor： 吉田崇一 ,  田村正树 ,  河野宪司 ,  田边広光

IPC: H01L27/04 ,  H01L21/329 ,  H01L21/336 ,  H01L21/8234 ,  H01L27/06 ,  H01L27/088 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78 ,  H01L29/861 ,  H01L29/868

Abstract: 在n‑半导体基板的正面侧，从IGBT部(21)遍及FWD部(22)设有p基层(2)，由沟槽(3)、栅氧化膜(4)和栅电极(5)构成的沟槽栅，以及发射电极(8)。被夹在相邻的沟槽(3)之间的p基层(2)中的具有n+发射区(6)的p基层(2)为IGBT发射极部(31)，不具有n+发射区(6)的p基层(2)为FWD阳极部(32)。n+阴极区(12)的短边方向宽度L12比FWD阳极部(32)的短边方向宽度L32窄。FWD阳极部(32)的短边方向宽度L32与n+阴极区(12)的短边方向宽度L12的差值ΔL1为50μm以上。由此，能够提供减小正向压降，并且抑制反向恢复时的波形振动，且具有软恢复特性的半导体装置。

公开(公告)号：CN107251205A

公开(公告)日：2017-10-13

申请号：CN201680012544.7

申请日：2016-06-10

Applicant: 富士电机株式会社 ,  株式会社电装

Inventor： 吉田崇一 ,  野口晴司 ,  河野宪司 ,  田边広光

IPC: H01L21/336 ,  H01L21/322 ,  H01L21/329 ,  H01L21/8234 ,  H01L27/04 ,  H01L27/06 ,  H01L27/088 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78 ,  H01L29/861 ,  H01L29/868

Abstract: 本发明提供半导体装置和半导体装置的制造方法，在成为n－型漂移层(1)的n－型半导体基板的正面形成FS结构的RC‑IGBT的正面元件结构。接着，在n－型半导体基板的背面形成p+型集电区(10)、n+型阴极区(11)和n+型FS层(12)。n+型FS层(12)使用硒而形成。接着，从n－型半导体基板的背面照射轻离子，并且在n－型漂移层(1)的内部形成第一低寿命区域(31)。接着，从n－型半导体基板的背面照射轻离子，并且在n+型FS层(12)的内部形成第二低寿命区域(32)。接着，利用退火处理，降低n+型FS层(12)内部的结晶缺陷的缺陷密度。由此，能够抑制漏电流的增加、降低电损耗，并且提高合格率。

公开(公告)号：CN119302055A

公开(公告)日：2025-01-10

申请号：CN202380042634.0

申请日：2023-11-02

Applicant: 富士电机株式会社

Inventor： 吉田崇一

IPC: H10D30/60 ,  H10D12/00 ,  H10D62/80 ,  H10D8/00 ,  H10D8/50

Abstract: 本发明提供一种半导体装置以及半导体模块，所述半导体装置具备：半导体基板，其具有设置有晶体管部的有源部；发射电极，其设置在所述半导体基板的正面的上方；以及保护膜，其设置在所述发射电极的上方，所述有源部具有设置在所述半导体基板的正面的第一导电型的发射区、第二导电型的接触区和多个沟槽部，所述发射电极具有未被所述保护膜覆盖的露出部，所述有源部在设置有所述露出部的区域中具有第一区域和第二区域，所述第二区域设置在所述第一区域的外周且沟道密度比所述第一区域的沟道密度低。

公开(公告)号：CN112823414B

公开(公告)日：2024-07-30

申请号：CN202080005494.6

申请日：2020-02-20

Applicant: 富士电机株式会社

Inventor： 吉田崇一

IPC: H01L21/8234 ,  H01L27/06 ,  H01L29/06 ,  H01L29/78 ,  H01L29/739 ,  H01L21/336

Abstract: 提供一种半导体装置，其具备半导体基板和设置在半导体基板的上表面的上方的发射电极，半导体基板具有：第一导电型的漂移区；第二导电型的基区，其设置在漂移区与半导体基板的上表面之间；第二导电型的接触区，其设置在基区与半导体基板的上表面之间，并且掺杂浓度高于基区的掺杂浓度；沟槽接触部，其连接于发射电极，并且以贯穿接触区的方式设置，且为导电材料；以及第二导电型的高浓度插塞区，其与沟槽接触部的底部接触地设置，并且掺杂浓度高于接触区的掺杂浓度。

公开(公告)号：CN114730804A

公开(公告)日：2022-07-08

申请号：CN202180006221.8

申请日：2021-04-28

Applicant: 富士电机株式会社

Inventor： 吉田崇一

IPC: H01L29/78

Abstract: 提供一种半导体装置，其具备：晶体管部，其设置于半导体基板，并在半导体基板的正面侧具有第一导电型的发射区，在半导体基板的背面侧具有第二导电型的集电区；二极管部，其设置于半导体基板，并在半导体基板的背面侧具有第一导电型的阴极区；多个沟槽部，其在与半导体基板的正面平行的面上，以沿预先设定的延伸方向延伸的方式设置；以及发射电极，其设置于半导体基板的上方，并与半导体基板的正面电连接，将从用于将发射电极与半导体基板的正面电连接的接触孔的延伸方向上的端部朝向半导体基板的背面的直线设为第一垂线，将相对于第一垂线呈预先设定的角度θ1并且通过接触孔的延伸方向上的端部E1的直线设为第一直线，第一直线与半导体基板的背面相交的位置M1在延伸方向上位于阴极区的外侧。

公开(公告)号：CN105210187A

公开(公告)日：2015-12-30

申请号：CN201480021099.1

申请日：2014-10-03

Applicant: 富士电机株式会社

Inventor： 田村正树 ,  吉田崇一 ,  安达新一郎

IPC: H01L27/04 ,  H01L21/8234 ,  H01L27/06 ,  H01L29/06 ,  H01L29/417 ,  H01L29/423 ,  H01L29/47 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78 ,  H01L29/861 ,  H01L29/868 ,  H01L29/872

CPC classification number: H01L27/0664 ,  H01L29/0696 ,  H01L29/0834 ,  H01L29/1095 ,  H01L29/456 ,  H01L29/66348 ,  H01L29/7397

Abstract: 在IGBT部(21)配置IGBT，在FWD部(22)配置FWD。在IGBT部(21)中，在相邻的沟槽(2)间的台面部，在基板正面沿着沟槽(2)长度方向交替地露出p基区(5-1)与n-漂移区(1)。在FWD部(22)中，在台面部，在基板正面沿着沟槽(2)长度方向交替地露出p阳极区(5-2)与n-漂移区(1)，形成n-漂移区(1)的被夹在p阳极区(5-2)间的部分和与该部分接触的一个p阳极区(5-2)作为一个单元区域的重复结构。在一个单元区域内，p阳极区(5-2)所占的比例(阳极比率)(α)为50％～100％。由此，能够提高将IGBT与FWD内置于同一半导体基板的RC-IGBT的二极管特性。