特許
J-GLOBAL ID：201203031178059142
半導体装置および電力変換器
発明者：
,
,
,
,
出願人/特許権者：
代理人 (1件)：
奥田 誠司
公報種別：公開公報
出願番号（国際出願番号）：特願2010-245938
公開番号（公開出願番号）：特開2012-099630
出願日： 2010年11月02日
公開日（公表日）： 2012年05月24日
要約：
【課題】部品点数を増やすことなく、SiC半導体装置の結晶劣化の進行を抑制することが可能な半導体素子を提供する。【解決手段】p型コレクタ域91およびn型コレクタ領域92を含むコレクタ層93と、n型半導体層20と、p型ボディ領域30と、n型エミッタ領域40と、ボディ領域30に接して形成されたチャネルエピ層50と、エミッタ電極45と、ゲート絶縁膜60と、ゲート電極65と、コレクタ電極70とを備える構造とする。双方向導通IGBT100のゲート電極65に印加する電圧が閾値電圧よりも小さい場合、エミッタ電極45からチャネルエピ層50を介してコレクタ電極70へ電流を流すダイオードとして機能させる。【選択図】図5
請求項（抜粋）：
双方向導通絶縁ゲートバイポーラトランジスタを含む半導体素子と、
前記半導体素子の電位を設定する電位設定部と、
を備える半導体装置であって、
前記双方向導通絶縁ゲートバイポーラトランジスタは、
第1導電型の第1の炭化珪素半導体層と、
前記第1の炭化珪素半導体層内に位置するコレクタ層であって、第1導電型の第1コレクタ領域および第2導電型の第2コレクタ領域を含むコレクタ層と、
前記第1の炭化珪素半導体層内に位置する第2導電型のボディ領域と、
前記ボディ領域内に位置する第1導電型のエミッタ領域と、
前記第1の炭化珪素半導体層と接して設けられ、前記ボディ領域、および前記エミッタ領域の少なくとも一部に接する第1導電型の第2の炭化珪素半導体層と、
前記第2の炭化珪素半導体層上のゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上のゲート電極と、
前記エミッタ領域に接触するエミッタ電極と、
前記第1および第2コレクタ領域の両方に接触するコレクタ電極と
を備え、
前記エミッタ電極の電位を基準とする前記コレクタ電極の電位をVce、
前記エミッタ電極の電位を基準とする前記ゲート電極の電位をVge、
前記双方向導通絶縁ゲートバイポーラトランジスタのゲート閾値電圧をVth、
前記コレクタ電極から前記エミッタ電極へ流れる電流の向きを順方向、
前記エミッタ電極から前記コレクタ電極へ流れる電流の向きを逆方向と定義すると、
前記電位設定部は、
トランジスタ動作ONモードにおいて、前記エミッタ電極の電位を基準とする前記ゲート電極の電位Vgeをゲート閾値電圧Vth以上に上昇させることにより、前記第2の炭化珪素半導体層を介して前記コレクタ電極と前記エミッタ電極との間を導通させ、
トランジスタ動作OFFモードにおいて、前記エミッタ電極の電位を基準とする前記ゲート電極の電位Vgeを0ボルト以上ゲート閾値電圧Vth未満にし、かつ、前記エミッタ電極の電位を基準とする前記コレクタ電極の電位Vceを0ボルト未満とすることにより、前記双方向導通絶縁ゲートバイポーラトランジスタを、前記エミッタ電極から前記第2の炭化珪素半導体層を介して前記コレクタ電極へ前記逆方向に電流を流すダイオードとして機能させる、半導体装置。
IPC (5件)：
H01L 27/04
, H01L 29/78
, H01L 29/739
, H01L 29/12
, H01L 21/336
H01L29/78 657D
, H01L29/78 655D
, H01L29/78 652T
, H01L29/78 652J
, H01L29/78 658E
, H01L29/78 658A
, H01L29/78 301B
, H01L29/78 301H
, H01L29/78 301J
5F140AA01
, 5F140AA02
, 5F140AB01
, 5F140AB06
, 5F140AC24
, 5F140BA02
, 5F140BA16
, 5F140BB06
, 5F140BB13
, 5F140BC06
, 5F140BC12
, 5F140BH15
, 5F140BH30
, 5F140BH43
