半导体装置的制作方法

本说明书的公开涉及半导体装置。

背景技术：

1、专利文献1公开了构成电力变换部的上下臂电路的半导体装置。现有技术文献的记载内容作为该说明书中的技术要素的说明而通过参照被引用。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文献1：日本特开2017－59920号公报

技术实现思路

1、在专利文献1中，为了减小在关断(turn off)时产生的浪涌电压，除了半导体元件之外，需要外装的电容器及电容调整开关元件。电容器相对于半导体元件的控制电极与高电位侧的主电极之间的寄生电容并联地连接。电容调整开关元件连接在电容器与控制电极之间。在该结构下，例如，半导体装置的大型化、控制的复杂化成为问题。根据上述观点，或者根据没有言及的其他观点，对于半导体装置，要求进一步的改良。

2、本公开是鉴于这样的问题而做出的，目的在于提供能够以简单的结构减小浪涌电压并且减小关断损耗的半导体装置。

3、这里公开的半导体装置，是具备构成电力变换部的上下臂电路的半导体元件的半导体装置，半导体元件具有控制电极和作为主电极的高电位侧电极及低电位侧电极；控制电极与高电位侧电极之间的寄生电容具有对应于高电位侧电极与低电位侧电极的电位差而变化的特性；电位差为半导体元件的击穿电压的80％时的寄生电容的值即第1电容值大于电位差为击穿电压的20％以上40％以下的范围中的寄生电容的任意的值即第2电容值。

4、根据公开的半导体装置，控制电极与高电位电极之间的寄生电容当电位差为击穿电压的80％时表现出比电位差处于击穿电压的20％以上40％以下的范围时大的值。即，寄生电容的值在电位差较大的区域中变大，在电位差较小的区域中变小。由此，能够以简单的结构减小浪涌电压并且减小关断损耗。

5、这里公开的半导体装置，是具备构成电力变换部的上下臂电路的半导体元件的半导体装置，半导体元件具有：第1导电型的漏极区域；第1导电型的低浓度层，形成在漏极区域上，杂质浓度比漏极区域低；第1导电型的jfet部，形成在低浓度层上，在与半导体元件的板厚方向正交的第1方向上延伸设置，并且与板厚方向及第1方向正交的第2方向上的宽度比低浓度层窄；第1导电型的电流分散层，形成在jfet部上，在第2方向上宽度比jfet部宽；第2导电型区域，是形成在低浓度层上的第2导电型的半导体区域，在第2方向上夹着jfet部，并且将电流分散层包围地还配置在电流分散层上；第1导电型的源极区域，形成在第2导电型区域上，杂质浓度比低浓度层高；沟槽构造的栅极电极，将源极区域及第2导电型区域贯通而达到电流分散层；源极电极，与源极区域电连接；以及漏极电极，与漏极区域电连接；设半导体元件的击穿电压为bv，则jfet部的宽度为591.53×bv－0.997以上且278.52×bv－0.767以下。

6、根据公开的半导体装置，jfet部成为被第2导电型区域夹着的宽度窄的构造。如果将jfet部的宽度在上述的范围内设定，则在漏极电极与源极电极的电位差为击穿电压的40％以上80％以下的范围内，第2导电型区域中的夹着jfet部的两侧的部分完全耗尽。通过该耗尽，栅极电极与漏极电极之间的寄生电容急剧地增加。即，栅极电极与漏极电极之间的寄生电容在电位差为击穿电压的80％时表现出比电位差处于击穿电压的20％以上40％以下的范围时大的值。由此，能够以简单的结构减小浪涌电压并且减小关断损耗。

7、本说明书中公开的多个形态为了达成各自的目的而采用相互不同的技术手段。权利要求及其项目中记载的括号内的标号例示性地表示与后述实施方式的部分的对应关系，并不意欲限定技术范围。本说明书所公开的目的、特征及效果通过参照后续的详细说明及附图会更加明确。

技术特征：

1.一种半导体装置，具备构成电力变换部(6、15)的上下臂电路(9)的半导体元件(10)，其特征在于，

2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，

3.如权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，

4.如权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，

5.一种半导体装置，具备构成电力变换部(6、15)的上下臂电路(9)的半导体元件(10)，其特征在于，

6.如权利要求1～5中任一项所述的半导体装置，其特征在于，

7.如权利要求1～6中任一项所述的半导体装置，其特征在于，

8.如权利要求6所述的半导体装置，其特征在于，

9.如权利要求1～8中任一项所述的半导体装置，其特征在于，

技术总结
构成电力变换部的上下臂电路的半导体元件具有作为控制电极的栅极电极和作为主电极的漏极电极及源极电极。栅极电极与漏极电极之间的寄生电容Cgd具有对应于漏极电极与源极电极之间的电压Vds而变化的特性。电压Vds为击穿电压BV的80％时的寄生电容Cgd的值即电容值C1大于电压Vds为击穿电压BV的20％～40％的范围中的寄生电容Cgd的任意的值即电容值C2。

技术研发人员：安部瑛美夏,长濑拓生,三轮亮太,森野友生
受保护的技术使用者：株式会社电装
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12