JPH02309676A - 逆導通形インシュレティッドゲートバイポーラトランジスタ - Google Patents
逆導通形インシュレティッドゲートバイポーラトランジスタInfo
- Publication number
- JPH02309676A JPH02309676A JP1130387A JP13038789A JPH02309676A JP H02309676 A JPH02309676 A JP H02309676A JP 1130387 A JP1130387 A JP 1130387A JP 13038789 A JP13038789 A JP 13038789A JP H02309676 A JPH02309676 A JP H02309676A
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- JP
- Japan
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- diode
- igbt
- insulated gate
- transistor
- bipolar transistor
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は、逆導通形インシュレティッドゲートバイボー
ラトランジスタに関する。
ラトランジスタに関する。
Ｂ０発明の概要
本発明は、チップの一方の面にインシュレテイッドゲー
トバイボーラトランジスタのソースエミッタとダイオー
ドのアノードが位置し、チップの他方の面に前記トラン
ジスタのドレインコレクタと前記ダイオードのカソード
が位置するように同一チップ上に前記トランジスタとダ
イオードを形成すると共に、前記ソースエミッタとアノ
ード及びドレインコレクタとカソードをそれぞれ同一の
電極で形成し、モジュールを簡単化しすると共に、イン
シュレティッドゲートバイボーラトランジス夕とダイオ
ード間のアルミ配線等を不用としたものである。
トバイボーラトランジスタのソースエミッタとダイオー
ドのアノードが位置し、チップの他方の面に前記トラン
ジスタのドレインコレクタと前記ダイオードのカソード
が位置するように同一チップ上に前記トランジスタとダ
イオードを形成すると共に、前記ソースエミッタとアノ
ード及びドレインコレクタとカソードをそれぞれ同一の
電極で形成し、モジュールを簡単化しすると共に、イン
シュレティッドゲートバイボーラトランジス夕とダイオ
ード間のアルミ配線等を不用としたものである。
Ｃ１従来の技術
インシュレティッドゲートバイボーラトランジスタ（Ｉ
ＧＢＴ）は高速スイッチング動作に適した半導体素子
である。そのため、ＩＧＢＴは高周波のインバータ等に
使用される。
ＧＢＴ）は高速スイッチング動作に適した半導体素子
である。そのため、ＩＧＢＴは高周波のインバータ等に
使用される。
第４図はＩＧＢＴをスイッチング素子として使用したイ
ンバータ回路を示すもので、このインバータ回路ではス
イッチング素子ＩＧＢＴと逆並列にフリーホイーリング
用の高速ダイオードＤが接続される。
ンバータ回路を示すもので、このインバータ回路ではス
イッチング素子ＩＧＢＴと逆並列にフリーホイーリング
用の高速ダイオードＤが接続される。
このインバータに使用するＩＧＢＴモジュールでは、Ｉ
ＧＥＴチップと高速ダイオードＤチツプをモジュール
基板上に設け、夫々をアルミボンデングを使って接続し
ている。
ＧＥＴチップと高速ダイオードＤチツプをモジュール
基板上に設け、夫々をアルミボンデングを使って接続し
ている。
Ｄ８発明が解決しようとする課題
このため、モジュール内構造は複雑となり、また、アル
ミボンデングの断続等故障の原因が生ずる。
ミボンデングの断続等故障の原因が生ずる。
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、ｆ
ＧＢＴモジュール内を簡単化し、アルミボンデングによ
る配線の断線の生じない逆導通形インシュレティッドゲ
ートバイボーラトランジスタを提供することにある。
てなされたものであり、その目的とするところは、ｆ
ＧＢＴモジュール内を簡単化し、アルミボンデングによ
る配線の断線の生じない逆導通形インシュレティッドゲ
ートバイボーラトランジスタを提供することにある。
９０課題を解決するための手段
上記目的を達成するために、本発明における逆導通形イ
ンシュレティッドゲートバイボーラトランジスタは、チ
ップの一方の面にインシュレティッドバイボーラトラン
ジスタのソースエミッタとダイオードのアノードが位置
し、チップの他方の面に前記トランジスタのドレインコ
レクタと前記ダイオードのカソードが位置するように同
一チップ上に前記トランジスタとダイオードを形成する
と共に、前記ソースエミッタとアノード及びドレインコ
レクタとカソードをそれぞれ同一の電極で形成したもの
である。
ンシュレティッドゲートバイボーラトランジスタは、チ
ップの一方の面にインシュレティッドバイボーラトラン
ジスタのソースエミッタとダイオードのアノードが位置
し、チップの他方の面に前記トランジスタのドレインコ
レクタと前記ダイオードのカソードが位置するように同
一チップ上に前記トランジスタとダイオードを形成する
と共に、前記ソースエミッタとアノード及びドレインコ
レクタとカソードをそれぞれ同一の電極で形成したもの
である。
Ｆ０作用
Ｉ ＧＢＴとダイオードが同一チップ上に形成されてい
るので、逆導通Ｉ ＧＢＴモジュールが簡単になると共
に小形になる。
るので、逆導通Ｉ ＧＢＴモジュールが簡単になると共
に小形になる。
Ｉ ＧＢＴのソースとダイオードのアノード及びＩＧＢ
Ｔのコレクタとダイオードのカソードが夫々同一電極で
形成されているので、Ｉ ＧＢＴとダイオード間に断続
を生じることがない。
Ｔのコレクタとダイオードのカソードが夫々同一電極で
形成されているので、Ｉ ＧＢＴとダイオード間に断続
を生じることがない。
ＩＧＢＴとダイオードの分離部がＭＯＳチャネルとして
働く。
働く。
Ｇ、実施例
本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第１図はＩ ＧＢＴと逆並列ダイオードＤを同一チップ
上に形成した逆導通形ＩＧＥＴの断面構造を示すもので
、第２図にこの逆導通形Ｉ ＧＢＴの等価回路を示す。
上に形成した逆導通形ＩＧＥＴの断面構造を示すもので
、第２図にこの逆導通形Ｉ ＧＢＴの等価回路を示す。
第１図において、ｌはＩ ＧＢＴ部、２はダイオード部
、３はアルミニウム、モリブデン、シリサイド等で形成
したＩ ＧＢＴのソースエミッタとダイオードのアノー
ドを共通にしたソースエミッタ電極、４は同じくアルミ
ニウム、モリブデン、シリサイド等で形成したＩＧＢＴ
のドレインコレクタとダイオードのカソードを共通にし
たドレインコレクタ電極、５はＩＧＢＴの金属ゲート電
極である。ＩＧＢＴのＰベース１１とダイオードアノ−
１２層１０は選択拡散９選択イオン等で別々に形成する
。このとき、ＩＧＢＴのＮ０ソ一ス層１２−Ｐベース１
ｌ−Ｎ−ベース９−ダイオード２層ＩＯにかけての上面
にバッシベーンヨン１３を形成し、その上にゲート電極
５を形成する。このゲート長は阻止電圧とＩ ＧＢＴゲ
ート部ＭＯ５ＦＥＴのオン抵抗と密接な関係があるので
、適当な距離に設計する。
、３はアルミニウム、モリブデン、シリサイド等で形成
したＩ ＧＢＴのソースエミッタとダイオードのアノー
ドを共通にしたソースエミッタ電極、４は同じくアルミ
ニウム、モリブデン、シリサイド等で形成したＩＧＢＴ
のドレインコレクタとダイオードのカソードを共通にし
たドレインコレクタ電極、５はＩＧＢＴの金属ゲート電
極である。ＩＧＢＴのＰベース１１とダイオードアノ−
１２層１０は選択拡散９選択イオン等で別々に形成する
。このとき、ＩＧＢＴのＮ０ソ一ス層１２−Ｐベース１
ｌ−Ｎ−ベース９−ダイオード２層ＩＯにかけての上面
にバッシベーンヨン１３を形成し、その上にゲート電極
５を形成する。このゲート長は阻止電圧とＩ ＧＢＴゲ
ート部ＭＯ５ＦＥＴのオン抵抗と密接な関係があるので
、適当な距離に設計する。
次に、この逆導通形ＩＧＢＴの半導体部６〜１２の構造
及び製法を第３図を参照して説明する。
及び製法を第３図を参照して説明する。
第３図において、（ａ）のようにＮ形の基板６を用いる
。このＮ形基板６の濃度はＩ ＧＢＴのＰベース（ｐｉ
、ｐｅ層１１）の濃度より薄くＮ−ベース（Ｎ一層９）
より濃い濃度が望ましい。このＮ形基板６．に（ｂ）の
ようにＰ形のボロン等を選択ドープして２１層７を作る
。更にこの基板６に（ｃ）のようにＮ゛層８びＮ一層９
をエピタキシャル成長させる。又は、Ｎ−形の基板にＮ
ｏをドープかエピタキシャル成長で形成したものを（ｂ
）の基板に直接接合する。
。このＮ形基板６の濃度はＩ ＧＢＴのＰベース（ｐｉ
、ｐｅ層１１）の濃度より薄くＮ−ベース（Ｎ一層９）
より濃い濃度が望ましい。このＮ形基板６．に（ｂ）の
ようにＰ形のボロン等を選択ドープして２１層７を作る
。更にこの基板６に（ｃ）のようにＮ゛層８びＮ一層９
をエピタキシャル成長させる。又は、Ｎ−形の基板にＮ
ｏをドープかエピタキシャル成長で形成したものを（ｂ
）の基板に直接接合する。
次に（ｄ）のように基板６側を研磨する。研磨の仕上か
り厚さは２１層７が露出する厚さからＰ。
り厚さは２１層７が露出する厚さからＰ。
層７とその後形成するＰベースＰ３．Ｐ、層１０゜１１
の拡散時に、研磨面からも（ｅ）のように選択ドープし
たとき、このドープされたＰｌ一層７−が２１層７に達
する程度の厚さまでの範囲とする。これに、（ｆ）のよ
うにＮ°ソース層１２を選択ドープするとき基板６のオ
ーミックをとるためＮ゛層６′を選択ドープして構成す
る。上記実施例によれば、Ｉ ＧＢＴとダイオードの分
離部がＭＯＳチャンネルとして動作する。
の拡散時に、研磨面からも（ｅ）のように選択ドープし
たとき、このドープされたＰｌ一層７−が２１層７に達
する程度の厚さまでの範囲とする。これに、（ｆ）のよ
うにＮ°ソース層１２を選択ドープするとき基板６のオ
ーミックをとるためＮ゛層６′を選択ドープして構成す
る。上記実施例によれば、Ｉ ＧＢＴとダイオードの分
離部がＭＯＳチャンネルとして動作する。
Ｈ１発明の効果
本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。
する効果を奏する。
■Ｉ ＧＢＴにダイオードを逆並列接続した回路よりな
る逆導通ＩＧＢＴモジュールの構成が簡単化する。
る逆導通ＩＧＢＴモジュールの構成が簡単化する。
■Ｉ ＧＢＴとダイオードを同一チップ上に集積したの
で逆導通Ｉ ＧＢＴモジュールを小形化できる。
で逆導通Ｉ ＧＢＴモジュールを小形化できる。
■Ｉ ＧＢＴとダイオードの２種の素子を同時に形成で
きるので、製造コストが安価となる。
きるので、製造コストが安価となる。
■Ｉ ＧＢＴとダイオードのソースとアノード及びコレ
クタとカソードを夫々同一の電極としたので、ソースと
アノード及びコレクタとカソード間の配線及び配線のた
めのボンデングが無くなり、配線による故障が無くなる
ので、モジュールの信頼性が向上する。
クタとカソードを夫々同一の電極としたので、ソースと
アノード及びコレクタとカソード間の配線及び配線のた
めのボンデングが無くなり、配線による故障が無くなる
ので、モジュールの信頼性が向上する。
■Ｉ ＧＢＴとダイオードの分離部をＭＯＳチャネルと
して利用できる。
して利用できる。
第１図は本発明の実施例にかかる逆導通形ＩＧＢＴの断
面図、第２図は同等価回路、第３図（ａ）〜（ｆ）は夫
々同逆導通ＩＧＢＴの各製造過程における半導体の断面
図、第４図はＩＧＢＴを用いた３相インバ一タ回路図で
ある。 ト・・ｒｃＢｒｌ、２・・・ダイオード部、３・・・ソ
ースエミッタ電極、４・・・ドレインコレクタ電極。 外２名 第１図 第２図
面図、第２図は同等価回路、第３図（ａ）〜（ｆ）は夫
々同逆導通ＩＧＢＴの各製造過程における半導体の断面
図、第４図はＩＧＢＴを用いた３相インバ一タ回路図で
ある。 ト・・ｒｃＢｒｌ、２・・・ダイオード部、３・・・ソ
ースエミッタ電極、４・・・ドレインコレクタ電極。 外２名 第１図 第２図
Claims (1)
- （１）チップの一方の面にインシュレティッドバイポー
ラトランジスタのソースエミッタとダイオードのアノー
ドが位置し、チップの他方の面に前記トランジスタのド
レインコレクタと前記ダイオードのカソードが位置する
ように同一チップ上に前記トランジスタとダイオードを
形成すると共に、前記ソースエミッタとアノード及びド
レインコレクタとカソードをそれぞれ同一の電極で形成
したことを特徴とする逆導通形インシュレティッドゲー
トバイポーラトランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1130387A JPH02309676A (ja) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | 逆導通形インシュレティッドゲートバイポーラトランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1130387A JPH02309676A (ja) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | 逆導通形インシュレティッドゲートバイポーラトランジスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02309676A true JPH02309676A (ja) | 1990-12-25 |
Family
ID=15033108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1130387A Pending JPH02309676A (ja) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | 逆導通形インシュレティッドゲートバイポーラトランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02309676A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6521919B2 (en) | 2000-09-19 | 2003-02-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device of reduced thermal resistance and increased operating area |
| JP2005259779A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2007012972A (ja) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2008029059A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の駆動回路 |
| US8039879B2 (en) | 2007-10-24 | 2011-10-18 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device having a control circuit and method of its manufacture |
| US8072241B2 (en) | 2007-09-05 | 2011-12-06 | Denso Corporation | Semiconductor device having diode-built-in IGBT and semiconductor device having diode-built-in DMOS |
| WO2013069113A1 (ja) * | 2011-11-09 | 2013-05-16 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6115370A (ja) * | 1984-06-30 | 1986-01-23 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
-
1989
- 1989-05-24 JP JP1130387A patent/JPH02309676A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6115370A (ja) * | 1984-06-30 | 1986-01-23 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8451023B2 (en) | 2007-09-05 | 2013-05-28 | Denso Corporation | Semiconductor device having diode-built-in IGBT and semiconductor device having diode-built-in DMOS |
| US8988105B2 (en) | 2007-09-05 | 2015-03-24 | Denso Corporation | Semiconductor device having diode-built-in IGBT and semiconductor device having diode-built-in DMOS |
| US9184158B2 (en) | 2007-09-05 | 2015-11-10 | Denso Corporation | Semiconductor device having diode-built-in IGBT and semiconductor device having diode-built-in DMOS |
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