【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体装置以及使用其的电力转换装置。
技术介绍
1、伴随功率模块的高电力密度化，igbt(insulated gate bipolar transistor，绝缘栅双极晶体管)、mosfet(metal oxide semiconductor field effect transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)等开关元件要求比以往更高的电流密度下的动作和较宽的rbsoa(reverse bias safe operating area，反向偏压安全工作区)耐量。
2、例如，在专利文献1的图1以及段落0029中，记载了“通过在第二区域形成载流子浓度比n势垒层114高的n电场集中层115，从而在寄生晶闸管不存在的第二区域产生电流集中，流经寄生晶闸管存在的第一区域的电流减少”、以及“第二区域与第一区域由沟槽分离，因此能够抑制因第二区域的电流集中而第一区域闩锁”，在专利文献1的段落0024中，记载了“通过使关断时的电流分散来减轻闩锁引起的发热，能够提供具有较宽的rbsoa的igbt”。
3、现有技术文献
4、专利文献
5、专利文献1：日本特开2016－184712号公报
技术实现思路
1、专利技术所要解决的课题
2、然而，在专利文献1中，尽管第一区域与第二区域之间由沟槽分离，但彼此相邻。因此，在n电场集中层115中产生的雪崩电流的一部分流向寄生晶闸管存在的第一区域(开关元件主体存在的区域)，寄生晶闸管可能会
3、另外，在不是igbt而是mosfet的情况下，背面的p集电极层成为n+层，因此在开关元件主体存在的区域不存在pnpn的寄生晶闸管，但在开关元件主体存在的区域存在npn的寄生晶体管，因此有在产生了雪崩电流的情况下，会导致npn的寄生晶体管接通之类的问题。
4、本专利技术所要解决的课题是提供一种通过电场集中层的形成来抑制雪崩产生的场所，并且能够抑制雪崩引起的载流子流向开关元件主体存在的区域的半导体装置以及使用了它的电力转换装置。
5、用于解决课题的方案
6、为了解决上述的课题，本专利技术的第一半导体装置例如具有：第一导电型的漂移层；第二导电型的第一主体层，其形成于上述漂移层的表面；第一导电型的表面侧电极层，其形成于上述第一主体层的表面；表面侧主电极，其与上述第一主体层和上述表面侧电极层连接；第一沟槽，其与上述第一主体层和上述表面侧电极层相接地形成；栅极电极，其形成于上述第一沟槽的内部；以及栅极绝缘膜，其在上述第一沟槽的内部形成于上述第一主体层与上述栅极电极之间、以及上述表面侧电极层与上述栅极电极之间，上述半导体装置的特征在于，具备：第二导电型的第二主体层，其形成于上述漂移层的表面，未形成上述表面侧电极层，且与上述表面侧主电极连接；第二沟槽，其与上述第二主体层相接地形成；虚拟电极，其形成于上述第二沟槽的内部，与上述表面侧主电极形成为同电位；绝缘膜，其在上述第二沟槽的内部形成于上述第二主体层与上述虚拟电极之间；第一导电型的电场集中层，其形成于上述第二主体层的底部，杂质浓度比上述漂移层高；以及第二导电型的浮动层，其形成于上述第一沟槽与上述第二沟槽之间，且形成为电浮动。
7、另外，为了解决上述的课题，本专利技术的第二半导体装置例如具有：第一导电型的漂移层；第二导电型的第一主体层，其形成于上述漂移层的表面；第一导电型的表面侧电极层，其形成于上述第一主体层的表面；表面侧主电极，其与上述第一主体层和上述表面侧电极层连接；沟槽，其与上述第一主体层和上述表面侧电极层相接地形成；栅极电极，其形成于上述沟槽的内部的上述第一主体层侧的侧壁；以及栅极绝缘膜，其在上述沟槽的内部形成于上述第一主体层与上述栅极电极之间、以及上述表面侧电极层与上述栅极电极之间，上述半导体装置的特征在于，具有：第二导电型的第二主体层，其与上述沟槽相接，在与上述第一主体层相反的一侧形成于上述漂移层的表面，未形成上述表面侧电极层，且与上述表面侧主电极连接；虚拟电极，其形成于上述沟槽的内部的上述第二主体层侧的侧壁，与上述表面侧主电极形成为同电位；第一绝缘膜，其在上述沟槽的内部形成于上述第二主体层与上述虚拟电极之间；第一导电型的电场集中层，其形成于上述第二主体层的底部，杂质浓度比上述漂移层高；场板，其形成于上述沟槽的内部，与上述表面侧主电极形成为同电位；第二绝缘膜，其在上述沟槽的内部形成于上述场板与上述漂移层之间；以及第三绝缘膜，其在上述沟槽的内部形成于上述场板与上述栅极电极之间、以及上述场板与上述虚拟电极之间。
8、另外，本专利技术的电力转换装置的特征在于，例如使用本专利技术的第一半导体装置或者第二半导体装置作为开关元件。
9、专利技术的效果
10、根据本专利技术，通过利用电场集中层在第二主体层的某区域产生雪崩，并且在开关元件主体存在的第一主体层与产生雪崩的第二主体层之间具有浮动层、或者在内部形成有场板的宽幅的沟槽，从而第一主体层与第二主体层相互分离，能够抑制雪崩引起的载流子流向开关元件主体存在的第一主体层。
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1.一种半导体装置，具有：
2.一种半导体装置，具有：
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，
4.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，
6.根据权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，
7.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，
8.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，
9.一种电力转换装置，其特征在于，
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种半导体装置，具有：
2.一种半导体装置，具有：
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，
4.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的半导体装置，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：生井正辉，白石正树，
申请(专利权)人：美蓓亚功率半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：
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