ダイオード領域

[0013] （第１実施形態）
本発明の第１実施形態にかかる半導体装置について説明する。本実施形態にかかる半導体装置は、基板厚み方向に電流を流す縦型のＩＧＢＴとＦＷＤとが１つの基板に備えられたＲＣ−ＩＧＢＴ構造により構成されている。この半導体装置は、例えば、インバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ等の電源回路に使用されるパワースイッチング素子として利用されると好適である。具体的には、本実施形態にかかる半導体装置は、以下のように構成されている。

[0014] 図１に示されるように、半導体装置は、セル領域１と、このセル領域１を囲む外周領域２とを備えている。

[0015] セル領域１は、図１、図２、図３Ａおよび図３Ｂに示されるように、ＩＧＢＴ素子が形成されたＩＧＢＴ領域１ａおよびＦＷＤが形成されたダイオード領域１ｂが交互に形成されている。また、ＩＧＢＴ領域１ａとダイオード領域１ｂの間に境界領域１ｃが形成された構成とされている。

[0016] 具体的には、これらＩＧＢＴ領域１ａとダイオード領域１ｂおよび境界領域１ｃは、図２、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、ドリフト層１１として機能するＮ- 型の半導体基板１０に形成されることで１チップで形成されている。ＩＧＢＴ領域１ａとダイオード領域１ｂおよび境界領域１ｃは、半導体基板１０の一面１０ａの一方向、図１で言えば紙面上下方向に沿って延設されている。そして、ＩＧＢＴ領域１ａとダイオード領域１ｂが延設方向と直交する方向に交互に繰り返し形成され、その間に境界領域１ｃが形成されている。

[0017] ドリフト層１１の上、つまり半導体基板１０の一面１０ａ側には、Ｐ型のベース層１２が形成されている。そして、ベース層１２を貫通してドリフト層１１に達するように複数個のトレンチ１３が形成され、このトレンチ１３によってベース層１２が複数個に分離されている。

[0018] なお、本実施形態では、複数のトレンチ１３は、半導体基板１０の一面１０ａの面方向のうちの一方向、図２で言えば紙面奥行き方向に沿って等間隔に形成されている。また、半導体基板１０の一面１０ａは、ベース層１２のうちのドリフト層１１と反対側の一面などによって構成されている。

[0019] ベース層１２は、ＩＧＢＴ領域１ａとダイオード領域１ｂおよび境界領域１ｃとでＰ型不純物濃度が変えられており、ＩＧＢＴ領域１ａでは、ダイオード領域１ｂおよび境界領域１ｃよりもＰ型不純物濃度が高くされている。以下、ＩＧＢＴ領域１ａに形成されたベース層１２を第１ベース層１２ａといい、ダイオード領域１ｂおよび境界領域１ｃに形成されたベース層１２を第２ベース層１２ｂという。

[0020] 第１ベース層１２ａは、チャネル領域として機能しつつ、ボディ領域としても機能する。この第１ベース層１２ａの表層部には、図２および図３Ｂに示すように、部分的に、第１ベース層１２ａよりも深さが浅くされたＮ+ 型のエミッタ領域１４が形成されている。

[0021] エミッタ領域１４は、ドリフト層１１よりも高不純物濃度で構成され、第１ベース層１２ａ内において終端し、かつ、トレンチ１３の側面に接するように形成されている。本実施形態の場合、エミッタ領域１４は、各トレンチ１３の間において、トレンチ１３の長手方向に沿って等間隔に複数個点在させられている。換言すれば、エミッタ領域１４は、半導体基板１０の一面１０ａに対する法線方向から見て、複数のトレンチ１３の長手方向に対して交差するように、より詳しくは直交するように延設されている。そして、複数のトレンチ１３の間に位置する各エミッタ領域１４が、隣り合うトレンチ１３の両方の側面に接した状態となっている。

[0022] なお、複数のトレンチ１３の長手方向に対する垂直方向において、隣り合う各エミッタ領域１４を繋げると直線状となっているが、各トレンチ１３によって分断されているため、各エミッタ領域１４は矩形状となっている。そして、各エミッタ領域１４は、トレンチ１３の長手方向両端よりも内側に配置された状態となっている。

[0023] また、第１ベース層１２ａは、エミッタ領域１４が形成されていない部分において半導体基板１０の一面１０ａ側まで形成されており、この部分が後述する上部電極１９とオーミック接触させられる第１コンタクト領域１５ａとされる。トレンチ１３の長手方向における第１コンタクト領域１５ａの幅は、例えば同方向におけるエミッタ領域１４の幅と等しくされ、これらの面積比が１：１とされている。

[0024] 第１コンタクト領域１５ａは、第１ベース層１２ａの一部によって構成されるが、部分的に表面濃度が高くされた領域であっても良い。本実施形態の場合、第１コンタクト領域１５ａは、半導体基板１０の一面１０ａに対する法線方向から見て、エミッタ領域１４と同様の上面レイアウトとされており、エミッタ領域１４とされていない部分が第１コンタクト領域１５ａとされている。すなわち、第１コンタクト領域１５ａは、複数のトレンチ１３の長手方向に対して交差するように、より詳しくは直交するように延設されており、複数のトレンチ１３の間に位置する各第１コンタクト領域１５ａが隣り合うトレンチ１３の両方の側面に接した状態となっている。

m面、c面

EP3987220
[0191] In certain embodiments, GaN surface orientation is substantially in the c-plane, m- plane, {40-41}, {30-31}, {20-21}, {40-4-1}, {30-3-1}, {20-2-1} {20-21} orientation,
[0191] 特定の実施形態では、ＧａＮ表面配向が、実質的にｃ面、ｍ面、｛４０－４１｝、｛３０－３１｝、｛２０－２１｝、｛４０－４－１｝、｛３０－３－１｝、｛２０－２－１｝｛２０－２１｝配向であり、

and the device has a laser stripe region formed overlying a portion of the off-cut crystalline orientation surface region. 
デバイスは、オフカット結晶配向面領域の一部を覆って形成されたレーザストライプ領域を有する。

US2022108883
[0175] The images of FIG. 14, which include measurements by the LSCM, shows the surface of the (20-21) free standing GaN substrate 101 after removing the bar 501 of the device 110 .
【０１６６】
  ＬＳＣＭによる測定を含む図１４の画像は、素子１１０のバー５０１を除去した後の（２０－２１）自立ＧａＮ基板１０１の表面を示す。

The surface of the depressed region is tilted 15 degrees from the surface of the (20-21) substrate 101 , wherein the surface of the (20-21) substrate 101 is tilted 15 degrees from the m-plane.
陥没領域の表面は、（２０－２１）基板１０１の表面から１５度傾転され、（２０－２１）基板１０１の表面は、ｍ面から１５度傾転される。

Therefore, the surface of the depressed region is an m-plane.
したがって、陥没領域の表面は、ｍ面である。

The to-plane of bulk GaN is well known as a facet with high cleavage, and utilizing the cleavage of m-plane for removing the bar 501 is very important and useful.
バルクＧａＮのｍ面は、高い劈開を伴うファセットとして周知であり、バー５０１を除去するためにｍ面の劈開を利用することは、非常に重要かつ有用である。

The method of removing the bar 501 can effectively utilize the cleavage of the in-plane, even though the semipolar (20-21) substrate 101 does not have the m-plane as a main surface.
バー５０１を除去する方法は、半極性（２０－２１）基板１０１が主要な表面としてｍ面を有していないとしても、ｍ面の劈開を効果的に利用することができる。

貫通電流

US2020179698
[0106] As used herein, the term “A fiber” refers to myelinated afferent or efferent peripheral axons of the somatic nervous system.
【００９８】
  本明細書で使用される「線維」という用語は、体性神経系の有髄求心性又は遠心性末梢軸索を指す。

Generally speaking, A fibers are associated with proprioception, somatic motor function, sensations of touch and pressure and also sensations of pain and temperature.
一般的に、Ａ線維は固有受容、体性運動機能、触覚及び圧力の感覚、更に疼痛及び温度の感覚に関連している。

A fibers generally have a diameter of about 1 to 22 micrometers (μm) and conduction velocities between about 2 meter per second (m/s) to more than 100 m/s.
線維は一般に、直径が約１～２２マイクロメートル（μｍ）で、伝導速度が約２メートル／秒（ｍ／ｓ）から１００ｍ／ｓを超える。

Each A fiber has dedicated Schwann cells forming the myelin sheath around the fiber.
各Ａ線維には、線維の周囲にミエリン鞘を形成する専用のシュワン細胞がある。

As described above, the myelin sheath has a high content of lipids, increasing the electrical resistance to trans-membrane current flow and contributes to the high conduction velocity of action potentials along the nerve fiber. 
上記のように、ミエリン鞘には脂質が多く含まれており、膜貫通電流に対する電気抵抗が増加し、神経線維に沿った活動電位の高い伝導速度に貢献している。

US9899998
[0024] Depending on the current level and the threshold voltages of devices 81 - 86 (see FIG. 4), the power dissipation in the devices could be unacceptably high when operating in the diode mode.
【００１７】
  ダイオードモードで動作するとき、電流レベル及び素子８１～８６の閾値電圧（図４参照）によっては、素子における電力散逸が許容できないほどに大きくなる。

In this case, a lower power mode of operation may be achieved by applying gate signals of the form shown in FIG. 6.
この場合、図６に示す形状のゲート信号を適用することによって、よりパワーが小さい動作モードを達成してもよい。

For example, when device 81 is switched as shown in FIGS. 5a and 5b ,
例えば、素子８１が図５ａ及び図５ｂに示すように切り替えられると、

during the time device 82 conducts the freewheeling current (when device 81 is off), the gate of device 82 is driven high, allowing the drain-source voltage of device 82 to be simply the on-state resistance (Rds-on) times the motor current.
素子８２が環流電流を流している（素子８１がオフである）間、素子８２のゲートは、ハイに駆動され、素子８２のドレイン－ソース電圧は、単にオン状態抵抗（Ｒｄｓ－ｏｎ）×モータ電流になる。

To avoid shoot-through currents from the high-voltage supply (HV) to ground,
ハイ電圧源（ＨＶ）からグラウンドへの貫通電流を回避するために、

some dead time must be provided between turn-off of device 81 and turn-on of device 82 and again between turn-off of device 82 and turn-on of device 81 . 
素子８１をオフにする時点と、素子８２をオンにする時点との間、及び再び素子８２をオフにする時点と、素子８１をオンにする時点との間に、ある程度の不動作時間を設ける必要がある。

チベット人

（先行する夢の最後、夢の中で急に電灯が点くと同時に実際に廊下のセンサライトが付いた（たまに起きる恐らく単なるエラー現象）。半分目が覚め寝直し）

新聞購読の契約を取りに行く、外人（東南アジア）の奥様、バブルのボディコン風、赤い服。困窮しているらしくボロ屋、天井が傾いており今にも崩れ落ちそう。

チベット語の契約書を使えと言い差し出す。水商売？奥に亭主らしき人影。壁沿いの本棚に大量のチベット語（梵語？）らしき書籍類。天井直すの手伝う、亭主が何か太い木の棒を天井の穴に差し込んで更に上の穴に叩き込む、自分は板で下から天井押さえる、パラパラと塵埃、天井崩れ落ちる。子供が2人笑っている。奥様「仕事に出かけるので」、部屋の外に同僚らしきボディコンチベット人女性が数名立って待っている、一人と目が合う。

チベット語の契約書、日本語で書いてあるようだが良いのか迷う、「ちょっと電話して確認しますんで」、先輩「ああ、オレが行くわ」

 

（分析：昔新聞奨学生だった時の記憶＋何か）