驱动装置以及半导体模块的制作方法

驱动装置以及半导体模块
1.本技术以日本专利申请2022-007651(申请日为2022年1月21日)为基础，从该申请享受优先的利益。本技术通过参照该申请，包括该申请的全部内容。
技术领域
2.本发明的实施方式涉及驱动装置以及半导体模块。


背景技术：

3.例如，igbt(insulated gate bipolar transistor：绝缘栅双极型晶体管)等半导体装置被用于电力转换电路等。期望能够抑制半导体装置中的损耗的驱动装置以及半导体模块。


技术实现要素：

4.本发明的实施方式提供能够抑制损耗的驱动装置以及半导体模块。
5.根据本发明的实施方式，驱动装置包括能够驱动半导体装置的驱动电路。所述半导体装置包括第一电极、第二电极、第三电极、第四电极、半导体部件以及绝缘部件。所述半导体部件包括第一导电型的第一半导体区域、所述第一导电型的第二半导体区域、第二导电型的第三半导体区域、以及所述第二导电型的第四半导体区域。所述第一半导体区域包括第一部分区域、第二部分区域以及第三部分区域。所述第一半导体区域在第一方向上位于所述第一电极与所述第二半导体区域之间。所述第三半导体区域在所述第一方向上位于所述第一半导体区域与所述第二半导体区域之间。所述第四半导体区域在所述第一方向上位于所述第一电极与所述第一半导体区域之间。所述第二电极与所述第二半导体区域电连接。所述第一部分区域在所述第一方向上位于所述第四半导体区域与所述第三电极之间。从所述第三电极向所述第四电极的第二方向与所述第一方向交叉。所述第二部分区域在所述第一方向上位于所述第四半导体区域与所述第四电极之间。所述第三部分区域的至少一部分位于所述第三电极与所述第四电极之间。所述第二半导体区域的至少一部分以及所述第三半导体区域的至少一部分在所述第二方向上位于所述第三电极与所述第四电极之间。所述绝缘部件的至少一部分设置在所述半导体部件与所述第三电极之间、以及所述半导体部件与所述第四电极之间。所述驱动电路能够将第一驱动信号供给至所述第三电极，并能够将第二驱动信号供给至所述第四电极。在第一动作中，所述第一驱动信号从第一电位变化为比所述第一电位高的第二电位。在所述第一动作中，所述第二驱动信号在从第三电位变化为比所述第三电位高的第四电位后，变化为所述第三电位与所述第四电位之间的第五电位。
6.根据上述结构的驱动装置，能够提供能够抑制损耗的驱动装置以及半导体模块。
附图说明
7.图1的(a)及图1的(b)是例示第一实施方式的驱动装置及半导体模块的动作的示
意图。
8.图2是例示应用第一实施方式的驱动装置的半导体装置的示意性剖视图。
9.图3的(a)及图3的(b)是例示第一实施方式的驱动装置及半导体模块的动作的示意图。
10.图4的(a)及图4的(b)是例示第一实施方式的驱动装置及半导体模块的动作的示意图。
11.图5是例示应用第一实施方式的驱动装置的半导体装置的示意性剖视图。
12.图6是例示应用第一实施方式的驱动装置的半导体装置的示意性剖视图。
13.图7是例示第一实施方式的驱动装置、半导体装置以及半导体模块的示意性剖视图。
14.图8是例示第一实施方式的驱动装置、半导体装置以及半导体模块的示意性剖视图。
15.图9是例示第一实施方式的驱动装置、半导体装置以及半导体模块的示意性剖视图。
16.图10的(a)以及图10的(b)是例示实施方式的驱动装置以及半导体模块的动作的示意图。
17.图11的(a)及图11的(b)是例示实施方式的驱动装置及半导体模块的动作的示意图。
18.图12是例示第一实施方式的驱动装置、半导体装置以及半导体模块的示意性剖视图。
19.图13是例示第一实施方式的驱动装置、半导体装置以及半导体模块的示意性剖视图。
20.图14是例示第一实施方式的驱动装置、半导体装置以及半导体模块的示意性剖视图。
21.[附图标记说明]
[0022]
10：半导体部件、10t：沟槽、11～16：第一～第六半导体区域、11a～11c：第一～第三部分区域、40：绝缘部件、51～54：第一～第四电极、70：驱动装置、70d：驱动电路、70p：电源电路、δt1：导通延迟时间、δt2：截止延迟时间、110～112、110a～112a：半导体装置、210～212、210a～212a：半导体模块、d1～d3：第一～第三方向、dc1～dc3：第一～第三驱动条件、ds1、ds2：第一、第二驱动信号、e2：第二电极电位、op1、op2：第一、第二工作、rg1、rg2：第一、第二电阻、v1～v5：第一～第五电位、t1～t4：第一～第四时刻、tv4：时间、tm：时间。
具体实施方式
[0023]
以下，参照附图对本发明的各实施方式进行说明。
[0024]
附图是示意性或概念性的，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等未必与现实的相同。即使在表示相同的部分的情况下，也存在根据附图而彼此的尺寸、比率不同地进行表示的情况。
[0025]
在本技术说明书和各图中，对于与关于已出现的图在前面叙述过的要素相同的要素标注相同的附图标记并适当省略详细的说明。
bipolar transistor)。第四电极54作为控制栅极电极发挥功能。通过第四电极54的电位的控制，能够控制半导体装置110的特性。
[0043]
例如，在第一电极51之上依次设置第四半导体区域14、第一半导体区域11、第三半导体区域13以及第二半导体区域12。在该例子中，在第二半导体区域12之上设置第二电极52。在设置于半导体部件10的多个沟槽10t中的一个沟槽10t中设置有第三电极53。在多个沟槽10t中的另一个沟槽10t中设置有第四电极54。
[0044]
第一半导体区域11例如是漂移层。第一半导体区域11例如是n-层。第二半导体区域12例如是发射极层。第二半导体区域12例如是n
+
层。第二半导体区域12中的n型(第一导电型)的载流子浓度比第一半导体区域11中的n型(第一导电型)的载流子浓度高。第三半导体区域13例如是体层。第三半导体区域13例如是p层。
[0045]
如图2所示，在该例子中，半导体部件10包括第二导电型的第五半导体区域15。第五半导体区域15位于第三半导体区域13与第二电极52之间。第五半导体区域15中的p型(第二导电型)的载流子浓度比第三半导体区域13中的p型(第二导电型)的载流子浓度高。第五半导体区域15例如是p型的接触层。例如，第二电极52与第五半导体区域15接触。第五半导体区域15根据需要设置，也可以省略。
[0046]
如图2所示，在该例中，半导体部件10包括第六半导体区域16。第六半导体区域16位于第四半导体区域14与第一半导体区域11之间。第六半导体区域16是n型(第一导电型)。第六半导体区域16中的n型(第一导电型)的载流子浓度比第一半导体区域11中的n型(第一导电型)的载流子浓度高。第六半导体区域16例如为n层。第六半导体区域16例如是场截止层(field stop layer)。第六半导体区域16根据需要设置，也可以省略。
[0047]
驱动电路70d能够驱动这样的半导体装置110。如图2所示，驱动电路70d能够将第一驱动信号ds1供给至第三电极53。驱动电路70d能够将第二驱动信号ds2供给至第四电极54。
[0048]
图1的(a)及图1的(b)的横轴为时间tm。图1的(a)的纵轴是第一驱动信号ds1。图1的(b)的纵轴是第二驱动信号ds2。
[0049]
如图1的(a)及图1的(b)所示，驱动电路70d能够实施第一动作op1。第一动作op1例如是导通(turn on)动作。驱动电路70d能够实施第二动作op2。第二动作op2例如是截止(turn off)动作。也可以反复实施这些动作。
[0050]
如图1的(a)所示，在第一动作op1中，第一驱动信号ds1从第一电位v1变化为第二电位v2。第二电位v2高于第一电位v1。在一个例子中，第一电位v1为-15v，第二电位v2为+15v。
[0051]
如图1的(b)所示，在第一动作op1中，第二驱动信号ds2在从第三电位v3变化为第四电位v4之后，变化为第五电位v5。第四电位v4高于第三电位v3。第五电位v5处于第三电位v3与第四电位v4之间。在一个例子中，第三电位v3为-15v，第四电位v4为+15v，第五电位v5为0v。
[0052]
可知在这样的动作中，例如能够减少导通损耗eon。
[0053]
例如，存在向第四电极54供给的第二驱动信号ds2与向第三电极53供给的第一驱动信号ds1相同的第一参考例。在第一参考例中，向多个栅极电极供给相同的驱动信号。
[0054]
另一方面，在实施方式中，例如，多个栅极电极的一部分与第三电极53对应，多个
栅极电极的另一部分与第四电极54对应。在实施方式中，向第三电极53供给的第一驱动信号ds1是2电平的信号。另一方面，向第四电极54供给的第二驱动信号ds2为3电平。通过发明人的实验可知，这样的实施方式中的导通损耗eon成为上述第一参考例中的导通损耗eon的50％。
[0055]
向第四电极54供给的第二驱动信号ds2为3电平从而降低导通损耗eon的原因如下。例如，通过增加电子注入通道，电流的上升速度变快。进而，例如，通过增加电子注入通道，载流子蓄积速度上升。由此，耗尽层的缩小变快。由此，电压的下降变快。即，电流的时间变化变大，电压的时间变化也变大。损耗对应于电流及电压的积分。电流的时间变化变大，电压的时间变化也变大，从而导通损耗eon变小。
[0056]
在实施方式中，通过对向第四电极54供给的第二驱动信号ds2设为3电平的信号的电源的研究，能够比较容易地有效地降低导通损耗eon。
[0057]
例如，驱动装置70可以包括电源电路70p(参照图2)。电源电路70p能够将第三电位v3的电压、第四电位v4的电压以及第五电位v5的电压供给至驱动电路70d。驱动电路70d通过对这些电压进行开关，能够生成第一驱动信号ds1以及第二驱动信号ds2。
[0058]
在实施方式中，第一电位v1与第三电位v3可以实质上相同。第二电位v2与第四电位v4可以实质上相同。例如，通过3电平的电位能够驱动第三电极53以及第四电极54。
[0059]
这些电位可以是以第二电极52的电位(第二电极电位e2，参照图2)为基准的电位。例如，第一电位v1低于第二电极电位e2。例如，第二电位v2高于第二电极电位e2。例如，第三电位v3低于第二电极电位e2。例如，第四电位v4高于第二电极电位e2。第二电极电位e2例如是基准电位(0v)。
[0060]
第五电位v5与第二电极电位e2可以实质上相同。例如，第五电位v5可以是第三电位v3以及第四电位v4的中央的电位。例如，第三电位v3与第五电位v5之差的绝对值为第三电位v3与第四电位v4之差的绝对值的0.3倍以上0.7倍以下。
[0061]
第二驱动信号ds2为第四电位v4的时间tv4(参照图1的(b))例如优选为0.1μs以上10μs以下，通过使时间tv4为0.1μs以上，例如能够稳定地抑制损耗，通过使时间tv4为10μs以下，例如能够抑制过度的时间延迟。
[0062]
将第一驱动信号ds1从第一电位v1变化为第二电位v2的时刻设为第一时刻t1。将第二驱动信号ds2从第三电位v3变化为第四电位v4的时刻设为第二时刻t2。在图1的(a)以及图1的(b)的例子(第一驱动条件dc1)下，第二时刻t2与第一时刻t1实质上相同。如后所述，第二时刻t2也可以与第一时刻t1不同。
[0063]
如已说明那样，驱动电路70d能够实施第二动作op2(参照图1的(a)以及图1的(b))。第二动作op2例如是截止动作。在第二动作op2中，第一驱动信号ds1从第二电位v2变化为第一电位v1。在第二动作op2中，第二驱动信号ds2从第五电位v5变化为第三电位v3。
[0064]
在截止动作中，第四电极54的电位也可以在第三电极53的电位的变化之前变化。将第一驱动信号ds1从第二电位v2变化为第一电位v1的时刻设为第三时刻t3。将第二驱动信号ds2从第五电位v5变化为第三电位v3的时刻设为第四时刻t4。第三时刻t3是第四时刻t4之后。
[0065]
考虑第四时刻t4与第三时刻t3相同的第二参考例。根据发明人的实验可知，第三时刻t3为第四时刻t4之后的情况下的截止损耗eoff为第二参考例中的截止损耗eoff的
63％。
[0066]
第三时刻t3为第四时刻t4之后从而降低截止损耗eoff的原因如下。通过使第四电极54(控制栅极电极)的电压超过负侧的阈值，从而例如形成p沟道，空穴被从半导体部件10抽出。通过从半导体部件10抽出空穴，电子注入减少。即，电导率被调制。在半导体部件10中的整体载流子量减少的状态下进行截止。由此，与在载流子量多的状态下进行截止的情况相比，载流子从半导体部件10的排出在短时间内完成。由此，截止损耗eoff降低。
[0067]
例如，若第四电极54的数量多，则从半导体部件10抽出载流子的路径增加。由此，载体的抽出速度以及载体的抽出量增大。由此，有效地降低截止损耗eoff。
[0068]
将第三时刻t3与第四时刻t4之差的绝对值设为截止延迟时间δt2。截止延迟时间δt2例如优选为2μs以上10μs以下。通过使截止延迟时间δt2为2μs以上，例如能够有效地降低半导体部件10中的载流子量。例如，能够有效地降低截止损耗eoff。通过截止延迟时间δt2为10μs以下，例如容易缩短产生导通损耗的时间。
[0069]
图3的(a)及图3的(b)是例示第一实施方式的驱动装置及半导体模块的动作的示意图。
[0070]
图3的(a)及图3的(b)例示第二驱动条件dc2。在第二驱动条件dc2中，第一时刻t1在第二时刻t2之后。
[0071]
图4的(a)及图4的(b)是例示第一实施方式的驱动装置及半导体模块的动作的示意图。
[0072]
图4的(a)及图4的(b)例示第三驱动条件dc3。在第三驱动条件dc3中，第一时刻t1在第二时刻t2之前。
[0073]
上述的第一～第三驱动条件dc1～dc3也可以适合于半导体装置的结构来实施。半导体装置的结构例如是半导体装置中的多个第三电极53的数量(密度)以及多个第四电极54的数量(密度)。
[0074]
如图2所示，半导体装置110包括多个第三电极53以及多个第四电极54。在图2的例子中，多个第四电极54的数量大于多个第三电极53的数量。多个第四电极54的密度高于多个第三电极53的密度。在该情况下，多个第四电极54的负载大于多个第三电极53的负载。在该情况下，优选应用第二驱动条件dc2(第一时刻t1为第二时刻t2之后)。通过先开始负载大的第四电极54的开关，容易适当地得到期望的损耗降低效果。
[0075]
例如，多个第四电极54的数量大于多个第三电极53的数量的情况下的短路电压，比多个第四电极54的数量小于多个第三电极53的数量的情况下的短路电压高。从短路电压的观点出发，优选多个第四电极54比多个第三电极53多。
[0076]
将第一时刻t1与第二时刻t2之差的绝对值设为导通延迟时间δt1。在第二驱动条件dc2中，导通延迟时间δt1(参照图3的(a)及图3的(b))优选为0.1μs以上10μs以下。通过使导通延迟时间δt1为0.1μs以上，例如易于稳定地抑制损耗。通过使导通延迟时间δt1为10μs以下，例如能够抑制过度的时间延迟。
[0077]
图5是例示应用第一实施方式的驱动装置的半导体装置的示意性剖视图。
[0078]
如图5所示，在实施方式的半导体装置111中，多个第四电极54的数量(密度)与多个第三电极53的数量(密度)相同。在该情况下，多个第四电极54的负载大于多个第三电极53的负载。在该情况下，优选应用第一驱动条件dc1(第一时刻t1与第二时刻t2实质上相
同)。通过同时开始负载相同的第四电极54以及第三电极53的开关，从而容易适当地得到期望的损耗降低效果。在第一驱动条件dc1中，导通延迟时间δt1例如小于0.1μs。
[0079]
图6是例示应用第一实施方式的驱动装置的半导体装置的示意性剖视图。
[0080]
如图6所示，在实施方式的半导体装置112中，多个第四电极54的数量小于多个第三电极53的数量。多个第四电极54的密度低于多个第三电极53的密度。在该情况下，多个第四电极54的负载小于多个第三电极53的负载。在该情况下，优选应用第三驱动条件dc3(第一时刻t1在第二时刻t2之前)。通过先开始负载大的第三电极53的开关，容易适当地得到期望的损耗降低效果。
[0081]
在第三驱动条件dc3中，导通延迟时间δt1(参照图4的(a)及图4的(b))优选为0.1μs以上10μs以下。通过使导通延迟时间δt1为0.1μs以上，例如能够稳定地抑制损耗。通过使导通延迟时间δt1为10μs以下，例如能够抑制过度的时间延迟。
[0082]
如图2、图5及图6所示，半导体模块210～212分别包括半导体装置110～112。在实施方式的半导体模块或半导体装置中，也可以设置以下说明的电阻。
[0083]
图7～图9是例示第一实施方式的驱动装置、半导体装置以及半导体模块的示意性剖视图。
[0084]
如图7～图9所示，在实施方式的半导体模块210a～212a中，可以设置第一电阻rg1以及第二电阻rg2中的至少某一个。第一电阻rg1设置在驱动电路70d与第三电极53之间的电流路径上。例如，第一电阻rg1与第三电极53串联设置。第二电阻rg2设置在驱动电路70d与第四电极54之间的电流路径上。例如，第二电阻rg2与第四电极54串联设置。除了这些电阻以外，半导体模块210a～212a的结构可以与半导体模块210～212的结构相同。
[0085]
第一电阻rg1以及第二电阻rg2中的至少某一个也可以包含于驱动装置70。第一电阻器rg1及第二电阻器rg2中的至少一个可以设置在半导体装置中。例如，半导体装置110a～112a可以包括第一电阻器rg1及第二电阻器rg2中的至少某一个。这些电阻可以包括例如半导体及金属中的至少某一种。这些电阻例如可以设置在半导体装置110a～112a的末端区域。
[0086]
通过设置第一电阻rg1以及第二电阻rg2中的至少某一个，能够使第三电极53的电位的变化的时间常数与第四电极54的电位的变化的时间常数不同。通过在第三电极53与第四电极54之间使时间常数不同，从而例如能够调整电流开始流动的时刻(例如延迟时间)。例如，能够使电流开始流动的时刻(例如延迟时间)一致或接近。在第三电极53与第四电极54之间有时栅极电容cge不同。由此，发生延迟时间不一致的情况。通过调整这些电阻，能够使延迟时间一致或接近。
[0087]
图10的(a)及图10的(b)是例示实施方式的驱动装置及半导体模块的动作的示意图。
[0088]
这些图例示了导通动作(第一动作op1)中的电压的变化。这些图中的横轴为时间tm。图10的(a)的纵轴是第三电极53的电位v53。图10的(b)的纵轴是第四电极54的电位v54。在该例子中，第一时刻t1在第二时刻t2之后。在该情况下，第一电阻rg1被设定为比第二电阻rg2低。或者，不设置第一电阻rg1。由此，电位v53与电位v54相比急剧地变化。由此，电位v53达到阈值的时刻(时刻ts)能够与电位v54为阈值的时刻(时刻ts)相同。能够使电流开始流过与第三电极53对应的区域的定时与电流开始流过与第四电极54对应的区域的定时实
质上一致。由此，能够更有效地抑制损耗。
[0089]
图11的(a)及图11的(b)是例示实施方式的驱动装置及半导体模块的动作的示意图。
[0090]
这些图例示了导通动作(第一动作op1)中的电压的变化。在该例子中，第一时刻t1在第二时刻t2之前。在该情况下，第二电阻rg2被设定为比第一电阻rg1低。或者，不设置第二电阻rg2。由此，电位v54与电位v53相比急剧地变化。由此，电位v53达到阈值的时刻(时刻ts)能够与电位v54为阈值的时刻(时刻ts)相同。能够使电流开始流过与第三电极53对应的区域的定时与电流开始流过与第四电极54对应的区域的定时实质上一致。由此，能够更有效地抑制损耗。
[0091]
这样，在第一时刻t1为第二时刻t2之后的情况下(参照图10的(a)以及图10的(b))，例如实施方式的半导体装置包括第二电阻rg2。在该情况下，不设置第一电阻rg1。或者，第一电阻rg1比第二电阻rg2低。
[0092]
在第一时刻t1为第二时刻t2之后的情况下，例如，驱动电路70d包括第二电阻rg2。在该情况下，不设置第一电阻rg1。或者，第一电阻rg1比第二电阻rg2低。
[0093]
另一方面，在第一时刻t1在第二时刻t2之前的情况下(参照图11的(a)以及图11的(b))，例如实施方式的半导体装置包括第一电阻rg1。在该情况下，不设置第二电阻rg2。或者，第二电阻rg2比第一电阻rg1低。
[0094]
在第一时刻t1在第二时刻t2之前的情况下，例如，驱动电路70d包括第一电阻rg1。在该情况下，不设置第二电阻rg2。或者，第二电阻rg2比第一电阻rg1低。
[0095]
通过上述那样的结构，能够更有效地抑制损耗。第一电阻rg1以及第二电阻rg2中的至少某一个可以是可变电阻。例如，作为第一电阻rg1以及第二电阻rg2中的至少某一个，也可以应用包括多个电阻体的电阻元件。通过变更多个电阻体的连接，能够变更电阻。例如，也可以监视半导体装置的特性，基于监视结果来变更第一电阻rg1以及第二电阻rg2中的至少某一个。
[0096]
在设置有多个第三电极53以及多个第四电极54的情况下，存在多个第三电极53的数量与多个第四电极54的数量不相同的情况。由此，多个第三电极53的栅极电容不与多个第四电极54的栅极电容一致。由此，存在延迟时间不一致而损耗变大的情况。在这样的情况下，也可以设置相互不同的第一电阻rg1以及第二电阻rg2。例如，在多个第三电极53的数量比多个第四电极54的数量大的情况下，设置第二电阻rg2，不设置第一电阻rg1或者第一电阻rg1被设定得比第二电阻rg2低。例如，在多个第三电极53的数量比多个第四电极54的数量小的情况下，设置第一电阻rg1，不设置第二电阻rg2，或者将第二电阻rg2设定得比第一电阻rg1低。由此，延迟时间相同，能够抑制损耗。
[0097]
图12～图14是例示第一实施方式的驱动装置、半导体装置以及半导体模块的示意性剖视图。
[0098]
如图12～图14所示，在实施方式的半导体装置110b～112b中，半导体部件10可以包括第一导电型(例如n形)的第七半导体区域17。除此以外的半导体装置110b～112b的结构可以与半导体装置110～112或110a～112a相同。
[0099]
第七半导体区域17设置在第一半导体区域11与第三半导体区域13之间。例如，第七半导体区域17中的第一导电型的载流子浓度高于第一半导体区域11中的第一导电型的
载流子浓度。第七半导体区域17中的第一导电型的载流子浓度可以低于第二半导体区域12中的第一导电型的载流子浓度。第七半导体区域17例如是n型阻挡层。通过设置第七半导体区域17，例如在导通状态(稳定状态)下，促进第一半导体区域11中的载流子蓄积。例如，可获得更低的导通电阻。
[0100]
(第二实施方式)
[0101]
第二实施方式涉及半导体模块(例如，半导体模块210～212及210a～212a)。实施方式的半导体模块包括第一实施方式的驱动装置70、以及上述的半导体装置(例如，半导体装置110～112、或者110a～112a等)。在实施方式的半导体模块中，能够抑制损耗。
[0102]
在实施方式中，半导体部件10例如包括硅。半导体部件10也可以包括sic、氮化镓、氧化镓、或金刚石等。第一电极51例如包括铝等。第二电极52例如包括铝等。第三电极53以及第四电极54例如包括导电性的硅等。绝缘部件40例如包括从由氧及氮组成的组中选择的至少一种和硅。
[0103]
在实施方式中，与半导体区域的形状等有关的信息例如通过电子显微镜观察等而得到。与半导体区域中的杂质浓度有关的信息例如通过edx(energy dispersive x-ray spectroscopy，能量色散x射线光谱仪)或sims(secondary ion mass spectrometry，二次离子质谱)等而得到。与半导体区域中的载流子浓度相关的信息例如可以通过scm(scanning capacitance microscopy，扫描电容显微镜)等而得到。
[0104]
实施方式可以包括以下的结构(例如技术方案)。
[0105]
(结构1)
[0106]
一种驱动装置，具备能够驱动半导体装置的驱动电路，
[0107]
所述半导体装置包括：
[0108]
第一电极；
[0109]
半导体部件，所述半导体部件包括：第一导电型的第一半导体区域、所述第一导电型的第二半导体区域、第二导电型的第三半导体区域、以及所述第二导电型的第四半导体区域，其中，
[0110]
所述第一半导体区域包括第一部分区域、第二部分区域以及第三部分区域，
[0111]
所述第一半导体区域在第一方向上位于所述第一电极与所述第二半导体区域之间，
[0112]
所述第三半导体区域在所述第一方向上位于所述第一半导体区域与所述第二半导体区域之间，
[0113]
所述第四半导体区域在所述第一方向上位于所述第一电极与所述第一半导体区域之间；
[0114]
第二电极，与所述第二半导体区域电连接；
[0115]
第三电极，所述第一部分区域在所述第一方向上位于所述第四半导体区域与所述第三电极之间；
[0116]
第四电极，从所述第三电极向所述第四电极的第二方向与所述第一方向交叉，所述第二部分区域在所述第一方向上位于所述第四半导体区域与所述第四电极之间，所述第三部分区域的至少一部分位于所述第三电极与所述第四电极之间，所述第二半导体区域的至少一部分以及所述第三半导体区域的至少一部分在所述第二方向上位于所述第三电极
与所述第四电极之间；以及
[0117]
绝缘部件，所述绝缘部件的至少一部分设置在所述半导体部件与所述第三电极之间、以及所述半导体部件与所述第四电极之间，
[0118]
所述驱动电路能够将第一驱动信号供给至所述第三电极，并能够将第二驱动信号供给至所述第四电极，
[0119]
在第一动作中，所述第一驱动信号从第一电位变化为比所述第一电位高的第二电位，
[0120]
在所述第一动作中，所述第二驱动信号在从第三电位变化为比所述第三电位高的第四电位后，变化为所述第三电位与所述第四电位之间的第五电位。
[0121]
(结构2)
[0122]
一种驱动装置，具备驱动电路，该驱动电路能够驱动半导体装置，该半导体装置包括作为集电极电极发挥功能的第一电极、作为发射极电极发挥功能的第二电极、作为栅极电极发挥功能的第三电极、以及作为控制栅极电极发挥功能的第四电极，
[0123]
所述驱动电路能够将第一驱动信号供给至所述第三电极，并能够将第二驱动信号供给至所述第四电极，
[0124]
在第一动作中，所述第一驱动信号从第一电位变化为比所述第一电位高的第二电位，
[0125]
在所述第一动作中，所述第二驱动信号在从第三电位变化为比所述第三电位高的第四电位后，变化为所述第三电位与所述第四电位之间的第五电位。
[0126]
(结构3)
[0127]
根据结构1或2所述的驱动装置，其中，所述第一驱动信号从所述第一电位变化为所述第二电位的第一时刻，在所述第二驱动信号从所述第三电位变化为所述第四电位的第二时刻之后。
[0128]
(结构4)
[0129]
根据结构3所述的驱动装置，其中，所述半导体装置包括多个所述第三电极及多个所述第四电极，
[0130]
所述多个第四电极的数量大于所述多个第三电极的数量。
[0131]
(结构5)
[0132]
根据结构3或4所述的驱动装置，其中，所述第一时刻与所述第二时刻之差的绝对值为0.1μs以上10μs以下。
[0133]
(结构6)
[0134]
根据结构3～5中任一项所述的驱动装置，其中，所述半导体装置还包括第二电阻，该第二电阻设置在所述驱动电路与所述第四电极之间的电流路径上，
[0135]
在所述驱动电路与所述第三电极之间的电流路径上不设置第一电阻，或者在所述驱动电路与所述第三电极之间的所述电流路径上设置的所述第一电阻低于所述第二电阻。
[0136]
(结构7)
[0137]
根据结构3～5中任一项所述的驱动装置，其中，还包括第二电阻，该第二电阻设置在所述驱动电路与所述第四电极之间的电流路径上，
[0138]
在所述驱动电路与所述第三电极之间的电流路径上不设置第一电阻，或者在所述
驱动电路与所述第三电极之间的所述电流路径上设置的所述第一电阻低于所述第二电阻。
[0139]
(结构8)
[0140]
根据结构1或2所述的驱动装置，其中，所述第一驱动信号从所述第一电位变化为所述第二电位的第一时刻，在所述第二驱动信号从所述第三电位变化为所述第四电位的第二时刻之前。
[0141]
(结构9)
[0142]
根据结构8所述的驱动装置，其中，所述半导体装置包括多个所述第三电极及多个所述第四电极，
[0143]
所述多个第四电极的数量小于所述多个第三电极的数量。
[0144]
(结构10)
[0145]
根据结构8或9所述的驱动装置，其中，所述半导体装置还包括第一电阻，该第一电阻设置在所述驱动电路与所述第三电极之间的电流路径上，
[0146]
在所述驱动电路与所述第四电极之间的电流路径上不设置第二电阻，或者在所述驱动电路与所述第四电极之间的所述电流路径上设置的所述第二电阻低于所述第一电阻。
[0147]
(结构11)
[0148]
根据结构8或9所述的驱动装置，其中，还具备第一电阻，该第一电阻设置在所述驱动电路与所述第三电极之间的电流路径上，
[0149]
在所述驱动电路与所述第四电极之间的电流路径上不设置第二电阻，或者在所述驱动电路与所述第四电极之间的所述电流路径上设置的所述第二电阻低于所述第一电阻。
[0150]
(结构12)
[0151]
根据结构1～11中任一项所述的驱动装置，其中，所述第三电位与所述第五电位之差的绝对值，为所述第三电位与所述第四电位之差的绝对值的0.3倍以上0.7倍以下。
[0152]
(结构13)
[0153]
根据结构1～12中任一项所述的驱动装置，其中，所述第一电位低于所述第二电极的第二电极电位，
[0154]
所述第二电位高于所述第二电极电位。
[0155]
(结构14)
[0156]
根据结构13所述的驱动装置，其中，所述第三电位低于所述第二电极电位，
[0157]
所述第四电位高于所述第二电极电位。
[0158]
(结构15)
[0159]
根据结构13或14所述的驱动装置，其中，所述第五电位与所述第二电极电位实质上相同。
[0160]
(结构16)
[0161]
根据结构1～15中任一项所述的驱动装置，其中，在第二动作中，所述第一驱动信号从所述第二电位变化为所述第一电位，
[0162]
在所述第二动作中，所述第二驱动信号从所述第五电位变化为所述第三电位。
[0163]
(结构17)
[0164]
根据结构16所述的驱动装置，其中，所述第一驱动信号从所述第二电位变化为所述第一电位的第三时刻，在所述第二驱动信号从所述第五电位变化为所述第三电位的第四
时刻之后。
[0165]
(结构18)
[0166]
根据结构1～17中任一项所述的驱动装置，其中，所述第一电位与所述第三电位实质上相同，
[0167]
所述第二电位与所述第四电位实质上相同。
[0168]
(结构19)
[0169]
根据结构1～18中任一项所述的驱动装置，其中，所述驱动装置还包括电源电路，
[0170]
所述电源电路能够将所述第三电位的电压、所述第四电位的电压以及所述第五电位的电压供给至所述驱动电路。
[0171]
(结构20)
[0172]
一种半导体模块，具备：
[0173]
结构1～19中任一项所述的驱动装置；以及
[0174]
所述半导体装置。
[0175]
根据实施方式，能够提供能够抑制损耗的驱动装置以及半导体模块。
[0176]
以上，参照具体例，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明并不限定于这些具体例。例如，关于半导体模块中包括的驱动电路、电源电路、半导体装置、电极、半导体部件及绝缘部件等各要素的具体结构，只要本领域技术人员从公知的范围中适当选择而同样地实施本发明并能够得到同样的效果，就包括在本发明的范围内。
[0177]
另外，将各具体例的任2个以上的要素在技术上可行的范围内组合而成的方案，只要包括本发明的主旨，就包括在本发明的范围内。
[0178]
此外，作为本发明的实施方式，基于上述的驱动装置以及半导体模块，本领域技术人员能够适当设计变更而实施的全部驱动装置以及半导体模块，只要包括本发明的主旨，就属于本发明的范围。
[0179]
此外，在本发明的思想范畴内，如果是本领域技术人员，则能够想到各种变更例及修正例，这些变更例及修正例也属于本发明的范围。
[0180]
对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包括在发明的范围或主旨内，并且包括在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。

技术特征：
1.一种驱动装置，具备能够驱动半导体装置的驱动电路，所述半导体装置包括：第一电极；半导体部件，所述半导体部件包括：第一导电型的第一半导体区域、所述第一导电型的第二半导体区域、第二导电型的第三半导体区域、以及所述第二导电型的第四半导体区域，其中，所述第一半导体区域包括第一部分区域、第二部分区域以及第三部分区域，所述第一半导体区域在第一方向上位于所述第一电极与所述第二半导体区域之间，所述第三半导体区域在所述第一方向上位于所述第一半导体区域与所述第二半导体区域之间，所述第四半导体区域在所述第一方向上位于所述第一电极与所述第一半导体区域之间；第二电极，与所述第二半导体区域电连接；第三电极，所述第一部分区域在所述第一方向上位于所述第四半导体区域与所述第三电极之间；第四电极，从所述第三电极向所述第四电极的第二方向与所述第一方向交叉，所述第二部分区域在所述第一方向上位于所述第四半导体区域与所述第四电极之间，所述第三部分区域的至少一部分位于所述第三电极与所述第四电极之间，所述第二半导体区域的至少一部分以及所述第三半导体区域的至少一部分在所述第二方向上位于所述第三电极与所述第四电极之间；以及绝缘部件，所述绝缘部件的至少一部分设置在所述半导体部件与所述第三电极之间、以及所述半导体部件与所述第四电极之间，所述驱动电路能够将第一驱动信号供给至所述第三电极，并能够将第二驱动信号供给至所述第四电极，在第一动作中，所述第一驱动信号从第一电位变化为比所述第一电位高的第二电位，在所述第一动作中，所述第二驱动信号在从第三电位变化为比所述第三电位高的第四电位后，变化为所述第三电位与所述第四电位之间的第五电位。2.一种驱动装置，具备驱动电路，该驱动电路能够驱动半导体装置，该半导体装置包括作为集电极电极发挥功能的第一电极、作为发射极电极发挥功能的第二电极、作为栅极电极发挥功能的第三电极、以及作为控制栅极电极发挥功能的第四电极，所述驱动电路能够将第一驱动信号供给至所述第三电极，并能够将第二驱动信号供给至所述第四电极，在第一动作中，所述第一驱动信号从第一电位变化为比所述第一电位高的第二电位，在所述第一动作中，所述第二驱动信号在从第三电位变化为比所述第三电位高的第四电位后，变化为所述第三电位与所述第四电位之间的第五电位。3.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，所述第一驱动信号从所述第一电位变化为所述第二电位的第一时刻，在所述第二驱动信号从所述第三电位变化为所述第四电位的第二时刻之后。4.根据权利要求3所述的驱动装置，其中，所述半导体装置包括多个所述第三电极及多个所述第四电极，所述多个第四电极的数量大于所述多个第三电极的数量。
5.根据权利要求3所述的驱动装置，其中，所述半导体装置还包括第二电阻，该第二电阻设置在所述驱动电路与所述第四电极之间的电流路径上，在所述驱动电路与所述第三电极之间的电流路径上不设置第一电阻，或者在所述驱动电路与所述第三电极之间的所述电流路径上设置的所述第一电阻低于所述第二电阻。6.根据权利要求3所述的驱动装置，其中，所述驱动装置还包括第二电阻，该第二电阻设置在所述驱动电路与所述第四电极之间的电流路径上，在所述驱动电路与所述第三电极之间的电流路径上不设置第一电阻，或者在所述驱动电路与所述第三电极之间的所述电流路径上设置的所述第一电阻低于所述第二电阻。7.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，所述第一驱动信号从所述第一电位变化为所述第二电位的第一时刻，在所述第二驱动信号从所述第三电位变化为所述第四电位的第二时刻之前。8.根据权利要求7所述的驱动装置，其中，所述半导体装置包括多个所述第三电极及多个所述第四电极，所述多个第四电极的数量小于所述多个第三电极的数量，所述半导体装置还包括第一电阻，该第一电阻设置在所述驱动电路与所述第三电极之间的电流路径上，在所述驱动电路与所述第四电极之间的电流路径上不设置第二电阻，或者在所述驱动电路与所述第四电极之间的所述电流路径上设置的所述第二电阻低于所述第一电阻。9.根据权利要求7所述的驱动装置，其中，所述半导体装置包括多个所述第三电极及多个所述第四电极，所述多个第四电极的数量小于所述多个第三电极的数量，所述驱动装置还具备第一电阻，该第一电阻设置在所述驱动电路与所述第三电极之间的电流路径上，在所述驱动电路与所述第四电极之间的电流路径上不设置第二电阻，或者在所述驱动电路与所述第四电极之间的所述电流路径上设置的所述第二电阻低于所述第一电阻。10.一种半导体模块，具备：权利要求1所述的驱动装置；以及所述半导体装置。

技术总结
本发明提供一种能够抑制损耗的驱动装置以及半导体模块。根据实施方式，驱动装置包括能够驱动半导体装置的驱动电路。所述半导体装置包括第一电极、第二电极、第三电极、第四电极、半导体部件以及绝缘部件。所述驱动电路能够将第一驱动信号供给至所述第三电极，并能够将第二驱动信号供给至所述第四电极。在第一动作中，所述第一驱动信号从第一电位变化为比所述第一电位高的第二电位。在所述第一动作中，所述第二驱动信号在从第三电位变化为比所述第三电位高的第四电位后，变化为所述第三电位与所述第四电位之间的第五电位。与所述第四电位之间的第五电位。与所述第四电位之间的第五电位。


技术研发人员：坂野竜则 下条亮平 末代知子
受保护的技术使用者：东芝电子元件及存储装置株式会社
技术研发日：2022.07.21
技术公布日：2023/7/31