[發(fā)明專利]橫向半導體部件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010164378.7
• 申請日: 2010-04-09
• 公開（公告）號: CN101859780A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·韋耶斯;A·莫德;F·赫勒;P·庫珀
• 申請（專利權(quán)）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L27/12
• 分類號: H01L27/12;H01L27/28;H01L29/78;H01L51/05
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李娜;李家麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橫向半導體部件，特別是功率半導體部件。

背景技術(shù)

功率半導體部件是通常具有低摻雜漂移區(qū)的部件。如果部件阻斷(block)，則空間電荷區(qū)在漂移區(qū)中傳播，該漂移區(qū)因此用于吸收在部件阻斷時的阻斷電壓(blocking?voltage)。為了獲得高電壓阻斷性能，功率半導體部件的漂移區(qū)由單晶半導體材料組成。如果施加電子電壓，單晶半導體材料具有低的泄漏電流，因此能夠形成具有高電壓阻斷性能的尺寸。然而，單晶半導體材料難以產(chǎn)生并且只能通過沉積工藝的方式產(chǎn)生在單晶半導體材料上而不能在絕緣體(如氧化物或玻璃)上。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的一個方面涉及一種具有橫向晶體管部件的半導體部件裝置，其包括：電絕緣載體層；該載體層上的第一和第二半導體層，其被設(shè)置成一個在另一個上方并且通過電介質(zhì)層彼此隔開以及其中至少第一半導體層包括多晶半導體材料、非晶半導體材料或有機半導體材料；在第一半導體層中：源區(qū)、主體區(qū)、漂移區(qū)和漏區(qū)；在第二半導體層中：鄰近漂移區(qū)設(shè)置的漂移控制區(qū)，具有在第一橫向末端的用于施加控制電位的控制端子并且在第二橫向末端經(jīng)由整流元件耦合到漏區(qū)；柵電極，鄰近主體區(qū)設(shè)置并且通過柵電介質(zhì)層與主體區(qū)電介質(zhì)絕緣。

進一步方面涉及一種具有橫向晶體管部件的半導體部件裝置，其包括：電絕緣載體層，具有大于20μm的厚度；該載體層上的第一和第二半導體層，其被設(shè)置成一個在另一個上方并且通過電介質(zhì)層彼此隔開；在第一半導體層中：源區(qū)、主體區(qū)、漂移區(qū)和漏區(qū)；在第二半導體層中：漂移控制區(qū)，鄰近漂移區(qū)設(shè)置、具有在第一橫向末端的用于施加控制電位的控制端子并且在第二橫向末端經(jīng)由整流元件耦合到漏區(qū)；柵電極，鄰近主體區(qū)設(shè)置并且通過柵電介質(zhì)層與主體區(qū)電介質(zhì)絕緣。

進一步方面涉及一種半導體部件，其包括：第一和第二半導體層，彼此鄰近設(shè)置并且通過電介質(zhì)層彼此隔開以及其中至少第一半導體層包括多晶半導體層或非晶半導體層或有機半導體層；在第一半導體層中：源區(qū)、主體區(qū)、漂移區(qū)和漏區(qū)；在第二半導體層中：漂移控制區(qū)，鄰近漂移區(qū)設(shè)置、具有在第一橫向末端的用于施加控制電位的控制端子并且在第二橫向末端經(jīng)由整流元件耦合到漏區(qū)；柵電極，鄰近主體區(qū)設(shè)置并且通過柵電介質(zhì)層與主體區(qū)電介質(zhì)絕緣。

附圖說明

將參照以下附圖來解釋半導體部件裝置的示例。這些附圖用來示出半導體部件裝置的基本原理。因此，僅示出對理解這個基本原理有關(guān)的方面。在附圖中，除非另外指出，相同的附圖標記表示具有相同意義的相同特征。

圖1通過半導體部件裝置的垂直橫截面的方式示出具有設(shè)置在電絕緣載體層上的橫向晶體管部件的半導體部件裝置的第一示例。

圖2通過垂直橫截面的方式示出具有橫向晶體管部件的半導體部件裝置的第二示例。

圖3通過垂直橫截面的方式示出具有橫向晶體管部件的半導體部件裝置的其它示例。

圖4示出具有橫向晶體管部件并且具有連接到該橫向晶體管部件的其它電路部件的半導體部件裝置。

圖5示出根據(jù)圖4的半導體部件裝置的電路圖。

圖6示出具有橫向晶體管部件并且具有用于晶體管部件的控制電路的半導體部件裝置，該控制電路設(shè)置在橫向半導體部件下方的襯底中。

圖7示出用于集成控制電路的電容性部件的不同備選方案。

圖8示出具有與圖1和2中的晶體管部件相比改進的晶體管部件的半導體部件裝置的示例。

圖9示出具有與圖1和2中的晶體管部件相比改進的晶體管部件的半導體部件裝置的其它示例。

圖10示出具有橫向晶體管部件并且具有薄膜部件的半導體部件裝置，該薄膜部件設(shè)置在晶體管部件下方的載體層中。

圖11通過俯視圖的方式示出與圖10中的部件相比改進的部件。

圖12通過半導體部件裝置的垂直橫截面的方式示出具有設(shè)置在載體層上的二極管部件的半導體部件裝置。

圖13示出具有晶體管部件的半導體部件裝置，其包括漂移區(qū)和漂移控制區(qū)并且將其漂移控制區(qū)布置在襯底中。

圖14示出與圖13的半導體部件裝置相比改進的半導體部件裝置，其漂移控制區(qū)布置在漂移區(qū)上方。

圖15示出具有晶體管部件的半導體部件裝置，其包括漂移區(qū)、漂移控制區(qū)和柵電極并且將其柵電極和漂移控制區(qū)布置在漂移區(qū)的相對側(cè)。

圖16示出具有晶體管部件的半導體部件裝置，其包括漂移區(qū)以及兩個漂移控制區(qū)和兩個柵電極。

具體實施方式