[發明專利]具有改善的軟度的半導體組件

有效

• 申請號: 201210145294.8
• 申請日: 2012-05-11
• 公開（公告）號: CN102779856A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: D.韋貝爾
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L29/861
• 分類號: H01L29/861;H01L29/739;H01L29/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 曲寶壯;李浩

技術領域

本發明的實施例涉及半導體組件，尤其是雙極功率半導體組件。

背景技術

比如功率二極管、功率IGBT（絕緣柵雙極晶體管）或功率晶閘管的雙極功率半導體組件包括第一導電類型的第一發射極區域、第二導電類型的第二發射極以及布置在第一和第二發射極區域之間的第一或第二導電類型的基極或漂移區域?；鶚O區域具有比第一和第二發射極區域低的摻雜濃度。當組件處于導通狀態或開態時，第一導電類型的電荷載流子從第一發射極區域注入到基極區域，且第二導電類型的電荷載流子從第二發射極區域注入到基極區域。這些電荷載流子在基極區域中形成電荷載流子等離子體。具有第一和第二導電類型的電荷載流子的該等離子體導致開態中組件的低電阻。

例如，當存在導致二極管正向偏置的電壓時，二極管處于開態（on?state），且當電壓導致二極管反向偏置時，二極管處于關態(off?state)。在從正向偏置狀態向反向偏置狀態轉變期間，即當二極管從開態向關態轉變時，形成電荷載流子等離子體的這些電荷載流子從基極區域移除。這稱為反向恢復。在反向恢復期間，從基極區域移除電荷載流子導致的反向恢復電流流經組件。當電荷載流子已經被移除時，該電流最終降為零。在其趨向于零時，該反向恢復的斜率限定了組件的軟度（softness）。斜率越陡，二極管的反向恢復行為越不“軟”。軟行為是所期望的，因為陡的斜率導致連接到組件的寄生電感中的電壓過沖和/或導致擺動（oscillation）或振蕩（ringing）。

發明內容

一個實施例涉及一種半導體組件，其具有半導體本體、半導體本體中的第一導電類型的第一發射極區域、在半導體本體的垂直方向與第一發射極區域相距一定距離布置的第二導電類型的第二發射極區域以及布置在第一和第二發射極區域之間且具有比第一和第二發射極區域低的摻雜濃度的第二導電類型的基極區域。半導體組件還包括布置在基極區域中的第二導電類型的第一場停止區以及布置在基極區域中的第二導電類型的第二場停止區。第二場停止區在半導體本體的垂直方向與第一場停止相距一定距離布置，且第一場停止區布置在第二場停止區和第二發射極區之間。而且，第二場停止區包括在半導體本體的至少一個水平方向彼此相距一定距離布置的多個場停止區部分。

當閱讀下面的詳細描述且當查看附圖時，本領域技術人員將意識到附加特征和優點。

附圖說明

現在將參考附圖解釋示例。附圖用于說明基本原理，所以僅說明了理解基本原理所必須的方面。附圖沒有按比例繪制。在附圖中，相同的參考字符指示相似的特征。

圖1說明具有布置在基極區域中的兩個場停止區的半導體組件的示意性剖面圖；

圖2說明根據第一實施例的場停止區中的第二場停止區的水平示意性剖面圖；

圖3說明根據第二實施例的場停止區中的第二場停止區的水平示意性剖面圖；

圖4說明具有布置在基極區域中的兩個場停止區且具有發射極短路區域的半導體組件的垂直示意性剖面圖；

圖5說明根據第一實施例的發射極短路區域的水平示意性剖面圖；

圖6說明根據第二實施例的發射極短路區域的水平示意性剖面圖；

圖7包括圖7A至7C，說明根據圖4的半導體組件的電學特性；

圖8說明根據第三實施例的半導體組件的垂直示意性剖面圖；

圖9說明根據第四實施例的半導體組件的垂直示意性剖面圖；以及

圖10說明實現為IGBT且具有布置在基極區域中的第一和第二場停止區的半導體組件的垂直示意性剖面圖。

具體實施方式

圖?1?示意性說明半導體組件、尤其是雙極功率半導體組件的垂直剖面圖。半導體組件包括半導體本體100，該半導體本體100具有第一表面101和與第一表面101相對的第二表面102。半導體本體100能夠包括諸如硅（Si）等常規半導體材料。圖1說明通過半導體本體100的垂直剖面，該剖面是垂直于第一和第二表面101、102延伸的垂直剖平面中的剖面。

圖1中說明的半導體組件實現為二極管。然而，這僅是示例。此處參考二極管解釋的基本原理也可應用于諸如IGBT或晶閘管、尤其是GTO（門極關斷晶閘管）的其他雙極半導體組件。