[發明專利]半導體器件及包括該半導體器件的集成電路

有效

• 申請號: 201210151465.8
• 申請日: 2012-05-15
• 公開（公告）號: CN102800702A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 弗朗茨·赫爾萊爾;安東·毛德;約阿希姆·魏爾斯
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/49;H01L27/02;H01L27/06
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及一種半導體器件及包括該半導體器件的集成電路。

背景技術

諸如金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）或絕緣柵雙極晶體管（IGBT）的場效應控制電源開關結構已被用于各種應用，包括但不限于電源開關和整流器，例如半橋。

流經用作開關的場效應控制結構的電流方向在不同的運行周期中有所不同。在場效應控制結構的開/關模式或正向模式中，場效應控制結構的體漏結處的PN本體二極管被反向偏壓，并且可以通過施加到場效應控制器件的柵電極的電壓來控制器件的電阻。在場效應控制器件的二極管模式中，PN本體二極管被正向偏壓。這導致了主要由電流和整個本體二極管的電壓降的乘積決定的損耗。例如，當切換電感負載時，PN本體二極管可能被正向偏壓。

考慮到滿足場效應控制電源開關結構的電氣特性的要求，需要降低場效應控制電力轉換結構中的PN本體二極管的開關損耗。

發明內容

根據半導體器件的第一實施方式，半導體器件包括源極金屬化物（source?metallization）和半導體本體。半導體本體包括第一場效應結構，其包括電耦接至源極金屬化物的第一導電類型的源區。半導體本體進一步包括第二場效應結構，其包括電耦接至源極金屬化物的第一導電類型的源區。包括在半導體本體中的半導體區的電壓抽頭（voltage?tap，電壓分接頭）通過中間反相器結構（intermediate?inverter?structure）電耦接至第一場效應結構的第一柵電極。

根據半導體器件的第二實施方式，半導體器件包括源極金屬化物和半導體本體。半導體本體包括第一場效應結構，其包括電耦接至源極金屬化物的第一導電類型的源區。半導體本體進一步包括第二場效應結構，其包括電耦接至源極金屬化物的第一導電類型的源區。第一場效應結構的第一柵電極電耦接至第一柵極驅動器電路，并且第二場效應結構的第二柵電極電耦接至不同于第一柵極驅動器電路的第二柵極驅動器電路。第一場效應結構和第二場效應結構共用公共漏極。

根據集成電路的第一實施方式，集成電路包括半橋電路。半橋包括第一實施方式的半導體器件。

根據集成電路的第二實施方式，集成電路包括半橋電路。半橋包括第二實施方式的半導體器件。

在閱讀下面的詳細描述并參考附圖后，本領域技術人員將認識到其他的特征和優點。

附圖說明

包括了附圖來提供對本發明的進一步理解，其被并入并構成本說明書的一部分。附圖示出了本發明的實施方式，并且與文字描述一起用于解釋本發明的原理。很容易了解本發明的其他實施方式和許多本發明的預期優點，因為它們通過參照以下的詳細描述而變得更好理解。附圖的元件不一定彼此成比例。相同的參考標號指示對應的類似部分。除非互相排斥，示出的各個實施方式的特征可以組合。

實施方式在附圖中示出并且在下文中詳細描述。

圖1是穿過包括第一和第二場效應結構的MOSFET的一部分的垂直截面的示意圖，其中，第一場電極結構的柵電極電耦接至邊緣終端區的保護環。

圖2是邊緣終端區中的結終端延伸（JTE）結構的示意圖，該結構是對圖1中示出的MOSFET的保護環邊緣終端的替代結構。

圖3是穿過圖1中示出的MOSFET的單元區的一部分的垂直截面的示意圖，包括第一晶體管單元和第二晶體管單元。

圖4是穿過包括第一和第二場效應結構的MOSFET的一部分的垂直截面的示意圖，其中，第一場電極結構的柵電極電耦接至耗盡晶體管的源極。

圖5是穿過MOSFET的一部分的垂直截面的示意圖，MOSFET包括電耦接至第一柵極驅動器電路的第一場效應結構的第一柵電極和電耦接至不同于第一柵極驅動器電路的第二柵極驅動器電路的第二場效應結構的第二柵電極。

圖6是包括半橋電路的集成電路的一部分的示意圖。

具體實施方式