[發(fā)明專利]包括第一和第二半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210522047.5
• 申請(qǐng)日: 2012-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN103165597A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: U.格拉澤;F.希爾勒;C.倫茲霍費(fèi)爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/02
• 分類號(hào): H01L27/02
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬永利;盧江

優(yōu)先權(quán)要求

本申請(qǐng)是于2011年12月8日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?3/314,637的部分繼續(xù)申請(qǐng)，通過整體引用將所述申請(qǐng)的內(nèi)容結(jié)合于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別地涉及包括第一和第二半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體器件。

背景技術(shù)

當(dāng)高速切換電感負(fù)載時(shí)或者在靜電放電事件期間，要求半導(dǎo)體部件、諸如功率開關(guān)或者靜電放電器件耗散電感器或者充電的元件中存儲(chǔ)的能量。這要求相對(duì)于其他半導(dǎo)體元件調(diào)整這些半導(dǎo)體部件的接通行為以保證被指定耗散能量的半導(dǎo)體元件吸收相應(yīng)放電電流并且因而避免不能吸收能量的半導(dǎo)體元件的任何過應(yīng)力（overstress）而且在將導(dǎo)致器件破壞的模式中避免任何過應(yīng)力。

因此希望當(dāng)高速關(guān)斷電感負(fù)載時(shí)或者在靜電放電事件期間改進(jìn)半導(dǎo)體器件中的能量耗散。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一種半導(dǎo)體器件的實(shí)施例，該半導(dǎo)體器件包括：第一半導(dǎo)體元件，其包括在第一端子與第二端子之間的第一pn結(jié)。該半導(dǎo)體器件還包括：半導(dǎo)體元件，其包括在第三端子與第四端子之間的第二pn結(jié)。該半導(dǎo)體器件還包括：半導(dǎo)體本體，其包括單片地集成的第一半導(dǎo)體元件和第二半導(dǎo)體元件。第一和第三端子電耦合到第一器件端子。第二和第四端子電耦合到第二器件端子。第一pn結(jié)的擊穿電壓V_br1的溫度系數(shù)α₁和第二pn結(jié)的擊穿電壓V_br2的溫度系數(shù)α₂具有相同代數(shù)符號(hào)并且在T=300K處滿足???????????????????????????????????????????????，其中V_br2?<?V_br1。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將在閱讀以下詳細(xì)實(shí)施方式時(shí)并且在查看附圖時(shí)認(rèn)識(shí)附加特征和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

包括附圖以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且在本說明書中并入附圖而且附圖構(gòu)成說明書的部分。附圖圖示本發(fā)明的實(shí)施例并且與描述一起服務(wù)于說明本發(fā)明的原理。本發(fā)明的其他實(shí)施例和本發(fā)明的許多預(yù)計(jì)優(yōu)點(diǎn)將在它們參照以下詳細(xì)描述而變得被更好理解時(shí)容易得到認(rèn)識(shí)。附圖的元素不一定是相對(duì)于彼此成比例。相同標(biāo)號(hào)表示對(duì)應(yīng)相似部分。各種所示實(shí)施例的特征除非它們相互排斥則可以被組合。

在附圖中描繪并且在以下描述中詳述實(shí)施例。

圖1A是包括第一半導(dǎo)體元件和第二半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體器件的一個(gè)實(shí)施例的等效電路的示意圖示。

圖1B是圖1A中所示半導(dǎo)體器件的示意橫截面視圖的一個(gè)實(shí)施例。

圖2圖示了半導(dǎo)體器件的一個(gè)實(shí)施例的示意橫截面視圖，該半導(dǎo)體器件包括溝槽n型場(chǎng)效應(yīng)晶體管（NFET）的單元陣列和溝槽感測(cè)單元。

圖3是半導(dǎo)體器件的橫截面視圖的一個(gè)實(shí)施例的示意圖示，該半導(dǎo)體器件包括溝槽NFET的單元陣列和溝槽感測(cè)單元，溝槽NFET和溝槽感測(cè)單元的溝槽具有不同深度。

圖4是超結(jié)（super?junction）器件的橫截面視圖的一個(gè)實(shí)施例的示意圖示，該超結(jié)器件包括超結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的單元陣列和超結(jié)感測(cè)單元。

圖5是半導(dǎo)體器件的電路圖的一個(gè)實(shí)施例的示意圖示，該半導(dǎo)體器件包括觸發(fā)NFET的第一二極管和被配置成耐受靜電放電電流的第二二極管。

圖6是圖5中所示半導(dǎo)體器件的一部分的示意橫截面視圖的一個(gè)實(shí)施例。

圖7是圖示了圖6中所示器件沿著線AA’和BB’的橫向p型雜質(zhì)分布圖的實(shí)施例的示意圖。

圖8圖示了圖2中所示半導(dǎo)體器件的示意橫截面視圖，該半導(dǎo)體器件包括在溝槽感測(cè)單元和溝槽NFET的柵極電極之間電耦合的至少一個(gè)居間元件。

圖9圖示了圖5中所示半導(dǎo)體器件的電路圖的示意圖，該半導(dǎo)體器件包括在NFET的漏極與柵極之間電耦合的居間元件。

圖10A至10C圖示了限流居間元件的示例。

圖11A至11F圖示了整流居間元件的示例。

圖12A和12B圖示了切換居間元件的示例。

圖13圖示了在圖5中所示NFET的柵極與漏極之間電耦合的電路元件的一個(gè)實(shí)施例。

具體實(shí)施方式