[發(fā)明專利]集成功率半導(dǎo)體器件、其制造方法和斬波電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310237138.9
• 申請(qǐng)日: 2013-06-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103515383B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 弗朗茨·赫爾萊爾;安東·毛德;安德烈亞斯·邁塞爾;漢斯-約阿希姆·舒爾茨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/06
• 分類號(hào): H01L27/06;H01L29/739;H01L29/861;H01L21/822;H03K17/567
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11240
• 代理人: 余剛,李慧

1.一種單片集成的功率半導(dǎo)體器件(100-400)，包括：

-具有第一區(qū)域(110)和第二區(qū)域(120)的半導(dǎo)體本體(40)，其中，所述第一區(qū)域(110)和所述第二區(qū)域(120)分別從所述半導(dǎo)體本體(40)的第一表面(101)延伸直至所述半導(dǎo)體本體(40)的、與所述第一表面(101)相對(duì)布置的第二表面(102)，并且其中，所述第一表面(101)的法線方向(e_n)定義了垂直方向；

-在所述第一區(qū)域(110)中形成的功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)(T_L1)，所述功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)具有布置在所述半導(dǎo)體本體(40)的所述第一表面(101)上的第一負(fù)載接口(10)和布置在所述半導(dǎo)體本體(40)的所述第二表面(102)上的第二負(fù)載接口(13)；

-在所述第二區(qū)域(120)中形成的功率二極管(D_H1)，所述功率二極管具有布置在所述半導(dǎo)體本體(40)的所述第一表面(101)上的第一負(fù)載接口(12)和布置在所述半導(dǎo)體本體(40)的所述第二表面(102)上的第二負(fù)載接口(13)，其中，所述功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)(T_L1)的所述第二負(fù)載接口(13)和所述功率二極管(D_H1)的所述第二負(fù)載接口(13)由共同的負(fù)載接口構(gòu)成；和

-至少一個(gè)邊緣閉合結(jié)構(gòu)(15₁，15₂，15₃，9)，所述邊緣閉合結(jié)構(gòu)與所述第一表面(101)相鄰，并且在水平方向上布置在所述功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)(T_L1)的第一負(fù)載接口(10)和所述功率二極管(D_H1)的第一負(fù)載接口(12)之間，由此在所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域之間獲得電壓差。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體器件(100-400)，其中，所述功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)包括多個(gè)構(gòu)造相同的單元，所述單元集成在所述半導(dǎo)體本體(40)的所述第一區(qū)域(110)中并且彼此并聯(lián)地電連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的功率半導(dǎo)體器件(100-400)，其中，所述功率二極管(D_H1)具有垂直的pn結(jié)(18)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的功率半導(dǎo)體器件(100-400)，其中，所述邊緣閉合結(jié)構(gòu)包括分別相鄰于所述第一表面(101)布置的場(chǎng)板(15)、和/或VLD邊緣閉合結(jié)構(gòu)、和/或JTE邊緣閉合結(jié)構(gòu)，和/或場(chǎng)環(huán)邊緣閉合結(jié)構(gòu)和/或垂直的邊緣閉合結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率半導(dǎo)體器件(100-400)，其中，所述邊緣閉合結(jié)構(gòu)包括分別相鄰于所述第一表面(101)布置的場(chǎng)板(15)、和/或VLD邊緣閉合結(jié)構(gòu)、和/或JTE邊緣閉合結(jié)構(gòu)，和/或場(chǎng)環(huán)邊緣閉合結(jié)構(gòu)和/或垂直的邊緣閉合結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的功率半導(dǎo)體器件(100-400)，其中，至少一個(gè)所述邊緣閉合結(jié)構(gòu)包括與所述功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)(T_L1)的所述第一負(fù)載電極(10)連接的第一場(chǎng)板(15₁)，和/或其中至少一個(gè)所述邊緣閉合結(jié)構(gòu)包括與所述共同的負(fù)載接口連接的第二場(chǎng)板(15₂)，和/或其中至少一個(gè)所述邊緣閉合結(jié)構(gòu)包括與所述功率二極管(D_H1)的所述第一負(fù)載電極(12)連接的第三場(chǎng)板(15₃)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的功率半導(dǎo)體器件(100-400)，其中，至少一個(gè)所述邊緣閉合結(jié)構(gòu)包括與所述功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)(T_L1)的所述第一負(fù)載電極(10)連接的第一場(chǎng)板(15₁)，和/或其中至少一個(gè)所述邊緣閉合結(jié)構(gòu)包括與所述共同的負(fù)載接口連接的第二場(chǎng)板(15₂)，和/或其中至少一個(gè)所述邊緣閉合結(jié)構(gòu)包括與所述功率二極管(D_H1)的所述第一負(fù)載電極(12)連接的第三場(chǎng)板(15₃)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的功率半導(dǎo)體器件(100-400)，其中，所述第二場(chǎng)板(15₂)在所述水平方向上布置在所述第一場(chǎng)板(15₁)和所述第三場(chǎng)板(15₃)之間。