[發明專利]電荷補償半導體器件

有效

• 申請號: 201310280646.5
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103531614A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: F.希爾勒;H.維伯
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/78;H01L29/40;H01L21/336
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;劉春元

1.一種半導體器件，包括：

半導體主體，在第一截面中包括：

???????第一導電類型的漂移區；

???????鄰接所述漂移區的第二導電類型的第一主體區；

???????第二導電類型的第一補償區，所述第一補償區鄰接所述第一主體區，具有比所述第一主體區更低的最大摻雜濃度并且與所述漂移區形成第一pn結；和

???????第一電荷陷阱，鄰接所述第一補償區并且包括場板和絕緣區，所述絕緣區鄰接所述漂移區并部分包圍所述場板；以及

源極金屬化部，設置在半導體主體上并且與所述第一主體區電阻電連接。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，在所述第一截面中進一步包括：

第二導電類型的第二主體區，第二主體區與所述第一主體區分隔開并且與所述第一主體區電阻電連接；

第二導電類型的第二補償區，第二補償區鄰接所述第二主體區，具有比所述第二主體區更低的最大摻雜濃度，與所述漂移區形成第二pn結，并且與所述源極金屬化部電阻電連接；和

第二電荷陷阱，鄰接所述第二補償區并且包括場板和鄰接所述漂移區并部分地包圍所述場板的絕緣區。

3.根據權利要求2所述的半導體器件，其中所述第一電荷陷阱鄰接所述第二補償區。

4.根據權利要求2所述的半導體器件，其中半導體主體包括具有定義垂直方向的法線方向的第一表面，其中所述源極金屬化部設置在所述第一表面上，并且其中所述截面為垂直截面，半導體器件進一步包括與源極金屬化部相對設置并與所述漂移區電阻電連接的漏極金屬化部，其中所述場板具有到所述第一表面的最小距離，并且其中所述空間電荷區在所述漂移區中在所述第一補償區和第二補償區之間延伸，并且當高于閾值電壓的反向電壓施加到源極金屬化部和漏極金屬化部之間時，所述空間電荷區垂直延伸到所述最小距離的下方，并且其中所述閾值電壓不大于半導體器件的額定阻斷電壓的大約四分之一。

5.根據權利要求1所述的半導體器件，其中在第一截面中所述場板包括鄰接所述第一補償區的第一部分和與所述第一部分隔開的第二部分。

6.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述場板與源極金屬化部電阻電連接。

7.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述場板包括至少一個電荷產生中心。

8.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述場板包括下列中的至少一個：空腔、多晶半導體材料、非晶半導體材料、包括晶格缺陷的半導體材料、具有形成深陷阱的雜質的半導體材料、p型摻雜硅、硅化物和金屬。

9.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述絕緣區鄰接所述第一pn結。

10.根據權利要求1所述的半導體器件，其中在第一截面中所述絕緣區為基本上U形或V形。

11.根據權利要求1所述的半導體器件，其中在第一截面中所述絕緣區包括：第一部分，第一部分設置于所述場板和所述第一補償區之間并且至少在所述場板的頂側鄰接所述場板；和第二部分，第二部分與所述第一部分分隔開并且至少鄰接所述場板的底側，所述底側與頂側相對設置。

12.根據權利要求11所述的半導體器件，其中第一部分和第二部分中的至少一個為基本上U形或V形。

13.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述漂移區包括第一導電類型的第一部分和第一導電類型的第二部分，其中第一部分具有第一最大摻雜濃度并且鄰接所述第一主體區，第二部分鄰接所述漂移區的所述第一部分和所述第一電荷陷阱并且包括高于所述第一摻雜濃度的第二摻雜濃度。

14.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述半導體主體包括具有定義垂直方向的法線方向的第一表面，其中所述源極金屬化部設置在所述第一表面上，并且其中在第一截面中所述第一電荷陷阱基本上設置在所述第一補償區的下方。

15.根據權利要求2所述的半導體器件，進一步包括第三電荷陷阱，第三電荷陷阱在第一截面中設置在所述第一電荷陷阱和第二電荷陷阱之間，并且包括場板和鄰接所述漂移區并部分地包圍場板的絕緣區。