[發(fā)明專利]具有電荷載流子壽命降低設(shè)備的半導(dǎo)體器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310350246.7
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN103515384A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: V·科馬尼特斯基;A·毛德;G·米勒;F·D·普菲施;C·沙伊弗;H-J·舒爾澤;H·舒爾澤;D·維伯
• 申請（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/06
• 分類號: H01L27/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬紅梅;盧江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實施例涉及半導(dǎo)體器件，諸如IGBT(絕緣柵雙極晶體管)，尤其是反向?qū)↖GBT(RC-IGBT)、二極管或MOSFET。

背景技術(shù)

RC-IGBT包括柵極端、集電極端(漏極端)以及發(fā)射極端(源極端)。RC-IGBT可工作在正向偏壓模式，即處于RC-IGBT體區(qū)和漂移區(qū)之間的內(nèi)部PN結(jié)反向偏壓時，以及工作在反向偏壓模式中，即所述PN結(jié)正向偏壓時。在正向偏壓模式中，所述RC-IGBT僅在向柵極端施加適當(dāng)?shù)尿?qū)動電壓時傳導(dǎo)電流，然而在反向偏壓模式中時，所述RC-IGBT獨立于對柵極端的控制而導(dǎo)通電流。在反向偏壓模式中，所述RC-IGBT類似于二極管工作，當(dāng)RC-IGBT由反向偏壓模式，即體二極管導(dǎo)通時，向正偏壓模式變換，即體二極管反向偏壓時，其會產(chǎn)生反向恢復(fù)損耗。本文中變換的含義為由于外部電路，施加至功率器件，例如RC-IGBT，的負載端的電壓改變其符號(極性)。

反向恢復(fù)損耗還可以出現(xiàn)于雙極二極管中當(dāng)其由正向偏壓狀態(tài)變換為反向偏壓狀態(tài)時，以及在MOSFET中，當(dāng)集成體二極管由正向偏壓狀態(tài)變換為反向偏壓狀態(tài)時。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的根本問題是提供具有降低的反向恢復(fù)損耗的半導(dǎo)體器件。

根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件解決該問題。在所述從屬權(quán)利要求中披露了特定實施例以及改進。

一個實施例涉及半導(dǎo)體器件。所述半導(dǎo)體器件包括具有至少一個器件單元的單元區(qū)，所述至少一個器件單元包括第一導(dǎo)電類型的第一器件區(qū)。所述半導(dǎo)體器件進一步包括鄰接至少一個器件單元的第一器件區(qū)的第二導(dǎo)電類型的漂移區(qū)，鄰接所述漂移區(qū)的第一導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)，以及配置為用來降低第二導(dǎo)電類型的所述摻雜區(qū)中的電荷載流子壽命的電荷載流子壽命降低裝置。

附圖說明

現(xiàn)將參考附圖闡述示例。附圖用于解釋基本原理，從而僅圖示出用于理解基本原理的必要的方面。附圖將不是按比例繪制的。附圖中相同的附圖標(biāo)記代表相同的結(jié)構(gòu)。

圖1圖示出了根據(jù)第一實施例的包括第一和第二發(fā)射極區(qū)、漂移區(qū)、器件單元以及至少一個寄生器件區(qū)的半導(dǎo)體器件的橫截面圖；

圖2圖示出了根據(jù)第一實施例的寄生器件區(qū)的橫截面圖；

圖3圖示出了根據(jù)第二實施例的寄生器件區(qū)的橫截面圖；

圖4圖示出了根據(jù)進一步實施例的寄生器件區(qū)的橫截面圖；

圖5圖示出了根據(jù)第二實施例的半導(dǎo)體器件的橫截面圖；

圖6圖示出了半導(dǎo)體器件的第一水平橫截面圖；

圖7圖示出了半導(dǎo)體器件的第二水平橫截面圖；

圖8圖示出了根據(jù)第三實施例的半導(dǎo)體器件的垂直橫截面圖；

圖9圖示出了根據(jù)第四實施例的半導(dǎo)體器件的橫截面圖；

圖10圖示出了半導(dǎo)體器件的單元區(qū)的水平橫截面圖；

圖11圖示出了根據(jù)進一步實施例的半導(dǎo)體器件的垂直橫截面圖；

圖12圖示出了半導(dǎo)體器件的單元區(qū)的邊緣區(qū)的水平橫截面圖；

圖13圖示出了包括處于半導(dǎo)體主體的一個表面區(qū)中的電荷載流子壽命降低裝置的IGBT的一個實施例的垂直橫截面圖；

圖14更詳細地圖示出了電荷載流子壽命降低裝置的一個實施例；

圖15圖示出了包括處于半導(dǎo)體主體的一個表面區(qū)中的電荷載流子壽命降低裝置的MOSFET的一個實施例的垂直橫截面圖；

圖16圖示出了包括處于半導(dǎo)體主體的一個表面區(qū)中的電荷載流子壽命降低裝置的雙極二極管的一個實施例的垂直橫截面圖；

圖17圖示出了包括處于半導(dǎo)體主體的一個表面區(qū)中的電荷載流子壽命降低裝置的雙極二極管的另一個實施例的垂直橫截面圖；

圖18圖示出了包括處于半導(dǎo)體主體的一個表面區(qū)中的電荷載流子壽命降低裝置的半導(dǎo)體器件的一個實施例的水平橫截面圖；

圖19圖示出了包括處于半導(dǎo)體主體的一個表面區(qū)中的電荷載流子壽命降低裝置的半導(dǎo)體器件的另一實施例的水平橫截面圖；

圖20圖示出了包括處于半導(dǎo)體主體的一個表面區(qū)中的電荷載流子壽命降低裝置的半導(dǎo)體器件的進一步實施例的水平橫截面圖；

圖21圖示出了包括處于半導(dǎo)體的主體的一個表面區(qū)中的電荷載流子壽命降低裝置的半導(dǎo)體器件的再另一實施例的水平橫截面圖；

在下面的詳細描述中，對形成其一部分的附圖進行參考，并且其中通過舉例說明本發(fā)明可以在其中實踐的特定實施例來示出。

具體實施方式