[實(shí)用新型]半導(dǎo)體器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320533931.9
• 申請(qǐng)日: 2013-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN203553172U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 漢斯·彼得·費(fèi)爾斯?fàn)?/a>;漢斯-約阿希姆·舒爾茨;安東·毛德;約阿希姆·魏爾斯
• 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): H01L29/06
• 分類號(hào): H01L29/06;H01L27/07
• 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

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體器件。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件中，例如在RC-IGBT中，可通過集成例如二極管和IGBT（Insulated?Gate?Bipolar?Transistor絕緣柵雙極型晶體管）等功能單元，以實(shí)現(xiàn)最大的利用單個(gè)芯片實(shí)現(xiàn)多功能的集成技術(shù)。這些結(jié)構(gòu)具有一些公眾所知的優(yōu)點(diǎn)，例如，在具有僅僅一個(gè)邊緣終端結(jié)構(gòu)的芯片上通過集成二極管功能單元和IGBT功能單元，只需要更小的空間，節(jié)省材料和生產(chǎn)成本，并且對(duì)于IGBT和二極管而言，在芯片上或者是在模塊中提供了更大的硅面積，在這樣的方案中，IGBT和二極管使用了相同的基極區(qū)（Base?Zone），例如，參見DE?69217427。然而使用相同基極區(qū)的兩種元器件帶來的缺點(diǎn)是，對(duì)其中一種器件例如IGBT產(chǎn)生正面影響的并不總是對(duì)于另一種器件例如二極管產(chǎn)生正面影響，因此，必須在兩者之間實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的設(shè)計(jì)，這通常需要對(duì)于二者的結(jié)構(gòu)、性能做出平衡和妥協(xié)。

例如，為了獲得硬開關(guān)優(yōu)化的二極管，例如通過需要在基極區(qū)中注入例如重金屬Pt，這樣，在陽極之前和二極管的漂移區(qū)中使得等離子濃度下降。相反，IGBT需要較小正向?qū)妷航担虼诵枰诳拷黀體區(qū)和發(fā)射極終端的區(qū)域中使得等離子濃度升高。

例如,為了確保可以獲得最優(yōu)的、低開關(guān)損耗的器件行為，需要的是例如在二極管的運(yùn)行模式中使得在陽極結(jié)構(gòu)中的等離子濃度下降，從而確保可以實(shí)現(xiàn)軟的、具有可接受的開關(guān)損耗的關(guān)閉。離子的分布情況對(duì)于兩種運(yùn)行模式而言是相反地，

此外，在具有高的截止能力的功率晶體管的橫向區(qū)域中，會(huì)增加應(yīng)用補(bǔ)償元器件，在超結(jié)功率MOS晶體管的情形中，大部分的這些元器件是利用多次外延生產(chǎn)流程來制造。換句話說，為了形成漂移路徑，沉積多個(gè)外延涂層，在這些涂層之間重復(fù)地使用掩膜或者不使用掩膜進(jìn)行離子注入的步驟。該制作方法通常需要較多的流程，每層需要例如一或兩個(gè)注入步驟、一個(gè)外延步驟以及一至兩個(gè)光刻步驟。

具有在背側(cè)面上垂直布置的漏極（陰極、集電極）和源極（陽極、發(fā)射極）的高電壓部件，例如功率MOSFET、超結(jié)MOS和功率二極管，常常會(huì)包括邊緣終端區(qū)域，其中，在截止情況下，即器件在閉塞方向上，并且在空間電荷區(qū)到達(dá)芯片邊緣前，必須在漏極和源極之間橫向地和垂直地減小電場(chǎng)分布，其中漏極與芯片的背側(cè)面電連接并且通常是連接至側(cè)向的場(chǎng)截止區(qū)域。此外，這些部件也包括源極-漏極-體二極管，其在負(fù)的漏極/源極電壓下，在漏極（陰極）和源極/體區(qū)（陽極）之間利用少數(shù)電荷載流子填充漂移區(qū)。當(dāng)體二極管電流轉(zhuǎn)向時(shí)，在該部件可以承受漏極-源極電壓之前，從P型體區(qū)和P型體邊緣區(qū)注入的空穴回流至在有源區(qū)和邊緣終端區(qū)之間的源/體觸點(diǎn)。空穴電流會(huì)導(dǎo)致在邊緣終端結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵位置的部件損壞，特別是芯片的角部。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述其中一些技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種半導(dǎo)體器件，可減少和/或阻止有源區(qū)域中的載流子的橫向擴(kuò)散，防止在有源區(qū)域中的多個(gè)功能單元的性能的幾乎或完全的彼此相互影響，例如在RC-IGBT中，不因?yàn)槎O管或者IGBT共享基極區(qū)而需要采取對(duì)于二者性能進(jìn)行妥協(xié)的技術(shù)措施。本實(shí)用新型中一些實(shí)施例可以降低和/或阻止邊緣終端區(qū)域的自由載流子的橫向的擴(kuò)散，降低在邊緣終端區(qū)域中的少數(shù)自由載流子的注入，進(jìn)一步可以可靠地將具有體二極管的半導(dǎo)體器件的在邊緣終端區(qū)域中產(chǎn)生的少數(shù)載流子朝源極接觸區(qū)的方向?qū)С觥４送猓鶕?jù)本實(shí)用新型的半導(dǎo)體器件進(jìn)一步減少了硅片在制造過程中受到的應(yīng)力，避免了硅片的彎曲。