[發明專利]半導體器件和用于形成半導體器件的方法

有效

• 申請號: 201410469610.6
• 申請日: 2014-09-15
• 公開（公告）號: CN104465766B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: H-J·舒爾策
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/861;H01L29/06;H01L21/329;H01L21/336
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 王茂華

技術領域

實施例涉及用于增加半導體器件的耐用性或壽命周期的措施，并且具體涉及半導體器件和用于制造半導體器件的方法。

背景技術

半導體器件的耐用性和壽命周期經常受到半導體器件關斷期間的電壓峰值或電流峰值的影響。例如，在功率半導體的關閉期間可能出現大電流(例如包括大于100V的阻斷電壓)。例如，期望減少由于高電流的破壞風險，以便增加半導體器件的耐用性或壽命周期。

發明內容

一些實施例涉及具有半導體襯底的半導體器件。半導體襯底包括被布置在半導體襯底的主表面處的第一摻雜區域、被布置在半導體襯底的后側表面處的發射極層、通過半導體襯底的第二摻雜區域與第一摻雜區域分離的至少一個第一傳導類型區以及至少一個溫度穩定電阻區。第一摻雜區域包括第一傳導類型并且發射極層至少主要包括第二傳導類型。第二摻雜區域包括第二傳導類型并且至少一個第一傳導類型區包括第一傳導類型。至少一個溫度穩定電阻區被定位在第二摻雜區域內并且鄰近至少一個第一傳導類型區。進一步地，至少一個溫度穩定電阻區包括比第二摻雜區域的被定位成鄰近至少一個溫度穩定電阻區的至少一部分在半導體器件的操作溫度的范圍區間更低的電阻變化。

一些實施例涉及具有半導體襯底的半導體二極管器件。半導體襯底包括被布置在半導體襯底的主表面處的第一摻雜區域、被布置在半導體襯底的后側表面處的發射極層、被定位在后側表面處在發射極層內的至少一個第一傳導類型區以及至少一個溫度穩定電阻區。第一摻雜區域與半導體二極管器件的前側金屬層接觸并且包括第一傳導類型。發射極層與半導體二極管器件的后側金屬層接觸并且至少主要包括第二傳導類型。進一步地，至少一個第一傳導類型區包括第一傳導類型并且至少一個第一傳導類型區通過包括第二傳導類型的第二摻雜區域與第一摻雜區域分離。至少一個溫度穩定電阻區被定位在第二摻雜區域內并且鄰近至少一個第一傳導類型。進一步地，至少一個溫度穩定電阻區包括導致距離半導體襯底的半導體材料的導帶和價帶多于150meV的能態的摻雜或者至少一個溫度穩定電阻區內的平均缺陷密度是第二摻雜區域的被定位成鄰近至少一個溫度穩定電阻區的至少一部分內的平均缺陷密度的兩倍以上。

附圖說明

僅僅通過示例的方式并且參照附圖，在以下內容中將描述裝置和/或方法的一些實施例，其中：

圖1示出了半導體器件的一部分的示意性截面；

圖2示出了又一半導體器件的一部分的示意性截面；

圖3示出了指示在關斷期間隨著時間推移的電流的示意圖；

圖4示出了溫度穩定電阻區的能帶結構的示意性圖示；

圖5a示出了半導體器件的一部分的示意性截面；

圖5b示出了半導體器件的一部分的示意性截面；

圖6示出了半導體器件的一部分的示意性截面；以及

圖7示出了用于形成半導體器件的方法的流程圖。

具體實施方式

現在將完全參照其中一些示例實施例被圖示的附圖來更多地描述各種示例實施例。在圖中，為了清楚起見，線、層和/或區域的厚度可以被放大。

據此，在示例實施例有各種修改和替代形式的能力的同時，其中的實施例通過示例的方式被示出在圖中并且將被詳細描述于此。然而，應當理解的是，沒有旨在將示例實施例限制于所公開的特定形式，而是相反，示例實施例要涵蓋落在本公開范圍上的所有修改、等效物和替代。貫穿圖的說明，相同數字指的是相同或相似的元件。

將理解的是，在元件被稱為被“連接”或“耦合”到另一元件時，它可以被直接連接或耦合到該另一元件或者居間元件可以存在。相比之下，在元件被稱為被“直接連接”或“直接耦合”到另一元件時，沒有居間元件存在。被用于描述元件之間關系的其它詞語應當以相同的方式理解(例如，“在…之間”相對于“直接在…之間”，“鄰近的”相對于“直接鄰近的”等)。

本文中使用的術語僅僅是為了描述特定實施例的目的，并且不旨在于限制示例實施例。如本文中使用的，單數形式“一”、“一個”和“該”也旨在包括復數形式，除非上下文另外明確指示。還將理解的是，在本文中被使用時，術語“包括”、“包含”、“含有”和/或“包括…在內”指定所陳述的特征、整數、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一個或多個其它特征、整數、步驟、操作、元件、部件和/或其群組的存在或添加。