[發明專利]一種半導體功率器件的背面結構

有效

• 申請號: 201410545423.1
• 申請日: 2014-10-13
• 公開（公告）號: CN105489636B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 蘇冠創
• 申請（專利權）人: 南京勵盛半導體科技有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/36;H01L21/265;H01L21/266
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種半導體功率器件的背面結構，至少包括以下部分：

(1)半導體背面有一N型緩沖層(10)，該N型緩沖層在N型基區(9)的一邊離半導體背面的深度大于1μm，摻雜濃度范圍為1×10¹⁵/cm³至1×10¹⁸/cm³；

(2)在靠近半導體背面有一集電結P型層(11)，該集電結P型層在N型緩沖層10的一邊離背面的深度小于1μm，摻雜濃度范圍為1×10¹⁷/cm³至5×10¹⁹/cm³；

(3)在靠近半導體背面至少有一N+區，寬度范圍為30μm至150μm，該N+區會穿過集電結P型層連接至N型緩沖層，摻雜濃度范圍為1×10¹⁹/cm³至1×10²⁰/cm³；

(4)在靠近半導體背面至少有一部分集電結P型層內沒有N+區，該部分集電結P型層的寬度至少大于100μm；

(5)與半導體背面連接的為金屬，形成背面集電極。

2.根據權利要求1所述的一種半導體功率器件的背面結構，其特征在于，所述集電結P型層的摻雜濃度范圍為1×10¹⁷/cm³至5×10¹⁸/cm³，所述集電結P型層內至少有一P+區(12)，該P+區連接至表面電極，其寬度范圍為30μm至150μm，摻雜濃度范圍為1×10¹⁹/cm³至1×10²⁰/cm³。

3.根據權利要求1所述的一種半導體功率器件的背面結構，其特征在于，所述N+區的形狀為圓形、方形或不規則形狀，並無需與器件前面結構對準。

4.根據權利要求1所述的一種半導體功率器件的背面結構，其特征在于，所述一部分集電結P型層內沒有N+區，該部分集電結P型層的形狀為圓形、方形或不規則形狀，並無需與器件前面結構對準。

5.根據權利要求2所述的一種半導體功率器件的背面結構，其特征在于，在P+區與N緩沖層之間有一附加的N型區(14)，使得在P+區與N型緩沖區之間比集電結P型區與N型緩沖區之間有更多N型雜質，在反向偏置時能夠避免穿通現象發生。

6.根據權利要求2所述的一種半導體功率器件的背面結構，其特征在于，所述N+區(13)與所述P+區(12)是用不同的掩膜版注入的。

7.根據權利要求5所述的一種半導體功率器件的背面結構，其特征在于，所述P+區(12)與所述N型區(14)是用同一的掩膜版注入的。

8.一種半導體功率器件的背面結構，至少包括以下部分：

(1)半導體背面有一N型緩沖層(10)，該N型緩沖層在N型基區的一邊離背面的深度大于1μm，摻雜濃度范圍為1×10¹⁵/cm³至1×10¹⁸/cm³；

(2)在靠近半導體背面有一集電結P型層(11)，該集電結P型層在N型緩沖層的一邊離背面的深度小于1μm，摻雜濃度范圍為1×10¹⁷/cm³至5×10¹⁸/cm³；

(3)在集電結P型層內至少有一P+區(12)，該P+區連接至表面電極，其寬度范圍為30μm至150μm，摻雜濃度范圍為1×10¹⁹/cm³至1×10²⁰/cm³；

(4)在P+區與N型緩沖層之間有一附加的N型區(14)，使得在P+區與N型緩沖區之間有更多N型雜質，在反向偏置時能夠避免穿通現象發生；

(5)與半導體背面接觸為金屬，形成背面集電極。