[發明專利]具有高雪崩健壯性的晶體管裝置

有效

• 申請號: 201710742484.0
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107785410B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: B.菲舍爾;G.弗拉賈科莫;R.門特;A.維爾梅羅特
• 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
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 申屠偉進;杜荔南

1.一種晶體管裝置，包括：

漏極節點、源極節點和柵極節點；

多個漂移和補償基元，每個漂移和補償基元包括第一摻雜類型的漂移區和與第一摻雜類型互補的第二摻雜類型的補償區；和

控制結構，連接在每個漂移和補償基元的漂移區和源極節點之間，

其中所述多個漂移和補償基元中的每個漂移和補償基元的漂移區被耦合到漏極節點，并且所述多個漂移和補償基元中的每個漂移和補償基元的補償區被耦合到源極節點，以及

其中漂移區的第一類型摻雜濃度N₁高于第一摻雜水平L₁并且補償區的第二類型摻雜濃度N₂高于第二摻雜水平L₂，

其中

并且其中ε_S是漂移區和補償區的半導體材料的介電常數，E_C是半導體材料的雪崩擊穿的臨界電場，q是基本電荷，w₁是沿與電流流動方向垂直的方向的漂移區的第一寬度，并且w₂是沿與電流流動方向垂直的方向的補償區的第二寬度。

2.如權利要求1所述的晶體管裝置，其中所述半導體材料是硅。

3.如權利要求1或2所述的晶體管裝置，其中所述第一寬度基本上等于第二寬度。

4.如前述權利要求1-2之一所述的晶體管裝置，其中所述多個漂移和補償基元由半導體結構形成，所述半導體結構包括第一摻雜類型的多個半導體區域和第二摻雜類型的多個半導體區域并且具有間距，以及其中第一寬度w₁和第二寬度w₂中的每一個基本上是所述間距的25%。

5.如前述權利要求1-2之一所述的晶體管裝置，其中

并且。

6.如前述權利要求1-2之一所述的晶體管裝置，其中所述多個漂移和補償基元中的每個漂移和補償基元包括布置在彼此上面的多個半導體層，

其中所述多個半導體層中的每個半導體層包括漂移區的一個部分和補償區的一個部分，

其中所述多個半導體層中的每個半導體層中的漂移區的所述部分具有第一摻雜類型的摻雜劑量并且所述多個半導體層中的每個半導體層中的補償區的所述部分具有第二摻雜類型的摻雜劑量，

其中漂移區的摻雜濃度N₁高于第一摻雜水平L₁包括所述多個半導體層中的每個半導體層中的漂移區的所述部分的第一類型的摻雜劑量高于第一摻雜水平L₁和相應半導體層的厚度之積，以及

其中補償區的摻雜濃度N₂高于第二摻雜水平L₂包括所述多個半導體層中的每個半導體層中的補償區的所述部分的第二類型的摻雜劑量高于第二摻雜水平L₂和相應半導體層的厚度之積。

7.一種晶體管裝置，包括：

漏極節點、源極節點和柵極節點；

多個漂移和補償基元，每個漂移和補償基元包括第一摻雜類型的漂移區和與第一摻雜類型互補的第二摻雜類型的補償區；和

控制結構，連接在每個漂移和補償基元的漂移區和源極節點之間，

其中所述多個漂移和補償基元中的每個漂移和補償基元的漂移區被耦合到漏極節點，并且所述多個漂移和補償基元中的每個漂移和補償基元的補償區被耦合到源極節點，

其中沿晶體管裝置的電流流動方向，所述多個漂移和補償基元中的每個漂移和補償基元具有第一端、與第一端相對的第二端、與第一端和第二端分隔開的第一中間位置以及與第一端和第二端分隔開的第二中間位置，

其中表示沿電流流動方向的漂移區的摻雜濃度的第一摻雜分布圖的第一摻雜參數在第一中間位置和第一端之間單調地增加，以及

其中表示沿電流流動方向的補償區的摻雜濃度的第二摻雜分布圖的第二摻雜參數在第二中間位置和第二端之間單調地增加。