[发明专利]双极非穿通功率半导体装置有效

专利信息
申请号: 201180056961.9 申请日: 2011-09-27
公开(公告)号: CN103222056A 公开(公告)日: 2013-07-24
发明(设计)人: J.福贝基;M.拉希莫 申请(专利权)人: ABB技术有限公司
主分类号: H01L29/06 分类号: H01L29/06;H01L29/747;H01L29/87;H01L29/861;H01L21/329
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 柯广华;朱海煜
地址: 瑞士*** 国省代码: 瑞士;CH
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摘要:
搜索关键词: 双极非穿通 功率 半导体 装置
【权利要求书】:

1.一种双极非穿通功率半导体装置,包括半导体晶片(2)和在所述晶片的第一主侧上形成的第一电接触和在与所述第一主侧相对的所述晶片的第二主侧上形成的第二电接触,

所述半导体晶片(2)包括具有不同的电导率类型的层的至少两层结构,

所述至少两层结构包括

-第一电导率类型的漂移层(26),

-第二电导率类型的第一层,其朝所述第一主侧直接连接到所述漂移层(26)并且接触所述第一电接触,并且

所述晶片(2)包括具有在所述第一和第二主侧之间测量的恒定晶片厚度(23)的内区(22),和终止区(24),其环绕所述内区(22)并且其中所述晶片厚度(23)至少在所述第一主侧上通过负斜角而减小,

其中所述第一层延伸到第一层深度,所述第一层深度从平面测量,其中所述第一主侧布置在所述内区(22)内,并且

其中所述漂移层延伸到漂移层深度,所述漂移层深度在所述内区(22)内从所述平面测量,其中所述第一主侧布置在所述内区(22)内,

其特征在于

第二电导率类型的第二层布置在所述第一主侧上所述终止区(24)中,所述第二层布置直到第二层深度,所述第二层深度从平面测量,其中所述第一主侧布置在所述内区(22)内,并且其中所述第二层深度大于所述第一层深度并且浅于所述漂移层深度,其中所述第二层的最大掺杂浓度低于所述第一层的最大掺杂浓度,并且其中

所述第一层深度是至多45μm,特别地至多30μm。

2.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,所述装置包括

-在所述第一侧上的第一电导率类型的阴极层(7),其布置使得所述第一电接触接触所述第一层和所述阴极层(7),以及

-在所述第二主侧上的第二电导率类型的第三层,其布置直到从所述第二主侧测量的第三层深度,并且其中

-第二电导率类型的第四层布置在所述第二主侧上所述终止区(24)中直到从所述第二主侧测量的第四层深度,并且其中所述第四层深度大于所述第三层深度,所述第三层深度特别地至多45μm并且特别地30μm。

3.如权利要求1或2中任一项所述的半导体装置,其特征在于,所述晶片厚度(23)在所述终止区(24)中通过负斜角而减小,其具有特别地至多5o的单个角,或通过特别地至多                                                的更靠近所述内区(22)的第一角和特别地至多15o的更靠近所述晶片的边缘的第二角而减小。

4.如权利要求1至3中任一项所述的半导体装置,其特征在于,所述第一层深度达到所述第二层深度的至少1/4、特别地达到1/10,和所述第三层深度达到所述第四层深度的至少1/4、特别地达到1/10中的至少一个。

5.如权利要求1至4中任一项所述的半导体装置,其特征在于,所述第一和所述第三层深度中的至少一个是至少8 μm、特别地至少10 μm。

6.如权利要求1至5中任一项所述的半导体装置,其特征在于,所述第一层形成为具有恒定第一层深度的连续层,并且所述第一层横向延伸进入所述终止区(24),并且其中所述第二层布置在所述第一层和所述漂移层之间。

7.如权利要求1至6中任一项所述的半导体装置,其特征在于,所述第二层连接到所述第一层和所述第四层连接到所述第三层中的至少一个。

8.如权利要求1至7中任一项所述的半导体装置,其特征在于,所述第二层连接到所述第一电接触和所述第四层连接到所述第二电接触中的至少一个。

9.如权利要求1至8中任一项所述的半导体装置,其特征在于,所述第四层具有比所述第三层更低的最大掺杂浓度。

10.如权利要求1至9中任一项所述的半导体装置,其特征在于,装置在所述第一或第二主侧中的一个上包括具有阴极层深度(71)的第一电导率类型的阴极层(7),并且其中布置在与所述阴极层(7)相同的主侧的所述第一或第三层深度比所述阴极层深度(71)更大。

11.如权利要求1或3至10中任一项所述的半导体装置,其特征在于,所述装置包括第二电导率类型的第三层,其布置在所述第二主侧上直到从所述第二主侧测量的第三层深度,并且其中第二电导率类型的护环(9)布置在所述终止区(24)中所述第二主侧上。

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