[发明专利]半导体器件和用于形成半导体器件的方法

说明书

技术领域

实施例涉及用于增加半导体器件的耐用性或寿命周期的措施，并且具体涉及半导体器件和用于制造半导体器件的方法。

背景技术

半导体器件的耐用性和寿命周期经常受到半导体器件关断期间的电压峰值或电流峰值的影响。例如，在功率半导体的关闭期间可能出现大电流(例如包括大于100V的阻断电压)。例如，期望减少由于高电流的破坏风险，以便增加半导体器件的耐用性或寿命周期。

发明内容

一些实施例涉及具有半导体衬底的半导体器件。半导体衬底包括被布置在半导体衬底的主表面处的第一掺杂区域、被布置在半导体衬底的后侧表面处的发射极层、通过半导体衬底的第二掺杂区域与第一掺杂区域分离的至少一个第一传导类型区以及至少一个温度稳定电阻区。第一掺杂区域包括第一传导类型并且发射极层至少主要包括第二传导类型。第二掺杂区域包括第二传导类型并且至少一个第一传导类型区包括第一传导类型。至少一个温度稳定电阻区被定位在第二掺杂区域内并且邻近至少一个第一传导类型区。进一步地，至少一个温度稳定电阻区包括比第二掺杂区域的被定位成邻近至少一个温度稳定电阻区的至少一部分在半导体器件的操作温度的范围区间更低的电阻变化。

一些实施例涉及具有半导体衬底的半导体二极管器件。半导体衬底包括被布置在半导体衬底的主表面处的第一掺杂区域、被布置在半导体衬底的后侧表面处的发射极层、被定位在后侧表面处在发射极层内的至少一个第一传导类型区以及至少一个温度稳定电阻区。第一掺杂区域与半导体二极管器件的前侧金属层接触并且包括第一传导类型。发射极层与半导体二极管器件的后侧金属层接触并且至少主要包括第二传导类型。进一步地，至少一个第一传导类型区包括第一传导类型并且至少一个第一传导类型区通过包括第二传导类型的第二掺杂区域与第一掺杂区域分离。至少一个温度稳定电阻区被定位在第二掺杂区域内并且邻近至少一个第一传导类型。进一步地，至少一个温度稳定电阻区包括导致距离半导体衬底的半导体材料的导带和价带多于150meV的能态的掺杂或者至少一个温度稳定电阻区内的平均缺陷密度是第二掺杂区域的被定位成邻近至少一个温度稳定电阻区的至少一部分内的平均缺陷密度的两倍以上。

附图说明

仅仅通过示例的方式并且参照附图，在以下内容中将描述装置和/或方法的一些实施例，其中：

图1示出了半导体器件的一部分的示意性截面；

图2示出了又一半导体器件的一部分的示意性截面；

图3示出了指示在关断期间随着时间推移的电流的示意图；

图4示出了温度稳定电阻区的能带结构的示意性图示；

图5a示出了半导体器件的一部分的示意性截面；

图5b示出了半导体器件的一部分的示意性截面；

图6示出了半导体器件的一部分的示意性截面；以及

图7示出了用于形成半导体器件的方法的流程图。

具体实施方式

现在将完全参照其中一些示例实施例被图示的附图来更多地描述各种示例实施例。在图中，为了清楚起见，线、层和/或区域的厚度可以被放大。

据此，在示例实施例有各种修改和替代形式的能力的同时，其中的实施例通过示例的方式被示出在图中并且将被详细描述于此。然而，应当理解的是，没有旨在将示例实施例限制于所公开的特定形式，而是相反，示例实施例要涵盖落在本公开范围上的所有修改、等效物和替代。贯穿图的说明，相同数字指的是相同或相似的元件。

将理解的是，在元件被称为被“连接”或“耦合”到另一元件时，它可以被直接连接或耦合到该另一元件或者居间元件可以存在。相比之下，在元件被称为被“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，没有居间元件存在。被用于描述元件之间关系的其它词语应当以相同的方式理解(例如，“在…之间”相对于“直接在…之间”，“邻近的”相对于“直接邻近的”等)。

本文中使用的术语仅仅是为了描述特定实施例的目的，并且不旨在于限制示例实施例。如本文中使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指示。还将理解的是，在本文中被使用时，术语“包括”、“包含”、“含有”和/或“包括…在内”指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加。