[发明专利]绝缘栅双极晶体管器件、半导体器件和用于形成所述器件的方法

说明书

实施例涉及绝缘栅双极晶体管器件、半导体器件和用于形成所述器件的方法。绝缘栅双极晶体管器件100包括半导体衬底，该半导体衬底包括绝缘栅双极晶体管结构的漂移区域112。进一步地，绝缘栅双极晶体管器件100包括第一纳米线结构120和第一栅极结构130。绝缘栅双极晶体管结构的第一纳米线结构120被连接至漂移区域112。进一步地，绝缘栅双极晶体管结构的第一栅极结构130沿着第一纳米线结构120的至少一部分延伸。

技术领域

实施例涉及用于减小半导体器件的通态电阻的措施，并且特别涉及绝缘栅双极晶体管器件、半导体器件和用于形成绝缘栅双极晶体管器件或半导体器件的方法。

背景技术

功率半导体器件内的功率损耗主要由半导体器件的通态电阻引起。例如，通态电阻或绝缘栅双极晶体管的集电极与发射极之间的电压降的少量降低可以显著地降低器件的功率损耗。功率损耗的降低可以降低器件的发热并且可以增加半导体器件的耐久性或寿命周期。进一步地，可以降低归因于闩锁的损坏的风险。期望提供一种具有例如增加的耐久性或寿命周期和/或减小的功率损耗的半导体器件。

发明内容

需要提供一种具有增加的耐久性或寿命周期和/或减小的功率损耗的半导体器件。

这样的需要可以通过权利要求的主题来满足。

一些实施例涉及包括了半导体衬底、第一纳米线结构和第一栅极结构的绝缘栅双极晶体管器件。半导体衬底包括绝缘栅双极晶体管结构的漂移区域并且绝缘栅双极晶体管结构的第一纳米线结构被连接至漂移区域。进一步地，绝缘栅双极晶体管结构的第一栅极结构沿着第一纳米线结构的至少一部分延伸。

一些实施例涉及包括了场效应结构的半导体衬底、第一纳米线结构、第一栅极结构、第二纳米线结构和第二栅极结构的半导体器件。场效应结构的第一纳米线结构被连接至半导体衬底并且场效应结构的第一栅极结构沿着第一纳米线结构的至少一部分延伸。进一步地，场效应结构的第二纳米线结构被连接至半导体衬底并且场效应结构的第二栅极结构沿着第二纳米线结构的至少一部分延伸。半导体衬底的被连接至第一纳米线结构的至少一部分包括第一导电类型并且第一纳米线结构的至少一部分包括第一导电类型。进一步地，半导体衬底的被连接至第二纳米线结构的至少一部分包括第一导电类型并且第二纳米线结构的至少一部分包括第二导电类型。

另外的实施例涉及用于形成绝缘栅双极晶体管器件的方法。方法包括形成绝缘栅双极晶体管结构的被连接至半导体衬底的漂移区域的第一纳米线结构和形成绝缘栅双极晶体管结构的包围第一纳米线结构的至少一部分的第一栅极结构。

附图说明

将在下面只借助于示例并参照附图来描述设备和/或方法的一些实施例，其中：

图1示出绝缘栅双极晶体管器件的示意性截面；

图2示出绝缘栅双极晶体管器件的另一示意性截面；

图3示出两个纳米线结构的示意性三维图解；

图4示出被两个栅极结构包围的两个纳米线结构的示意性三维图解；

图5示出指出了通过绝缘栅双极晶体管器件的漂移区域的电压降、电子密度和空穴密度的图；

图6示出指出了在绝缘栅双极晶体管器件的切断期间栅极电压、集电极电压和集电极电流随时间变化的图；

图7中的A)示出具有水平纳米线结构的绝缘栅双极晶体管器件的示意性顶视图；

图7中的B)示出沿着图7中的A)中示出的器件的栅极指截取的示意性截面；

图7中的C)示出沿着图7中的A)中示出的器件的n线的示意性截面；

图8示出半导体器件的示意性截面；以及

图9示出用于形成绝缘栅双极晶体管器件的方法的流程图。