[发明专利]少数载流子转换结构

说明书

本发明涉及少数载流子转换结构。依据半导体器件的实施例，半导体器件包含：功率器件井，在半导体衬底中；逻辑器件井，在衬底中并且通过衬底的分离区与功率器件井间隔开；以及少数载流子转换结构，该少数载流子转换结构包含分离区中的第一导电类型的第一掺杂区、分离区中的第二导电类型的第二掺杂区以及将第一和第二掺杂区连接的导电层。第二掺杂区包含在第一掺杂区与功率器件井之间插入的第一部分和在第一掺杂区与逻辑器件井之间插入的第二部分。

技术领域

本申请涉及半导体器件，该半导体器件包含集成在相同半导体衬底中的功率和逻辑器件，特别地涉及在这样集成的半导体器件中的改进寄生双极抑制。

背景技术

一些半导体技术包含垂直功率器件诸如功率DMOS（双扩散的MOS）和至少一个逻辑器件井，在该至少一个逻辑器件井中设置一个或多个逻辑器件。当功率器件反向偏置并且逻辑器件井在负的衬底电势处时，大多数的电流流经功率器件并且流到半导体衬底中以提供有用的反向电流能力。然而，一定百分比的该少数载流子电流从功率器件中流出并且经过横向寄生双极晶体管流到逻辑器件井中。该电流在逻辑井内生成不期望的电势降，并且能够触发进一步寄生器件，从而扰乱在逻辑器件井中设置的（一个或多个）逻辑器件的正确功能。当功率器件反向偏置时更有效地抑制少数载流子朝着逻辑器件井的横向流动以便确保逻辑器件的正确操作是所期望的。

发明内容

依据半导体器件的实施例，半导体器件包括：半导体衬底，具有相反的第一和第二主表面；第一井，从第一主表面延伸到半导体衬底中；第二井，从第一表面延伸到半导体衬底中并且通过半导体衬底的分离区与第一井间隔开；以及分离区中的少数载流子转换结构。垂直功率器件被部分设置在第一井中并且具有垂直电流路径，该垂直电流路径在与第一和第二主表面正交的方向上延伸。在第二井中设置多个逻辑器件。少数载流子转换结构包括：与第一和第二井相同的导电类型的第一掺杂区，该第一掺杂区从第一主表面延伸到半导体衬底中；与第一掺杂区相反的导电类型的第二掺杂区，该第二掺杂区从第一主表面延伸到半导体衬底中；以及导电层，该导电层连接第一和第二掺杂区。第一掺杂区被设置成到第二井比到第一井更接近。第二掺杂区在第一掺杂区与第一井之间比在第一掺杂区与第二井之间更宽。

依据半导体器件的另一个实施例，半导体器件包括：功率器件井，在半导体衬底中；逻辑器件井，在半导体衬底中并且通过半导体衬底的分离区与功率器件井间隔开；以及少数载流子转换结构。少数载流子转换结构包括分离区中的第一导电类型的第一掺杂区、分离区中的第二导电类型的第二掺杂区和将第一和第二掺杂区连接的导电层。第二掺杂区包括在第一掺杂区与功率器件井之间插入的第一部分和在第一掺杂区与逻辑器件井之间插入的第二部分。

依据半导体器件的另一个实施例，半导体器件包括：半导体衬底，具有相反的第一和第二主表面；功率器件井，从第一主表面延伸到半导体衬底中；逻辑器件井，从第一主表面延伸到半导体衬底中并且通过半导体衬底的分离区与功率器件井间隔开；以及分离区中的少数载流子转换结构。少数载流子转换结构包括：第一导电类型的第一掺杂区，从第一主表面延伸到半导体衬底中；第二导电类型的第二掺杂区，从第一主表面延伸到半导体衬底中；以及导电层，将第一和第二掺杂区连接。第一掺杂区在与第一和第二主表面正交的方向上延伸经过第二掺杂区，使得第二掺杂区具有在第一掺杂区与功率器件井之间插入的第一部分和在第一掺杂区与逻辑器件井之间插入的第二部分。

本领域技术人员在阅读下面的详细描述时并且在观看附图时将认识到附加的特征和优势。

附图说明

附图的元件不必相对于彼此成比例。同样的参考数字指定对应的类似部分。各种图解的实施例的特征能够被组合，除非它们彼此排斥。实施例被描绘在附图中并且被详述在下面的描述中。

图1图解半导体器件的实施例的截面图，该半导体器件包含集成在相同半导体衬底中的功率和逻辑器件以及少数载流子转换结构。