[发明专利]具有场电极结构、栅极结构和辅助二极管结构的半导体器件有效

专利信息
申请号: 201510580550.X 申请日: 2015-09-11
公开(公告)号: CN105428398B 公开(公告)日: 2019-08-30
发明(设计)人: R·西明耶科;O·布兰科;F·希尔勒;M·H·菲勒梅耶 申请(专利权)人: 英飞凌科技奥地利有限公司
主分类号: H01L29/40 分类号: H01L29/40;H01L29/78;H01L29/739
代理公司: 北京市金杜律师事务所 11256 代理人: 王茂华
地址: 奥地利*** 国省代码: 奥地利;AT
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摘要:
搜索关键词: 具有 电极 结构 栅极 辅助 二极管 半导体器件
【权利要求书】:

1.一种半导体器件,所述半导体器件包括:

场电极结构(160),在半导体主体(100)中在与第一表面(101)垂直的方向上延伸;

单元台体(170),由所述半导体主体(100)的在所述场电极结构(160)之间的部分构成,并且包括主体区域(115),所述主体区域与漂移区(121)一起形成第一pn结(pn1);

栅极结构(150),形成在所述场电极结构(160)之间,并且被配置为控制通过所述主体区域(115)的电流;以及

辅助二极管结构(LD),具有小于所述第一pn结(pn1)的正向电压、并且与所述第一pn结(pn1)并联地电连接,其中所述辅助二极管结构(LD)的半导体部分形成在所述单元台体(170)中。

2.根据权利要求1所述的半导体器件,其中

所述第一pn结(pn1)被配置为在所述半导体器件(500)的反向偏置操作状态下导电。

3.根据权利要求1或2所述的半导体器件,其中

所述场电极结构(160)沿与所述第一表面(101)平行的第一水平方向的第一横向延伸,是所述场电极结构(160)沿与所述第一水平方向正交并且与所述第一表面(101)平行的第二水平方向的第二横向延伸的最多三倍。

4.根据权利要求1到3中的任一所述的半导体器件,其中

所述辅助二极管结构(LD)是肖特基接触(SC)。

5.根据权利要求4所述的半导体器件,其中

所述肖特基接触(SC)形成在所述漂移区(121)与导电结构(311)之间的界面处,每个所述导电结构(311)在所述栅极结构(160)中的一个与所述场电极结构(160)中的一个之间延伸、从所述第一表面(101)延伸到所述半导体主体(100)中。

6.根据权利要求5所述的半导体器件,其中

所述导电结构(311)与所述场电极结构(160)直接毗连。

7.根据权利要求5或6所述的半导体器件,其中

每个场电极结构(160)包括场电极(165)以及将所述场电极(165)与所述半导体主体(100)分别地隔开的场电介质(161),并且每个导电结构(311)夹设在所述单元台体(170)中的一个与所述场电介质(161)中的一个之间。

8.根据权利要求5或6所述的半导体器件,其中

每个场电极结构(160)包括场电极(165)以及将所述场电极(165)与所述半导体主体(100)隔开的场电介质(161),并且每个导电结构(311)夹设在所述单元台体(170)中的一个与所述场电极(165)中的一个之间。

9.根据权利要求5或6所述的半导体器件,其中

所述导电结构(311)将所述场电极结构(160)与所述第一表面(101)分别地隔开。

10.根据权利要求5所述的半导体器件,其中

所述导电结构(311)与所述场电极结构(160)隔开,并且延伸穿过所述主体区域(115)。

11.根据权利要求4所述的半导体器件,其中

所述栅极结构(150)形成在所述单元台体(170)与所述场电极结构(160)之间,并且所述肖特基接触(SC)形成在所述单元台体(170)与所述场电极结构(160)之间。

12.根据权利要求11所述的半导体器件,其中

所述肖特基接触(SC)形成在所述漂移区(121)与导电结构(311)之间的界面处,每个导电结构(311)从所述第一表面(101)延伸到所述场电极结构(160)中的一个的场电介质(161)中,并且与毗连的所述单元台体(170)直接毗连。

13.根据权利要求1到3中的任一所述的半导体器件,其中

所述辅助二极管结构(LD)是MOS栅控二极管(140),所述MOS栅控二极管(140)具有:二极管电极(145),电连接到源极区域(110),所述源极区域(110)与所述主体区域(115)一起形成第二pn结(pn2);以及二极管电介质(141),分别地夹设在所述二极管电极(145)与所述主体区域(115)之间。

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