[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
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 | ||
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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