[实用新型]半导体器件结构

说明书

本实用新型涉及半导体器件结构。提供了一种半导体器件结构，所述半导体器件结构包括具有第一主表面和相反的第二主表面的半导体材料区域。接触结构设置在所述半导体材料区域的第一部分中，并且包括从邻近所述第一主表面的第一部分延伸的槽结构。包括所述半导体材料区域的部分的多个结构从所述槽结构的下表面向外延伸。在一些实施方案中，所述多个结构包括多个独立式结构。导电材料设置在所述槽结构内并且横向围绕所述多个结构。在一个实施方案中，所述接触结构有助于制造具有低电阻衬底接触的单片串联开关二极管结构。本实用新型可以降低组装成本和循环时间，同时提供较小的封装结构。

技术领域

本实用新型整体涉及半导体器件结构，并且更具体地，涉及具有低电阻衬底接触结构的单片串联开关半导体器件结构。

背景技术

小信号二极管是非线性半导体器件，其通常用于开关应用中，其中该二极管器件提供在指定电压以下的高电阻，类似于打开的开关，并且以突然的方式提供在该指定电压以上的低电阻，类似于闭合的开关。小信号二极管用于电子电路应用中，其中使用高频率和/或小电流。此类应用包括例如视频、音频和数字逻辑电路。与常规功率二极管相比，小信号二极管通常具有更小的结面积，这提供了较低的结电容，从而使它们在处理短持续时间脉冲波形的较高频率应用中或开关和削波应用中更有用。

双重串联开关二极管是一种类型的小信号二极管，其中两个PN结二极管串联连接，并且用于高速开关、通用开关和反向极性保护应用。在过去，双重串联开关二极管器件由组装在三引线封装中的两个分立(即，分离的)二极管构成。这种过去的方法的一个问题是，在包封子组件之前，需要两个管芯附接步骤和两个引线接合步骤来完成子组件。该方法需要增加的组装时间和组装成本。

因此，期望具有如下的方法和结构：提供具有串联连接在单片半导体材料内的多个PN结二极管(即，不止一个)的单片半导体器件结构，并提供满足或超过串联结构中的多个二极管的电性能要求的单片半导体器件。

实用新型内容

本实用新型提供具有非常低电阻接触结构的单片串联开关半导体器件，该非常低电阻接触结构可以降低组装成本和循环时间。在一些实施方案中，本实用新型提供了较小的封装结构。

本实用新型提供一种半导体器件结构，其包括：半导体材料区域，所述半导体材料区域包括具有第一导电类型的半导体衬底和邻近所述半导体衬底设置的具有与所述第一导电性相反的第二导电类型的半导体层，所述半导体层限定第一主表面，并且所述半导体衬底限定相反的第二主表面；所述第一导电类型的第一掺杂区域，其设置在所述半导体层的邻近所述第一主表面的第一部分中；所述第二导电类型的第二掺杂区域，其设置在所述半导体层的邻近所述第一主表面的第二部分中；所述第二导电类型的第三掺杂区域，其设置在所述半导体层的邻近所述第一主表面的第三部分中；和衬底接触结构，所述衬底接触结构从邻近所述第一主表面延伸到所述半导体衬底，其中：所述衬底接触结构电耦接到所述第二掺杂区域以在所述第二掺杂区域和所述半导体衬底之间提供电连通；所述第一掺杂区域、所述半导体层和所述第二掺杂区域被构造为横向二极管结构；所述第三掺杂区域、所述半导体层和所述半导体衬底被构造为竖直二极管结构；并且所述第二主表面为所述横向二极管结构和所述竖直二极管结构两者提供公共电极。

本实用新型还提供一种半导体器件结构，其包括：半导体材料区域，所述半导体材料区域具有第一主表面和相反的第二主表面；和接触结构，所述接触结构设置在所述半导体材料区域的第一部分中；所述接触结构包括：槽结构，所述槽结构从所述第一主表面附近延伸；多个结构，所述多个结构包括从所述槽结构的下表面向外延伸的所述半导体材料区域的部分；和导电材料，所述导电材料设置在所述槽结构内并横向围绕所述多个结构。

以上方案提供了具有非常低电阻接触结构的串联开关半导体器件，该半导体器件尤其降低组装成本和循环时间，另外，也提供了较小的封装结构。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的实施方案的半导体器件结构的放大的局部剖视图；