[实用新型]半导体器件

说明书

本实用新型提供了一种具有新颖隐埋结架构的半导体器件。所述半导体器件可具有三个端子以及所述端子中的两个之间的漂移区。所述漂移区包括上漂移层，下漂移层，以及在所述上漂移层和所述下漂移层之间的隐埋结层，其中所述上漂移层和所述下漂移层具有第一掺杂类型。所述隐埋结层包括第一材料和第二材料的散布图案，所述第一材料具有与所述第一掺杂类型相反的第二掺杂类型，并且所述第二材料具有所述第一掺杂类型并且具有与所述上漂移层和所述下漂移层不同的掺杂浓度。该新颖的隐埋结架构使半导体器件能够通过掺杂材料和反向掺杂材料的散布图案来解决开关损耗和性能退化的技术问题。

技术领域

本实用新型通常涉及电子器件，并且更具体地涉及半导体器件中的隐埋结层的设计。

背景技术

功率晶体管是用于开关电源的半导体器件。不同功率晶体管配置是可用的，包括绝缘栅双极晶体管(IGBT)。IGBT设计结合了双极晶体管的输出开关和导通特性与MOSFET的电压控制。IGBT通常用于但不限于涉及低占空比、低频率(例如，低于20kHz)、高电压(例如，高于1000伏特)、高温(例如，高于100℃)和/或高输出功率(例如，高于5kW)的情况。

对IGBT造成负面影响的问题中的一些包括开关损耗以及由于热循环而导致的随时间推移的性能退化。用以改善IGBT特性的最近努力包括将隐埋结(有时称为“浮动”结或“超”结)引入到漂移区中。用以改善隐埋结设计和/或制造技术的努力正在进行中。隐埋结架构及其改善适用于IGBT以及其他半导体器件。

实用新型内容

因此，为了解决开关损耗和性能退化的技术问题，本文提供了具有新颖隐埋结架构的半导体器件，该半导体器件通过掺杂材料和反向掺杂材料的散布图案来解决技术问题。在至少一些实施方案中，半导体器件具有三个端子以及在端子中的两个之间的漂移区。漂移区包括上漂移层，下漂移层，以及在上漂移层和下漂移层之间的隐埋结层，其中上漂移层和下漂移层具有第一掺杂类型。隐埋结层包括第一材料和第二材料的散布图案，第一材料具有与第一掺杂类型相反的第二掺杂类型，并且第二材料具有第一掺杂类型并且具有与上漂移层和下漂移层不同的掺杂浓度。

在至少一些实施方案中，半导体器件包括：具有第一掺杂类型的下漂移区；在所述下漂移区上方的结层，其中所述结层包括第一材料和第二材料的散布图案，所述第一材料具有与所述第一掺杂类型相反的第二掺杂类型，并且所述第二材料具有所述第一掺杂类型并且具有与所述下漂移区不同的掺杂浓度；和在所述结层上方的上漂移区，所述上漂移区具有所述第一掺杂类型并且具有与所述第一材料不同的掺杂浓度。

在至少一些实施方案中，用于制造半导体器件的方法包括形成具有第一掺杂类型的下漂移区。该方法还包括在下漂移区上方形成结层，其中结层包括第一材料和第二材料的散布图案，第一材料具有与第一掺杂类型相反的第二掺杂类型，并且第二材料具有第一掺杂类型并且具有与下漂移区不同的掺杂浓度。该方法还包括在结层上方形成上漂移区，该上漂移区具有第一掺杂类型并且具有与第一材料不同的掺杂浓度。