[发明专利]功率半导体器件在审
申请号: | 201910575085.9 | 申请日: | 2019-06-28 |
公开(公告)号: | CN110660795A | 公开(公告)日: | 2020-01-07 |
发明(设计)人: | M.费尔;P.C.布兰特;E.莱歇尔;H.梅克尔;K.施拉姆尔 | 申请(专利权)人: | 英飞凌科技股份有限公司 |
主分类号: | H01L27/08 | 分类号: | H01L27/08;H01L29/06 |
代理公司: | 72001 中国专利代理(香港)有限公司 | 代理人: | 周学斌;申屠伟进 |
地址: | 德国瑙伊比*** | 国省代码: | 德国;DE |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体本体 功率半导体器件 边缘终止结构 第一导电类型 边缘终止区 负载端子 耦合到 半导体 绝缘层 半导体材料 导电类型 芯片边缘 漂移区 屏蔽层 源区 绝缘 背面 | ||
1.一种功率半导体器件(1),其包括:
- 半导体本体(10),其具有耦合到第一负载端子结构(11)的正面(10-1)和耦合到第二负载端子结构(12)的背面(10-2),所述半导体本体(10)包括:
- 有源区(106),其被配置用于在所述第一负载端子结构(11)与所述第二负载端子结构(12)之间传导负载电流;
- 具有第一导电类型(100)的漂移区(100),其被配置用于传导所述负载电流;以及
- 芯片边缘(109),其横向终止所述半导体本体(10);以及
- 横向布置在所述芯片边缘(109)与所述有源区(106)之间的边缘终止结构(18),所述边缘终止结构(18)被至少部分地包括在所述半导体本体(10)中并且包括:
- 具有与所述第一导电类型互补的第二导电类型的至少一个半导体边缘终止区(107),所述至少一个半导体边缘终止区(107)被布置在所述半导体本体(10)内部的正面(10-1)处;
- 屏蔽层(15),其包括半导体材料并且通过第一绝缘层(161)与所述至少一个半导体边缘终止区(107)绝缘,其中所述屏蔽层(15)包括具有所述第一导电类型的至少一个第一屏蔽区(151)和具有所述第二导电类型的至少一个第二屏蔽区(152),其中所述至少一个第一屏蔽区(151)与所述第二屏蔽区(152)之间的横向过渡形成第一pn结(153),并且其中所述至少一个第二屏蔽区(152)和所述至少一个半导体边缘终止区(107)具有共同的横向延伸范围(X1)。
2.根据权利要求1所述的功率半导体器件(1),其中,所述至少一个第一屏蔽区(151)的位置比所述至少一个第二屏蔽区(152)的位置更靠近所述有源区(106)。
3.根据前述权利要求中之一所述的功率半导体器件(1),其中所述至少一个半导体边缘终止区(107)形成横向包围所述有源区(106)的场环结构的至少一部分。
4.根据前述权利要求之一所述的功率半导体器件(1),其中所述至少一个第二屏蔽区(152)内部的具有所述第二导电类型的掺杂剂的浓度高于所述至少一个第一屏蔽区(151)内部的具有所述第一导电类型的掺杂剂的浓度。
5.根据权利要求2至4之一所述的功率半导体器件(1),其中所述至少一个第二屏蔽区(152)表现出掺杂剂浓度的横向降低,使得所述至少一个第二屏蔽区(152)内部的具有所述第二导电类型的掺杂剂浓度在与位于更靠近所述有源区(106)的至少一个第一屏蔽区(151)形成第一pn结(153)的横向过渡处比在与位于更远离所述有源区(106)的另一相邻第一屏蔽区(151)形成第二pn结(154)的横向过渡处更高。
6.根据前述权利要求之一所述的功率半导体器件(1),其中所述边缘终止结构(18)包括沿所述正面(10-1)布置的多个半导体边缘终止区(107),其中所述半导体边缘终止区(107)中的每一个通过具有所述第一导电类型的半导体区与相邻的半导体边缘终止区(107)隔离。
7.根据权利要求6所述的功率半导体器件(1),其中所述屏蔽层(15)包括多个第一和第二屏蔽区(151,152),其中第二屏蔽区(152)中的每一个具有共同的横向延伸范围(X1,X2,X3),其具有相应的半导体边缘终止区(107)。
8.根据权利要求7所述的功率半导体器件(1),其中从所述第二屏蔽区(152)中的每一个到与所述相应的第二屏蔽区(152)相比其位置更靠近所述有源区(106)的相应的相邻第一屏蔽区(151)的横向过渡形成与相应的半导体边缘终止区(107)垂直对齐的第一pn结(153)。
9.根据前述权利要求之一所述的功率半导体器件(1),其中所述屏蔽层(15)与所述第一负载端子结构(11)和所述第二负载端子结构(12)中的每一个电连接。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的;包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
H01L27-14 . 包括有对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射或者微粒子辐射并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或适用于通过这样的辐射控制电能的半导体组件的
H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的;包括有热磁组件的