[实用新型]半导体器件、金属氧化物半导体场效应管和整流器器件

说明书

本实用新型涉及半导体器件、金属氧化物半导体场效应管和整流器器件。所述半导体器件可包括第一导电类型的半导体区域以及第二导电类型的阱区域。所述阱区域可被设置在所述半导体区域中。所述阱区域和所述半导体区域之间的界面可在所述半导体区域的上表面之下的深度处限定二极管结。所述半导体器件可还包括设置在所述半导体区域中的至少一个电介质区域。所述至少一个电介质区域的电介质区域可具有上表面，所述上表面在所述半导体区域中的高于所述二极管结的深度的深度处设置在所述阱区域中；和下表面，所述下表面在所述半导体区域中的与所述二极管结的深度相同的深度处或低于所述二极管结的深度的深度处设置在所述半导体区域中。

技术领域

本实用新型涉及半导体器件、金属氧化物半导体场效应管和整流器器件。本实用新型涉及半导体器件中反向恢复电荷的减少。更具体地讲，本实用新型涉及用于减小半导体器件中的内置二极管的结区域以减少反向恢复电荷的方法。

背景技术

半导体器件，诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、半导体整流器(例如，硅整流器)器件等包括一个或多个内置二极管(例如，P-N结、固有二极管等)。例如，沟槽栅极MOSFET可包括内置二极管，该内置二极管由MOSFET的一个或多个体区域(例如，P型阱)和MOSFET的漂移(或漏极)区域(例如，N型外延层或衬底)之间的P-N结限定。内置二极管的反向恢复作为将MOSFET的内置二极管从导电状态(例如，导通状态)切换到非导电状态(例如，断开状态)的一部分发生，在导电状态中内置二极管的P-N结被正向偏置，在非导电状态中内置二极管的P-N结被反向偏置，这可以称为阻塞模式(电压阻塞模式等)。

当从导通状态切换为断开状态时，反向恢复是反向电流，其流过沟槽栅极MOSFET中的内置二极管(例如，体到漂移二极管)(或其他半导体器件的内置二极管中)的P-N结，以从P-N结的两侧移除少数载流子(例如，在P-N结具有足够的耗尽区域，以阻止反向电流通过内置二极管，或经过其PN结之前)。移除的电荷(从N型区域扩散到P型区域的空穴以及从P型区域扩散到N型区域的电子)可以称为反向恢复电荷(Qrr)。

在反向恢复期间移除Qrr可导致MOSFET或其他半导体器件中的开关损耗(例如，由于丢失的电荷，开关时间增加，传导损耗等)。另外，反向恢复可也导致信号电压过冲和振铃。在一些情况下，在预期时间内尚未完全反向恢复的P-N结可在其中实现相关联的半导体器件(例如，MOSFET等)的电子系统中引起系统故障。

用于减少Qrr的当前方法可能需要在减少相关联器件的Qrr和其他DC或AC参数之间进行显著的权衡，诸如增加泄漏，减小击穿(阻塞)电压等。另外，用于Qrr减少的当前方法可能需要在器件架构和/或用于制造给定半导体器件(例如，诸如沟槽栅极MOSFET、半导体整流器等)的半导体处理操作中进行实质性改变，这可导致增加的设计和工艺复杂性，以及增加的总成本。

实用新型内容

在一般方面，半导体器件可包括第一导电类型的半导体区域以及第二导电类型的阱区域。阱区域可被设置在半导体区域中。阱区域和半导体区域之间的界面可在半导体区域的上表面之下的深度处限定二极管结。半导体器件可还包括设置在半导体区域中的至少一个电介质区域。至少一个电介质区域中的电介质区域可具有上表面，该上表面在半导体区域中的高于二极管结的深度的深度处设置在阱区域中；和下表面，该下表面在半导体区域中的与二极管结的深度相同的深度处或低于二极管结的深度的深度处设置在半导体区域中。