[发明专利]功率半导体器件和方法在审

专利信息
申请号: 202010377178.3 申请日: 2020-05-07
公开(公告)号: CN111916489A 公开(公告)日: 2020-11-10
发明(设计)人: M.普法芬莱纳;J-G.鲍尔;F.D.普菲尔施;T.沙伊佩尔;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: H01L29/06 分类号: H01L29/06;H01L29/10;H01L29/36;H01L29/739;H01L29/78
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 周学斌;陈岚
地址: 德国瑙伊比*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 功率 半导体器件 方法
【权利要求书】:

1.一种功率半导体器件(1),包括:

-具有至少一个功率单元(1-1)的有源区(1-2),其中所述有源区(1-2)具有总体积,所述总体积具有:

〇 中央体积(1-21),其形成所述总体积的至少20%;

〇 外围体积(1-22),其形成所述总体积的至少20%,并且围绕所述中央体积(1-21);以及

〇 最外面的外围体积(1-23),其形成所述总体积的至少5%,并且围绕所述外围体积(1-22);

-围绕所述有源区(1-2)的最外面的外围体积(1-23)的边缘终端区(1-3),其中所述外围体积(1-22)具有距所述边缘终端区(1-3)的恒定的横向距离;

-具有正面(110)和背面(120)的半导体本体(10),其中所述半导体本体(10)形成所述有源区(1-2)的一部分和所述边缘终端区(1-3)的一部分二者;

-在所述半导体本体正面(110)处的第一负载端子(11)和在所述半导体本体背面(120)处的第二负载端子(12);

-第一掺杂半导体区(101),其形成在所述半导体本体(10)中,并且与所述第一负载端子(11)电连接;

-第二掺杂半导体区(102),其形成在所述半导体本体(10)中,并且与所述第二负载端子(12)电连接;

其中所述第一掺杂半导体区(101)和所述第二掺杂半导体区(102)中的至少一个具有

〇 中央部分(101-21;102-21),其延伸到所述有源区(1-2)的中央体积(1-21)中,并且具有中央平均掺杂剂剂量;

〇 外围部分(101-22;102-22),其延伸到所述有源区(1-2)的外围体积(1-22)中,并且具有外围平均掺杂剂剂量,其中

〇 所述中央平均掺杂剂剂量比所述外围平均掺杂剂剂量低至少5%。

2.根据权利要求1所述的功率半导体器件(1),其中所述有源区(1-2)中的半导体本体(10)被配置成在第一负载端子(11)与第二负载端子(12)之间传导负载电流,和/或其中所述功率半导体器件(1)是功率半导体二极管或IGBT或MOSFET。

3.一种功率半导体器件(1),包括:

-具有至少一个功率单元(1-1)的有源区(1-2),其中所述有源区(1-2)具有总体积,所述总体积具有形成所述总体积的至少80%的中央体积(1-21);

-围绕所述中央体积(1-21)的外围体积(1-22);以及

-边缘终端区(1-3),其布置在所述有源区(1-2)外部,并且围绕所述外围体积(1-22);

-具有正面(110)和背面(120)的半导体本体(10),其中所述半导体本体(10)形成所述有源区(1-2)、所述外围体积(1-22)和所述边缘终端区(1-3)中的每一个的一部分,其中

〇 所述半导体本体(10)在所述正面(110)与所述背面(120)之间具有沿着垂直方向(Z)的总厚度;以及

〇 所述外围体积(1-22)具有总计为总半导体本体厚度的至少一半的横向延伸;

-在所述半导体本体正面(110)处的第一负载端子(11)和在所述半导体本体背面(120)处的第二负载端子(12);

-第一掺杂半导体区(101),其形成在所述半导体本体(10)中,并且与所述第一负载端子(11)电连接;

-第二掺杂半导体区(102),其形成在所述半导体本体(10)中,并且与所述第二负载端子(12)电连接;

其中所述第二掺杂半导体区(102)具有

〇 中央部分(102-21),其延伸到所述有源区(1-2)的中央体积(1-21)中,并且具有中央平均掺杂剂剂量;

〇 外围部分(102-22),其延伸到所述外围体积(1-22)中,并且具有外围平均掺杂剂剂量,所述外围平均掺杂剂剂量沿着所述外围体积(1-22)的横向延伸、在朝向所述边缘终端区(1-3)的横向方向上具有负梯度;

〇 边缘部分(102-23),其延伸到所述边缘终端区(1-3)中,并且具有边缘平均掺杂剂剂量,其中所述边缘平均掺杂剂剂量低于所述中央平均掺杂剂剂量。

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