[发明专利]功率半导体器件和方法

说明书

功率半导体器件（1）包括：具有前侧表面（10‑1）的半导体本体（10）、以及布置在前侧表面（10‑1）上方的第一钝化层（15‑1），其中，第一钝化层（15‑1）是多晶金刚石层。

技术领域

本说明书涉及功率半导体器件的实施例，并且涉及生产功率半导体器件的方法的实施例。特别地，本说明书涉及具有布置在前侧表面的至少一部分上方的钝化层的功率半导体器件的各方面。

背景技术

汽车、消费者和工业应用中的现代设备的许多功能（诸如转换电能和驱动电动机或电机）依赖于功率半导体器件。例如，仅举几个例子，绝缘栅双极晶体管（IGBT）、金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）和二极管已经被用于各种应用，包括但不限于电源和功率转换器中的开关。

功率半导体器件通常包括半导体本体，该半导体本体被配置成沿着在器件的两个负载端子之间的负载电流路径传导负载电流。

另外，为了传导负载电流，功率半导体器件可以包括：可以布置在功率半导体器件的所谓的有源区域中的一个或多个功率单元。例如，在可控功率半导体器件（例如，晶体管）的情况下，可以借助于绝缘电极（通常也被称为栅电极）来控制负载电流路径。例如，在从例如驱动器单元接收到对应的控制信号时，控制电极可以将功率半导体器件设置成处于导通状态和阻断状态中的一个中。在一些情况下，栅电极可以被包括在功率半导体开关的沟槽内，其中，沟槽可以展现出例如条形配置或针形配置。

功率半导体器件可以由边缘（诸如横向芯片边缘）横向限制，并且在边缘与包括一个或多个功率单元的有源区域之间，可以布置有边缘终止区，该边缘终止区可以包括边缘终止结构。这样的边缘终止结构可以用于影响半导体本体内的电场的路线的目的，例如，以便确保功率半导体器件的可靠阻断能力。边缘终止结构可以包括布置在半导体本体内的一个或多个组件，以及还有布置在半导体本体的表面上方的一个或多个组件。

通常，功率半导体器件包括一个或多个钝化层，该钝化层被布置在半导体本体的前侧表面的至少一部分上方，例如，在边缘终止区的至少一部分上方。例如，这样的钝化层可以被配置成用于阻止污染离子进入边缘终止结构中。

增加功率半导体器件中的功率密度是通常的趋势。在该情境中，但还更一般地，提供新颖的钝化概念是合期望的，该钝化概念例如在其对器件鲁棒性和可靠性的影响方面和/或在边缘终止区的面积消耗方面得到改进。

发明内容

本文中描述的方面涉及功率半导体器件的前侧钝化层的特定新颖设计，与常规的钝化层相比，该新颖设计可以例如产生改进的热鲁棒性以及更高的机械稳定性。

根据实施例，功率半导体器件包括：具有前侧表面的半导体本体；以及布置在前侧表面上方的第一钝化层，其中，第一钝化层是多晶金刚石层。例如，第一钝化层可以被构造在水平面中，即，如果从上方查看的话。

根据另一实施例，呈现了一种生产功率半导体器件的方法。该方法包括：提供具有前侧表面的半导体本体；以及在前侧表面上方形成第一钝化层，其中，第一钝化层是多晶金刚石层。

本领域技术人员在阅读以下详细描述时以及在查看附图时将认识到附加的特征和优点。

附图说明

附图中的各部分不一定是按比例绘制的。代替地，重点被放在说明本发明的原理上。此外，在附图中，相似的附图标记指明对应的部分。在附图中：

图1A-C均示意性且示例性地图示了根据一个或多个实施例的功率半导体器件的垂直横截面的一部分；

图2A-C均示意性且示例性地图示了根据一个或多个实施例的功率半导体器件的垂直横截面的一部分；

图3A-C均示意性且示例性地图示了根据一个或多个实施例的功率半导体器件的垂直横截面的一部分；

图4A-D均示意性且示例性地图示了根据一个或多个实施例的功率半导体器件的垂直横截面的一部分；