[发明专利]包括绝缘栅双极晶体管的半导体器件

说明书

公开了包括绝缘栅双极晶体管的半导体器件。提出了一种半导体器件(100)。半导体器件包括在半导体本体(106)的IGBT部分(104)中的IGBT(102)。半导体器件(100)进一步包括在半导体本体的二极管部分(110)中的二极管(108)。二极管包括第一导电类型的阳极区(132)。阳极区(132)是由沿着第一横向方向(x1)的二极管沟槽(134)界定的。每个二极管沟槽(134)包括二极管沟槽电极(136)和二极管沟槽电介质(138)。第一接触凹槽(140)从半导体本体(106)的第一表面(122)沿着竖向方向(y)延伸到阳极区(132)中。第一导电类型的阳极接触区(148)邻接第一接触凹槽(140)的底部侧。第二导电类型的阴极接触区(128)邻接半导体本体(106)的与第一表面(122)相对的第二表面(126)。

技术领域

本公开涉及半导体器件，特别是涉及包括绝缘栅双极晶体管(IGBT)的半导体器件及其制造方法。

背景技术

例如IGBT或绝缘栅场效应晶体管(IGFET)的半导体器件的技术开发目的在于改进电器件特性。虽然可以通过使特定的器件参数变化来改进一个半导体器件特性，但是这可能导致另一器件特性的劣化。作为示例，可以通过例如增加漂移区带掺杂浓度来改进特定于区域的导通状态电阻R_DS(on)，然而，这可能导致源极和漏极之间的阻断电压能力V_DS的劣化。作为另一示例，改进RC-IGBT中的反向导通的RC二极管可能不利地影响例如接触电阻和换向耐久性。因此，在技术开发期间基于鉴于目标器件规格而要满足的许多折衷来设计器件参数。

存在改进包括IGBT的半导体器件的需要。

发明内容

本公开的示例涉及半导体器件。半导体器件包括在半导体本体的IGBT部分中的IGBT。半导体器件进一步包括在半导体本体的二极管部分中的二极管。二极管包括第一导电类型的阳极区。阳极区是由沿着第一横向方向的二极管沟槽界定的。每个二极管沟槽包括二极管沟槽电极和二极管沟槽电介质。二极管进一步包括从半导体本体的第一表面沿着竖向方向延伸到阳极区中的第一接触凹槽。二极管进一步包括第一导电类型的阳极接触区，其邻接第一接触凹槽的底部侧。二极管进一步包括第二导电类型的阴极接触区，其邻接半导体本体的与第一表面相对的第二表面。

本公开的另一示例涉及制造半导体器件的方法。方法包括在半导体本体的IGBT部分中形成IGBT。方法进一步包括在半导体本体的二极管部分中形成二极管。形成二极管包括形成第一导电类型的阳极区，其中阳极区是由沿着第一横向方向的二极管沟槽界定的。每个二极管沟槽包括二极管沟槽电极和二极管沟槽电介质。形成二极管进一步包括形成从半导体本体的第一表面沿着竖向方向延伸到阳极区中的第一接触凹槽。形成二极管进一步包括形成第一导电类型的阳极接触区，其邻接第一接触凹槽的底部侧。形成二极管进一步包括形成第二导电类型的阴极接触区，其邻接半导体本体的与第一表面相对的第二表面。

本领域技术人员在阅读以下的详细描述并且查看随附附图时将认识到附加的特征和优点。

附图说明

随附附图被包括以提供对实施例的进一步理解，并且被合并在本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示半导体器件和制造半导体器件的方法的示例，并且与描述一起用于解释示例的原理。在以下的详细描述和权利要求中描述了进一步的示例。

图1是用于图示包括IGBT和二极管的半导体器件的示意性横截面视图。

图2A和图2B是用于图示图1的半导体器件的IGBT和二极管的示例性布置的示意性顶视图。

图3A和图3B是用于图示当制造图1的半导体器件时的处理特征的示意性横截面视图。

图4A和图4B是用于图示在图1的二极管和IGBT中的接触凹槽的示例的示意性横截面视图。

具体实施方式