公开(公告)号：DE102023206027A1

公开(公告)日：2025-01-02

申请号：DE102023206027

申请日：2023-06-27

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： PFIRSCH FRANK ,  BABURSKE ROMAN

IPC: H10D12/00 ,  H10D1/00 ,  H10D8/00 ,  H10D30/60 ,  H10D62/10 ,  H10D84/00

Abstract: IGBT (1) umfasst, in einem einzelnen Chip, einen aktiven Bereich (1-2), der dazu konfiguriert ist, einen Vorwärtslaststrom zwischen einem ersten Lastanschluss (11) an einer Vorderseite (110) eines Halbleiterkörpers (10) des IGBT (1) und einem zweiten Lastanschluss (12) an einer Rückseite (120) des Halbleiterkörpers (10) zu leiten. Der aktive Bereich (1-2) ist aufgeteilt in mindestens: einen ersten IGBT-Bereich (1-21), von dem mindestens 90 % dazu konfiguriert sind, basierend auf einem ersten Steuersignal (13-21) den Vorwärtslaststrom zu leiten; einen zweiten IGBT-Bereich (1-22), von dem mindestens 90 % dazu konfiguriert sind, basierend auf einem zweiten Steuersignal (13-22) den Vorwärtslaststrom zu leiten. Ein erstes MOS-Kanal-Leitfähigkeits-zu-Fläche-Verhältnis wird durch eine Gesamtkanalbreite im ersten IGBT-Bereich (1-21) geteilt durch eine Gesamtlateralfläche des ersten IGBT-Bereichs (1-21) bestimmt. Ein zweites MOS-Kanal-Leitfähigkeits-zu-Fläche-Verhältnis wird durch eine Gesamtkanalbreite im zweiten IGBT-Bereich (1-22) geteilt durch eine Gesamtlateralfläche des zweiten IGBT-Bereichs (1-22) bestimmt. Das zweite MOS-Kanal-Leitfähigkeits-zu-Fläche-Verhältnis beträgt weniger als 80 % des ersten MOS-Kanal-Leitfähigkeits-zu-Fläche-Verhältnisses.

公开(公告)号：DE102020122264B4

公开(公告)日：2022-03-31

申请号：DE102020122264

申请日：2020-08-26

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： QUEITSCH UTE ,  BABURSKE ROMAN ,  DIRNSTORFER INGO ,  THEES HANS-JUERGEN

IPC: H01L29/417 ,  H01L21/28 ,  H01L21/336 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78

Abstract: Leistungshalbleitervorrichtung (1), umfassend:- einen ersten Lastanschluss (11) an einer ersten Seite (110), einen zweiten Lastanschluss (12) und, mit dem ersten Lastanschluss (11) und dem zweiten Lastanschluss (12) gekoppelt, einen Halbleiterkörper (10), der dazu konfiguriert ist, einen Laststrom zwischen dem ersten Lastanschluss (11) und dem zweiten Lastanschluss (12) zu leiten;- mehrere Gräben (14) an der ersten Seite, die sich entlang einer Vertikalrichtung (Z) in den Halbleiterkörper (10) erstrecken, wobei- jeder Graben (14) eine Grabenelektrode (141) aufweist, die durch einen Grabenisolator (142) von dem Halbleiterkörper (10) isoliert ist;- zwei der mehreren Gräben (14) lateral nebeneinander angeordnet sind und räumlich einen Mesateil (17) begrenzen;- ein Halbleiter-Sourcegebiet (101) in dem Mesateil (17);- ein Halbleiterbodygebiet (102) in dem Mesateil (17);- einen Kontaktstopfen (111), der sich von der ersten Seite in den Mesateil (17) erstreckt,wobei der Kontaktstopfen (111) wie folgt angeordnet ist:- sowohl in Kontakt mit dem Halbleiter-Sourcegebiet (101) als auch dem Halbleiterbodygebiet (102);- in Kontakt mit dem Grabenisolator (142) von einem der beiden Gräben (14), die den Mesateil (17) räumlich begrenzen, aber elektrisch isoliert von der Grabenelektrode (141) dieses Grabens (14), wobei dieser Graben ein Steuergraben (14) ist; und- von dem Grabenisolator (142) des anderen der beiden Gräben (14), die den Mesateil (17) räumlich begrenzen, beabstandet.

公开(公告)号：DE102014113214B4

公开(公告)日：2021-05-06

申请号：DE102014113214

申请日：2014-09-12

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： LAVEN JOHANNES GEORG ,  PHILIPPOU ALEXANDER ,  SCHULZE HANS-JOACHIM ,  JÄGER CHRISTIAN ,  BABURSKE ROMAN ,  VELLEI ANTONIO

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/331 ,  H01L29/36

Abstract: Bipolartransistor mit isoliertem Gate, umfassend:einen Mesaabschnitt (105), der sich zwischen zwei Zelltrenchstrukturen (510) von einer ersten Oberfläche (101) eines Halbleiterteiles (100) zu einem Schichtabschnitt (108) des Halbleiterteiles (100) erstreckt,einen Sourcebereich (110), der in dem Mesaabschnitt (105) gebildet und elektrisch mit einer Emitterelektrode (310) verbunden ist, undeinen dotierten Bereich (170), der von dem Sourcebereich (110) durch einen Bodybereich (115) eines komplementären Leitfähigkeitstyps getrennt ist, wobei der dotierte Bereich (170) einen ersten Teil (171) mit einer ersten mittleren Nettofremdstoffkonzentration und einen zweiten Teil (172) mit einer zweiten mittleren Nettofremdstoffkonzentration, die wenigstens zehnfach die erste mittlere Nettofremdstoffkonzentration überschreitet, umfasst und wobei sich der erste Teil (171) entlang einer Seitenwand des Mesaabschnitts (105) durchgehend von dem Bodybereich (115) zu dem Schichtabschnitt (108) erstreckt.

公开(公告)号：DE102014019866B3

公开(公告)日：2021-03-25

申请号：DE102014019866

申请日：2014-12-17

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： LAVEN JOHANNES GEORG ,  BASLER THOMAS ,  COTOROGEA MARIA ,  BRANDT PHILIP CHRISTOPH ,  BABURSKE ROMAN

IPC: H01L29/739 ,  H01L23/62 ,  H01L29/78

Abstract: Halbleitervorrichtung (1), umfassend:- ein Halbleitergebiet (11), wobei das Halbleitergebiet (11) Ladungsträger eines ersten Leitfähigkeitstyps aufweist;- eine im Halbleitergebiet (11) enthaltene Transistorzelle (1-1);- ein in der Transistorzelle (1-1) enthaltenes Halbleiterkanalgebiet (111), wobei das Halbleiterkanalgebiet (111) eine erste Dotierungskonzentration von Ladungsträgern eines zweiten Leitfähigkeitstyps aufweist, der komplementär zum ersten Leitfähigkeitstyp ist, und wobei ein Übergang zwischen dem Halbleiterkanalgebiet (111) und dem Halbleitergebiet (11) einen ersten pn-Übergang (11-1) bildet;- ein im Halbleitergebiet (11) enthaltenes, vom Halbleiterkanalgebiet (111) verschiedenes Halbleiterhilfsgebiet (112), wobei das Halbleiterhilfsgebiet (112) eine zweite Dotierungskonzentration von Ladungsträgern des zweiten Leitfähigkeitstyps aufweist, wobei ein Übergang zwischen dem Halbleiterhilfsgebiet (112) und dem Halbleitergebiet (11) einen zweiten pn-Übergang (11-2) bildet, wobei der zweite pn-Übergang (11-2) tiefer im Halbleitergebiet (11) angeordnet ist als der erste pn-Übergang (11-1), und wobei das Halbleiterhilfsgebiet (112) am nächsten zum Halbleiterkanalgebiet (111) angeordnet ist, verglichen mit jedem anderen Halbleitergebiet der Halbleitervorrichtung (1), das Ladungsträger des zweiten Leitfähigkeitstyps umfasst und das einen weiteren pn-Übergang zum Halbleitergebiet (11) bildet; und- das Halbleiterkanalgebiet (111) von einem ersten Graben (13) und einem zweiten Graben (12) begrenzt wird, wobei der erste Graben (13) eine erste Elektrode (131) und ein erstes Dielektrikum (132) umfasst, wobei der zweite Graben eine Gateelektrode (121) zur Steuerung der Transistorzelle (1-1) und ein zweites Dielektrikum (122) umfasst, wobei das jeweilige Dielektrikum (132, 122) die jeweilige Elektrode (131,121) des jeweiligen Grabens (13, 12) vom Halbleiterkörper (11) isoliert, wobei das Halbleiterhilfsgebiet (112) in Kontakt mit dem ersten und dem zweiten Graben (12, 13) sowie mit einem weiteren ersten Graben (13) angeordnet ist.

公开(公告)号：DE102019125010A1

公开(公告)日：2021-03-18

申请号：DE102019125010

申请日：2019-09-17

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： BABURSKE ROMAN ,  LAVEN JOHANNES GEORG ,  PHILIPPOU ALEXANDER ,  SANDOW CHRISTIAN PHILIPP

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/329 ,  H01L21/331 ,  H01L21/336 ,  H01L29/78 ,  H01L29/861

Abstract: Eine Leistungshalbleitervorrichtung (1) umfasst: ein aktives Gebiet (1-2) mit einem Diodenbereich (1-22); ein Randabschlussgebiet (1-3), das das aktive Gebiet (1-2) umgibt; einen Halbleiterkörper (10) mit einer Vorderseite (110) und einer Rückseite (120); einen ersten Lastanschluss (11) an der Halbleiterkörpervorderseite (110) und einen zweiten Lastanschluss (12) an der Halbleiterkörperrückseite (120), wobei der Diodenbereich (1-22) zum Leiten eines Diodenlaststroms zwischen dem ersten Lastanschluss (11) und dem zweiten Lastanschluss (12) konfiguriert ist; ein Drift-Gebiet (100) von einem ersten Leitfähigkeitstyp, das in dem Halbleiterkörper (10) gebildet ist und sich in den Diodenbereich (1-22) erstreckt; mehrere Gräben (14, 15, 16), die in dem Diodenbereich (1-22) angeordnet sind, wobei sich jeder Graben von der Vorderseite entlang der Vertikalrichtung (Z) in den Halbleiterkörper (10) erstreckt und eine Grabenelektrode (141, 151, 161) umfasst, die durch einen Grabenisolator (142, 152, 162) von dem Halbleiterkörper (10) isoliert ist, wobei zwei benachbarte Gräben einen jeweiligen Mesateil (17) in dem Halbleiterkörper (10) definieren; ein Bodygebiet (102) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, das in den Mesateilen des Halbleiterkörpers (10) gebildet ist und mit dem ersten Lastanschluss (11) elektrisch verbunden ist, in dem Diodenbereich (1-22) ein Barrieregebiet (107) von der ersten Leitfähigkeit zwischen dem Bodygebiet (102) und dem Drift-Gebiet (100), wobei das Barrieregebiet (107) eine Dotierstoffkonzentration, die mindestens um das Hundertfache größer ist als die durchschnittliche Dotierstoffkonzentration des Drift-Gebiets (100), und eine Dotierstoffdosis, die größer ist als eine Dotierstoffdosis des Bodygebiets (102), aufweist, wobei das Barrieregebiet (107) eine laterale Struktur aufweist, gemäß der mindestens 50% des Bodygebiets (102) im Diodenbereich (1-22) mindestens mittels des Barrieregebiets (107) mit dem Drift-Gebiet (100) gekoppelt sind; und mindestens 5% des Bodygebiets (102) im Diodenbereich (1-22) ohne das Barrieregebiet (107) mit dem Drift-Gebiet (100) gekoppelt sind.

公开(公告)号：DE102018132236A1

公开(公告)日：2020-06-18

申请号：DE102018132236

申请日：2018-12-14

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： BABURSKE ROMAN ,  JELINEK MORIZ ,  NIEDERNOSTHEIDE FRANZ-JOSEF ,  PFIRSCH FRANK ,  SANDOW CHRISTIAN ,  SCHULZE HANS-JOACHIM

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/331 ,  H01L21/336 ,  H01L29/06 ,  H01L29/78

Abstract: Ein Leistungshalbleiterbauelement (1) umfasst einen Halbleiterkörper (10) mit einer Vorderseite (10-1) und einer Rückseite (10-2), wobei der Halbleiterkörper (10) Folgendes enthält: ein Driftgebiet (100) von einem ersten Leitfähigkeitstyp; ein Feldstoppgebiet (105) vom ersten Leitfähigkeitstyp, wobei das Feldstoppgebiet (105) zwischen dem Driftgebiet (100) und der Rückseite (10-2) angeordnet ist und Dotierstoffe vom ersten Leitfähigkeitstyp mit einer höheren Dotierstoffkonzentration als das Driftgebiet (100) aufweist, wobei das Feldstoppgebiet (105) zumindest teilweise mittels einer Implantation von Protonen durch die Rückseite (10-2) geschaffen wurde; und ein Emittereinstellungsgebiet (106) vom ersten Leitfähigkeitstyp, wobei das Emittereinstellungsgebiet (106) zwischen dem Feldstoppgebiet (105) und der Rückseite (10-2) angeordnet ist und Dotierstoffe vom ersten Leitfähigkeitstyp mit einer höheren Dotierstoffkonzentration als das Feldstoppgebiet (105) aufweist. Das Feldstoppgebiet (105) umfasst in einem Querschnitt entlang einer Vertikalrichtung (Z), die von der Rückseite (10-2) zu der Vorderseite (10-1) weist, ein Dotierstoffkonzentrationsprofil von Dotierstoffen vom ersten Leitfähigkeitstyp, das ein erstes lokales Maximum (1051) und ein erstes lokales Minimum (1052) aufweist, wobei das erste lokale Minimum (1052) zwischen dem ersten lokalen Maximum (1051) und einem anderen lokalen Maximum (1053, 1055, 1057) des Dotierstoffkonzentrationsprofils des Feldstoppgebiets (105) und/oder zwischen dem ersten lokalen Maximum (1051) und einem Maximum eines Dotierstoffkonzentrationsprofils des Emittereinstellungsgebiets (106) angeordnet ist, wobei die Dotierstoffkonzentration an dem ersten lokalen Maximum (1051) um höchstens einen Faktor von drei höher als die Dotierstoffkonzentration an dem ersten lokalen

公开(公告)号：DE102014101130B4

公开(公告)日：2020-03-12

申请号：DE102014101130

申请日：2014-01-30

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： LAVEN JOHANNES GEORG ,  BABURSKE ROMAN ,  JÄGER CHRISTIAN ,  SCHULZE HANS-JOACHIM

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/331 ,  H01L29/06

Abstract: Eine rückwärtssperrende Halbleitervorrichtung, die aufweist:eine Kollektorelektrode (320);einen Basisbereich (120) eines ersten Leitungstyps und einen Bodybereich (115) eines zweiten, komplementären Leitungstyps, wobei der Basisbereich (120) und der Bodybereich (115) einen pn Übergang ausbilden; undeine zwischen dem Basisbereich (120) und der Kollektorelektrode (320) angeordnete Emitterschicht (130), die Emitterzonen (131) des zweiten Leitungstyps und einen Kanal (132) des ersten Leitungstyps umfasst, wobei sich der Kanal (132) zwischen dem Basisbereich (120) und der Kollektorelektrode (320) durch die Emitterschicht (130) erstreckt, wobei in einem rückwärtssperrenden Zustand mindestens ein vertikaler Abschnitt des Kanals (132) vollständig verarmt ist.

公开(公告)号：DE102015104723A1

公开(公告)日：2016-09-29

申请号：DE102015104723

申请日：2015-03-27

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： BABURSKE ROMAN ,  JÄGER CHRISTIAN ,  NIEDERNOSTHEIDE FRANZ-JOSEF ,  SCHULZE HANS-JOACHIM ,  VELLEI ANTONIO

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/331

Abstract: Offenbart ist ein bipolares Halbleiterbauelement, das einen Halbleiterkörper aufweist, der eine erste Oberfläche besitzt; und ein Basisgebiet eines ersten Dotierungstyps und ein erstes Emittergebiet in dem Halbleiterkörper, wobei das erste Emittergebiet an die erste Oberfläche angrenzt und eine Vielzahl von Emittergebieten eines ersten Typs mit einem zum ersten Dotierungstyp komplementären zweiten Dotierungstyp aufweist, eine Vielzahl von Emittergebieten eines zweiten Typs vom zweiten Dotierungstyp, eine Vielzahl von Emittergebieten eines dritten Typs vom ersten Dotierungstyp, und ein Rekombinationsgebiet, das Rekombinationszentren aufweist, wobei sich die Emittergebiete vom ersten Typ und die Emittergebiete vom zweiten Typ von der ersten Oberfläche in den Halbleiterkörper hinein erstrecken, wobei die Emittergebiete vom ersten Typ eine höhere Dotierungskonzentration aufweisen und sich von der ersten Oberfläche tiefer in den Halbleiterkörper hinein erstrecken als die Emittergebiete vom zweiten Typ, wobei die Emittergebiete vom dritten Typ an die Emittergebiete vom ersten Typ und die Emittergebiete vom zweiten Typ angrenzen, und wobei das Rekombinationsgebiet zumindest in den Emittergebieten vom ersten Typ und den Emittergebieten vom dritten Typ angeordnet ist.

公开(公告)号：DE102014115303A1

公开(公告)日：2016-04-21

申请号：DE102014115303

申请日：2014-10-21

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： SCHULZE HANS-JOACHIM ,  JÄGER CHRISTIAN ,  NIEDERNOSTHEIDE FRANZ-JOSEF ,  BABURSKE ROMAN ,  STEGNER ANDRE RAINER ,  VELLEI ANTONIO

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/331 ,  H01L21/74 ,  H01L29/06

Abstract: Eine Halbleitervorrichtung (500) umfasst Transistorzellen (TC), die längs einer ersten Oberfläche (101) an einer Vorderseite eines Halbleiterkörpers (100) in einem Transistorzellgebiet (610) gebildet sind. Eine Driftzonenstruktur (120) bildet erste pn-Übergänge (pn1) mit Bodyzonen (115) der Transistorzellen (TC). Eine Hilfsstruktur (132) zwischen der Driftzonenstruktur (120) und einer zweiten Oberfläche (102) an einer Rückseite des Halbleiterkörpers (100) umfasst einen ersten Teil (132a), der Tiefpegeldotierstoffe enthält, die zum Ionisieren wenigstens 150 meV erfordern. Eine Kollektorstruktur (138) grenzt direkt an die Hilfsstruktur (132) an. Eine Injektionseffizienz von Minoritätsträgern von der Kollektorstruktur (138) in die Driftzonenstruktur (120) verändert sich längs einer Richtung parallel zu der ersten Oberfläche (101) wenigstens in dem Transistorzellgebiet (610).

公开(公告)号：DE102014113214A1

公开(公告)日：2015-03-19

申请号：DE102014113214

申请日：2014-09-12

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： LAVEN JOHANNES GEORG ,  PHILIPPOU ALEXANDER ,  SCHULZE HANS-JOACHIM ,  JÄGER CHRISTIAN ,  BABURSKE ROMAN ,  VELLEI ANTONIO

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/331 ,  H01L29/36

Abstract: Ein IGBT umfasst einen Mesaabschnitt (105), der sich zwischen zwei Zelltrenchstrukturen (510) von einer ersten Oberfläche (101) eines Halbleiterteiles (100) zu einem Schichtabschnitt (108) des Halbleiterteiles (100) erstreckt. Ein Sourcebereich (110), der elektrisch mit einer Emitterelektrode (310) verbunden ist, ist in dem Mesaabschnitt (105) gebildet. Ein dotierter Bereich (170), der von dem Sourcebereich (110) durch einen Bodybereich (115) eines komplementären Leitfähigkeitstyps getrennt ist, umfasst einen ersten Teil (171) mit einer ersten mittleren Nettofremdstoffkonzentration und einen zweiten Teil (172) mit einer zweiten mittleren Nettofremdstoffkonzentration, die wenigstens zehn-fach die erste mittlere Nettofremdstoffkonzentration überschreitet. In dem Mesaabschnitt (105) erstreckt sich der erste Teil (171) von dem Bodybereich (115) zu dem Schichtabschnitt (108). Die zweiten Teile (172) des dotierten Bereiches (170) engen virtuell die Mesaabschnitte (150) in einem normalen Einschaltzustand des IGBT ein.