Power insulated gate bipolar transistor includes semiconductor body having emitter zone with lower emitter efficiency in region corresponding to second cell array section than in region corresponding to first cell array section

    公开(公告)号:DE102005053487A1

    公开(公告)日:2007-05-31

    申请号:DE102005053487

    申请日:2005-11-09

    Abstract: A power insulated gate bipolar transistor comprises a semiconductor body (100) having an emitter zone (11) and a drift zone, and a cell array having a first cell array section (101) with a first cell density and a second cell array section (102) with a second cell density that is lower than the first cell density. The emitter zone has lower emitter efficiency in a region corresponding to a second cell array section than in a region corresponding to a first cell array section. A power insulated gate bipolar transistor comprises a semiconductor body having an emitter zone of a first conduction type and a drift zone (12) of a second conduction type proximate to the emitter zone; and a cell array having transistor cells having a source zone (15), a body zone (14) disposed between the source and drift zones (the body zone and source zone short-circuited), and a gate electrode (16) insulated with respect to the source and body zones. The cell array has a first cell array section with a first cell density and a second cell array section with a second cell density that is lower than the first cell density. The emitter zone has lower emitter efficiency in a region corresponding to the second cell array section than in a region corresponding to the first cell array section.

    Leistungshalbleitervorrichtung und Verfahren zumHerstellen einer Leistungshalbleitervorrichtung

    公开(公告)号:DE102023209400A1

    公开(公告)日:2025-03-27

    申请号:DE102023209400

    申请日:2023-09-26

    Abstract: Leistungshalbleiterdiode (1), umfassend: einen Halbleiterkörper (10) mit einem Driftgebiet (100) eines ersten Leitfähigkeitstyps; einen ersten Lastanschluss (11) an einer ersten Seite (110) des Halbleiterkörpers (10) und gekoppelt mit einem Anodengebiet (102) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, wobei das Anodengebiet (102) in dem Halbleiterkörper (10) angeordnet und mit dem Driftgebiet (100) gekoppelt ist; einen zweiten Lastanschluss (12) an einer zweiten Seite (120) des Halbleiterkörpers (10) und gekoppelt mit sowohl Kathodengebieten (107) des ersten Leitfähigkeitstyps als auch Short-Gebieten (108) des zweiten Leitfähigkeitstyps eines dotierten Gebiets (109), wobei das dotierte Gebiet (109) in dem Halbleiterkörper (10) angeordnet und mit dem Driftgebiet (100) gekoppelt ist. Leistungshalbleiterdiode (1) konfiguriert ist, um einen Laststrom zwischen dem ersten Lastanschluss (11) und dem zweiten Lastanschluss (12) zu leiten. Ein erster Pfad des Laststroms jedes von dem Anodengebiet (102), dem Driftgebiet (100) und den Kathodengebieten (107) durchquert. Ein zweiter Pfad des Laststroms jedes von dem Anodengebiet (102), dem Driftgebiet (100) und den Short-Gebieten (108) durchquert. Mindestens ein Widerstandselement (13) ist außerhalb des Halbleiterkörpers (10) innerhalb des zweiten Laststrompfads angeordnet, wobei das mindestens eine Widerstandselement (13) einen Widerstand mit einem positiven Temperaturkoeffizienten aufweist.

    Vertikale Halbleitervorrichtung
    16.
    发明专利

    公开(公告)号:DE102014005879B4

    公开(公告)日:2021-12-16

    申请号:DE102014005879

    申请日:2014-04-16

    Abstract: Vertikale Halbleitervorrichtung (100-400, 600-800), die Folgendes umfasst:- einen Halbleiterkörper (40) der Folgendes umfasst: eine erste Oberfläche (101); eine zweite Oberfläche (102), die der ersten Oberfläche gegenüber liegt einen Rand (41), der sich in einer vertikalen Richtung, die orthogonal zu der ersten Oberfläche ist, erstreckt; einen aktiven Bereich (110); einen peripheren Bereich (120), der in einer horizontalen Richtung, die parallel zu der ersten Oberfläche ist, zwischen dem aktiven Bereich und dem Rand angeordnet ist; einen pn-Übergang (14), der benachbart zur ersten Oberfläche angeordnet ist und sich von dem aktiven Bereich in den peripheren Bereich erstreckt;- eine erste Metallisierung (10) auf der ersten Oberfläche (101) und eine erste dielektrische Schicht (5) zwischen dem Halbleiterkörper (40) und der ersten Metallisierung (10), wobei die erste Metallisierung (10) in ohmschem Kontakt mit einem Halbleitergebiet (2a) im Halbleiterkörper (40) ist, wobei die Halbleitervorrichtung im peripheren Bereich (120) ferner Folgendes umfasst:- ein erstes leitfähiges Gebiet (20, 21), das benachbart zur ersten Oberfläche (101) angeordnet ist und von einem ersten Teil der ersten Metallisierung (10) gebildet wird;- ein zweites leitfähiges Gebiet (22), das benachbart zur ersten Oberfläche angeordnet ist und in horizontaler Richtung zwischen dem ersten leitfähigen Gebiet (20, 21) und dem Rand (41) angeordnet ist und von einem zweiten Teil der ersten Metallisierung (10) gebildet wird;- wobei die erste dielektrische Schicht (5) zwischen dem Halbleiterkörper und dem ersten leitfähigen Gebiet (20, 21) und dem zweiten leitfähigen Gebiet (22) angeordnet ist, und wobei das erste leitfähige Gebiet (20, 21) und das zweite leitfähige Gebiet (22) jeweils eine vertikale Ausdehnung oberhalb der ersten dielektrischen Schicht (5) aufweisen, die mit einer vertikalen Ausdehnung der ersten Metallisierung (10) oberhalb der ersten dielektrischen Schicht (5) übereinstimmt; und- eine Passivierungsstruktur (6, 7) mit einer ersten und einer zweiten Passivierungsschicht (6, 7), die in einem vertikalen Querschnitt Folgendes umfasst: einen ersten Abschnitt, der zumindest teilweise das erste leitfähige Gebiet (20, 21) bedeckt und durch einen von der ersten und zweiten Passivierungsschicht (6, 7) gebildeten Stapel gebildet wird, wobei die erste Passivierungsschicht (6) direkt das erste leitfähige Gebiet (20, 21) bedeckt und die zweite Passivierungsschicht (7) auf der ersten Passivierungsschicht (6) angeordnet ist, und einen zweiten Abschnitt, der zumindest teilweise das zweite leitfähige Gebiet (22) bedeckt und durch die zweite Passivierungsschicht (7) aebildet wird. welche das zweite leitfähiae Gebiet direkt bedeckt, sodass der erste Abschnitt eine erste Dicke aufweist, die sich von einer zweiten Dicke des zweiten Abschnitts unterscheidet.

    LEISTUNGSHALBLEITERVORRICHTUNG
    19.
    发明专利

    公开(公告)号:DE102018116332B4

    公开(公告)日:2022-02-24

    申请号:DE102018116332

    申请日:2018-07-05

    Abstract: Leistungshalbleitervorrichtung, aufweisend:ein Halbleitersubstrat (110), das einen zentralen Bereich, der ein aktives Gebiet (103) der Halbleitervorrichtung (100) definiert, und einen Peripheriebereich zwischen dem zentralen Bereich und einem lateralen Rand (105) des Halbleitersubstrats (110) aufweist, wobei der Peripheriebereich ein Randabschlussgebiet (104) der Halbleitervorrichtung (100) definiert;mehrere nichtmetallische Elektroden (120), die sich in dem Randabschlussgebiet (104) auf einer Vorderseite (111) des Halbleitersubstrats (110) erstrecken, wobei die mehreren nichtmetallischen Elektroden (120) wenigstens drei nichtmetallische Elektroden (120) aufweisen, die voneinander beabstandet sind, wobei eine der nichtmetallischen Elektroden (120) eine innere nichtmetallische Elektrode (121) mit einem Innenrand ist und eine andere der nichtmetallischen Elektroden (120) eine äußere nichtmetallische Elektrode (124) mit einem Außenrand ist, wobei der kürzeste Abstand zwischen dem Innenrand der inneren nichtmetallischen Elektrode (121) und dem Außenrand der äußeren nichtmetallischen Elektrode (124) als ein Abstand p definiert ist;eine elektrisch isolierende untere Schicht (130), die zwischen dem Halbleitersubstrat (110) und den mehreren nichtmetallischen Elektroden (120) angeordnet ist;wobei jede der nichtmetallischen Elektroden (120, 121, 122, 123, 124) elektrisch mit einem jeweiligen Dotierungsgebiet (160, 161, 162, 163, 164) des Halbleitersubstrats (110) durch wenigstens zwei jeweilige metallische Stopfen (140, 141, 142, 143, 144) verbunden ist, die sich jeweils durch eine jeweilige erste Öffnung (131) erstrecken, die in der elektrisch isolierenden unteren Schicht (130) gebildet ist, wobei der kürzeste Abstand d zwischen zwei beliebigen der metallischen Stopfen (141, 142) unterschiedlicher nichtmetallischer Elektroden (120, 121, 122, 123, 124) größer als der Abstand p ist; undeine elektrisch isolierende Deckschicht (133) auf und in Kontakt mit einer oberen Oberfläche der mehreren nichtmetallischen Elektroden (120, 121, 122).

    Leistungshalbleitervorrichtung und Verfahren

    公开(公告)号:DE102019111786A1

    公开(公告)日:2020-11-12

    申请号:DE102019111786

    申请日:2019-05-07

    Abstract: Eine Leistungshalbleitervorrichtung (1) umfasst ein aktives Gebiet (1-2) mit wenigstens einer Leistungszelle (1-1), wobei das aktive Gebiet (1-2) ein Gesamtvolumen aufweist, wobei das Gesamtvolumen Folgendes aufweist: ein zentrales Volumen (1-21), das wenigstens 20 % des Gesamtvolumens bildet; ein Peripherievolumen (1-22), das wenigstens 20 % des Gesamtvolumens bildet und das zentrale Volumen (1-21) umgibt; und ein äußerstes Peripherievolumen (1-23), das wenigstens 5 % des Gesamtvolumens bildet und das Peripherievolumen (1-22) umgibt. Die Leistungshalbleitervorrichtung (1) umfasst ferner Folgendes: ein Randabschlussgebiet (1-3), das das äußerste Peripherievolumen (1-23) des aktiven Gebiets (1-2) umgibt, wobei das Peripherievolumen (1-22) eine konstante laterale Entfernung von dem Randabschlussgebiet (1-3) hat; einen Halbleiterkörper (10) mit einer Vorderseite (110) und einer Rückseite (120), wobei der Halbleiterkörper (10) sowohl einen Teil des aktiven Gebiets (1-2) als auch einen Teil des Randabschlussgebiets (1-3) bildet; einen ersten Lastanschluss (11) auf der Halbleiterkörpervorderseite (110) und einen zweiten Lastanschluss (12) auf der Halbleiterkörperrückseite (120); ein erstes dotiertes Halbleitergebiet (101), das in dem Halbleiterkörper (10) gebildet ist und elektrisch mit dem ersten Lastanschluss (11) verbunden ist; ein zweites dotiertes Halbleitergebiet (102), das in dem Halbleiterkörper (10) gebildet ist und elektrisch mit dem zweiten Lastanschluss (12) verbunden ist. Das erste dotierte Halbleitergebiet (101) und/oder das zweite dotierte Halbleitergebiet (102) weisen einen zentralen Teil (101-21; 102-21) auf, der sich in das zentrale Volumen (1-21) des aktiven Gebiets (1-2) erstreckt und eine zentrale Durchschnittsdotierungsstoffdosis aufweist; einen Peripherieteil (101-22; 102-22), der sich in das Peripherievolumen (1-22) des aktiven Gebiets (1-2) hinein erstreckt und eine Peripheriedurchschnittsdotierungsstoffdosis aufweist, wobei die zentrale Durchschnittsdotierungsstoffdosis um wenigstens 5 % oder um wenigstens 10 % niedriger als die Peripheriedurchschnittsdotierungsstoffdosis ist.

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