公开(公告)号：DE102016117264A1

公开(公告)日：2018-03-29

申请号：DE102016117264

申请日：2016-09-14

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： PHILIPPOU ALEXANDER ,  VELLEI ANTONIO ,  LAVEN JOHANNES GEORG ,  JÄGER CHRISTIAN ,  SEIFERT MAX

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/331 ,  H01L27/06 ,  H01L29/423 ,  H01L29/78

Abstract: Ein Leistungshalbleiterbauelement (1) umfasst einen an einen ersten Lastanschluss (11) und einen zweiten Lastanschluss (12) des Leistungshalbleiterbauelementes (1) gekoppelten Halbleiterkörper (10), der ein Driftgebiet (100) umfasst, das ausgelegt ist, einen Laststrom zwischen den Anschlüssen (11, 12) zu leiten, wobei das Driftgebiet (100) Dotierstoffe eines ersten Leitfähigkeitstyps umfasst; ein in elektrischem Kontakt mit dem ersten Lastanschluss (11) angeordnetes Sourcegebiet (101), das Dotierstoffe des ersten Leitfähigkeitstyps umfasst; ein Kanalgebiet (102), das Dotierstoffe eines zweiten Leitfähigkeitstyps umfasst und das Sourcegebiet (101) vom Driftgebiet (100) isoliert; wenigstens eine Leistungseinheitszelle (1-1), die wenigstens einen Graben (14) vom ersten Typ, wenigstens einen Graben (15) vom zweiten Typ und wenigstens einen Graben (16) vom dritten Typ umfasst, wobei die Gräben (14, 15, 16) lateral benachbart zueinander angeordnet sind, wobei die Gräben (14, 15, 16) sich jeweils in den Halbleiterkörper (10) hinein entlang einer Erstreckungsrichtung (Z) erstrecken und einen Isolator (142, 152, 162) umfassen, der eine jeweilige Grabenelektrode (141, 151, 161) vom Halbleiterkörper (10) isoliert, und wobei die wenigstens eine Leistungseinheitszelle (1-1) ferner eine erste Mesa-Zone (17) des Halbleiterkörpers (10) umfasst, wobei die erste Mesa-Zone (17) lateral von wenigstens dem wenigstens einen Graben (14) vom ersten Typ begrenzt ist und wenigstens einen jeweiligen Abschnitt von jeweils dem Sourcegebiet (101), dem Kanalgebiet (102) und dem Driftgebiet (100) umfasst. Die Grabenelektrode (141) des wenigstens einen Grabens (14) vom ersten Typ ist elektrisch an einen Steueranschluss (13) des Leistungshalbleiterbauelementes gekoppelt und ausgelegt, den Laststrom in dem Abschnitt des Kanalgebietes (102) zu steuern, der in der ersten Mesa-Zone (17) umfasst ist. Die Grabenelektrode (151) des wenigstens einen Grabens (15) vom zweiten Typ ist mit dem ersten Lastanschluss (11) elektrisch verbunden. Die Grabenelektrode (161) des wenigstens einen Grabens (16) vom dritten Typ weist ein anderes elektrisches Potential auf als jeweils die Grabenelektroden (141, 151) des wenigstens einen Grabens (14) vom ersten Typ und des wenigstens einen Grabens (15) vom zweiten Typ.

公开(公告)号：DE102014220056A1

公开(公告)日：2016-04-07

申请号：DE102014220056

申请日：2014-10-02

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： LAVEN JOHANNES GEORG ,  JÄGER CHRISTIAN ,  PHILIPPOU ALEXANDER ,  PFIRSCH FRANK

IPC: H01L23/62 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78 ,  H01L29/861 ,  H03K17/082

Abstract: Halbleiterbauelement (1), umfassend ein Halbleiterkörpergebiet (12) und ein Oberflächengebiet (11), wobei das Halbleiterkörpergebiet (12) eine erste Halbleiterregion (121) mit Ladungsträgern eines ersten Leitfähigkeitstyps und eine zweite Halbleiterregion (122) mit Ladungsträgern eines zweiten Leitfähigkeitstyps beinhaltet. Das Halbleiterbauelement (1) umfasst weiter: eine erste Lastkontaktstruktur (13), die in dem Oberflächengebiet (11) angeordnet ist und die ausgebildet ist zum Einspeisen eines Laststromes in das Halbleiterkörpergebiet (12); einen ersten Graben (14), der sich in das Halbleiterkörpergebiet (12) erstreckt und der eine Sensorelektrode (141) und ein erstes Dielektrikum (142) umfasst, wobei das erste Dielektrikum (142) die Sensorelektrode (141) elektrisch von der zweiten Halbleiterregion (122) isoliert; einen elektrisch leitfähigen Pfad (16), der die Sensorelektrode (141) elektrisch mit der ersten Halbleiterregion (121) verbindet; einen ersten Halbleiterpfad (15), wobei die erste Halbleiterregion (121) wenigstens mittels des ersten Halbleiterpfades (15) elektrisch an die erste Lastkontaktstruktur (13) gekoppelt ist; eine Sensorkontaktstruktur (27), die in dem Oberflächengebiet (11) angeordnet ist und die ausgebildet ist zum Empfangen eines elektrischen Potentials der Sensorelektrode (141).

公开(公告)号：DE102019125010B4

公开(公告)日：2022-08-11

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: Leistungshalbleitervorrichtung (1), umfassend:- 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;- mindestens 5% des Bodygebiets (102) im Diodenbereich (1-22) ohne das Barrieregebiet (107) mit dem Drift-Gebiet (100) gekoppelt sind; und- die laterale Struktur des Barrieregebiets (107) mit mindestens 70% der Fläche des Horizontalquerschnitts des Diodenbereichs (1-22) eine laterale Überlappung bildet, wobei das Bodygebiet (102) im Diodenbereich (1-22) mindestens mittels des Barrieregebiets (107), wo die laterale Überlappung hergestellt ist, gekoppelt ist.

公开(公告)号：DE102016113837B4

公开(公告)日：2022-01-13

申请号：DE102016113837

申请日：2016-07-27

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： PHILIPPOU ALEXANDER ,  LAVEN JOHANNES GEORG ,  COTOROGEA MARIA ,  GRIEBL ERICH

IPC: H01L23/48 ,  G01R31/26 ,  H01L21/66 ,  H01L23/544

Abstract: Ein Halbleiterbauelement (100, 200, 300, 400, 500), umfassend:eine erste Source-Verdrahtungs-Teilstruktur (112), die mit einer Mehrzahl von Source-Dotierungsregion-Abschnitten (110) einer Transistorstruktur verbunden ist; undeine zweite Source-Verdrahtungs-Teilstruktur (124), die mit einer Mehrzahl von Source-Feldelektroden (122) verbunden ist, die in einer Mehrzahl von Source-Feldgräben (120) angeordnet sind, die sich in ein Halbleitersubstrat (102) des Halbleiterbauelements erstrecken,wobei ein Kontaktverdrahtungsabschnitt der ersten Source-Verdrahtungs-Teilstruktur (112) und ein Kontaktverdrahtungsabschnitt der zweiten Source-Verdrahtungs-Teilstruktur (124) an einer Verdrahtungsschicht eines Schichtstapels angeordnet sind, der auf dem Halbleitersubstrat (102) angeordnet ist, wobei der Kontaktverdrahtungsabschnitt der ersten Source-Verdrahtungs-Teilstruktur (112) und der Kontaktverdrahtungsabschnitt der zweiten Source-Verdrahtungs-Teilstruktur (124) jeweils eine laterale Größe aufweisen, die ausreichend für einen Kontakt für zumindest eine temporäre Testmessung ist,wobei die Verdrahtungsschicht, die die Kontaktverdrahtungsabschnitte aufweist, näher an dem Halbleitersubstrat (102) angeordnet ist als jegliche ohmsche elektrische Verbindung zwischen der ersten Source-Verdrahtungs-Teilstruktur (112) und der zweiten Source-Verdrahtungs-Teilstruktur (124),wobei zumindest Abschnitte der Mehrzahl von Source-Feldgräben (120) vertikal unter dem Kontaktverdrahtungsabschnitt der ersten Source-Verdrahtungs-Teilstruktur (112) angeordnet sind,wobei zumindest Abschnitte der Mehrzahl von Source-Dotierungsregionabschnitten (110) vertikal unter dem Kontaktverdrahtungsabschnitt der ersten Source-Verdrahtungs-Teilstruktur (112) angeordnet sind,wobei die erste Source-Verdrahtungs-Teilstruktur (112) mit einer zweiten Mehrzahl von Source-Feldelektroden (142) verbunden ist, die in einer zweiten Mehrzahl von Source-Feldgräben (140) angeordnet sind, die sich in das Halbleitersubstrat (102) des Halbleiterbauelements erstrecken.

公开(公告)号：DE102018107568B4

公开(公告)日：2021-01-07

申请号：DE102018107568

申请日：2018-03-29

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： BABURSKE ROMAN ,  JAEGER CHRISTIAN ,  LAVEN JOHANNES GEORG ,  MAECKEL HELMUT ,  PHILIPPOU ALEXANDER

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

Abstract: Leistungshalbleitertransistor (1), umfassend:- einen an einen ersten Lastanschluss (11) und einen zweiten Lastanschluss (12) des Transistors (1) gekoppelten Halbleiterkörper (10), der ein Drift-Gebiet von einem ersten Leitfähigkeitstyp (100) umfasst, das dazu ausgelegt ist, einen Laststrom zwischen den Anschlüssen (11, 12) zu leiten;- mindestens eine Leistungseinheitszelle (1-1), die Folgendes enthält:- mindestens einen Steuergraben (14) mit einer Steuergrabenelektrode (141) und mindestens einen Dummy-Graben (15) mit einer Dummy-Grabenelektrode (151), die mit der Steuergrabenelektrode (141) gekoppelt ist;- mindestens eine aktive Mesa (18), die ein Source-Gebiet (101) vom ersten Leitfähigkeitstyp, das mit dem ersten Lastanschluss (11) elektrisch verbunden ist, und ein Kanalgebiet (102) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, das das Source-Gebiet (101) und das Drift-Gebiet (100) trennt, umfasst, wobei in der aktiven Mesa (18) mindestens ein jeweiliger Abschnitt jedes von dem Source-Gebiet (101), dem Kanalgebiet (102) und dem Drift-Gebiet (100) neben einer Seitenwand (144) des Steuergrabens (14) angeordnet sind, und wobei die Steuergrabenelektrode (141) dazu ausgelegt ist, ein Steuersignal von einem Steueranschluss (13) des Transistors (1) zu empfangen und den Laststrom in der aktiven Mesa (18) zu steuern;- ein Halbleiterbarrieregebiet (105) vom zweiten Leitfähigkeitstyp, das im Halbleiterkörper (10) implementiert ist, wobei sich das Barrieregebiet (105) sowohl mit der aktiven Mesa (18) als auch einem Boden (155) des Dummy-Grabens (15) überlappt; wobei- der mindestens eine Steuergraben (14) ein Gesamtsteuergrabenvolumen aufweist, wobei sich das Volumen der Steuergrabenelektrode (141) auf weniger als 80% des Gesamtsteuergrabenvolumens beläuft; und/oder- der mindestens eine Dummy-Graben (15) ein Gesamt-Dummy-Grabenvolumen aufweist, wobei sich das Volumen der Dummy-Grabenelektrode (151) auf weniger als 80% des Gesamt-Dummy-Grabenvolumens beläuft.

公开(公告)号：DE102014113557B4

公开(公告)日：2020-06-10

申请号：DE102014113557

申请日：2014-09-19

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： LAVEN JOHANNES GEORG ,  PHILIPPOU ALEXANDER ,  JÄGER CHRISTIAN ,  PFIRSCH FRANK

IPC: H01L29/739 ,  H01L27/06 ,  H01L29/78 ,  H01L29/861

Abstract: Halbleitervorrichtung, umfassend:einen Halbleiterkörper (100) mit einer Driftzone (121), die einen pn-Übergang (pn1) mit einem Emitterbereich (140) bildet,eine erste Lastelektrode (310) an einer Vorderseite des Halbleiterkörpers (100),eine zweite Lastelektrode (320) an einer Rückseite des Halbleiterkörpers (100) entgegengesetzt zu der Vorderseite, undein oder mehrere variable ohmsche Widerstandselemente (190), die elektrisch in einem gesteuerten Pfad zwischen der Driftzone (121) und einer der ersten und zweiten Lastelektroden (310, 320) verbunden sind, wobei das variable ohmsche Widerstandselement (190) oder die variablen ohmschen Widerstandselemente (190) und die Driftzone (121) elektrisch in Serie vorgesehen sind.

公开(公告)号：DE102017124871A8

公开(公告)日：2019-07-11

申请号：DE102017124871

申请日：2017-10-24

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： BINA MARKUS ,  DAINESE MATTEO ,  JAEGER CHRISTIAN ,  LAVEN JOHANNES GEORG ,  PHILIPPOU ALEXANDER ,  SANTOS RODRIGUEZ FRANCISCO JAVIER ,  VELLEI ANTONIO ,  LEENDERTZ CASPAR ,  SANDOW CHRISTIAN PHILIPP

IPC: H01L29/739 ,  H01L29/06

公开(公告)号：DE102017124871A1

公开(公告)日：2019-04-25

申请号：DE102017124871

申请日：2017-10-24

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： BINA MARKUS ,  DAINESE MATTEO ,  JAEGER CHRISTIAN ,  LAVEN JOHANNES GEORG ,  PHILIPPOU ALEXANDER ,  SANTOS RODRIGUEZ FRANCISCO JAVIER ,  VELLEI ANTONIO

IPC: H01L29/739 ,  H01L29/06

Abstract: Eine Leistungshalbleiter-Vorrichtung (1) umfasst ein aktives Zellengebiet (1-2) mit einem Driftgebiet (100) von einem ersten Leitfähigkeitstyp; eine Vielzahl von IGBT-Zellen (1-1), die mindestens teilweise innerhalb des aktiven Zellengebiets (1-2) angeordnet sind, wobei jede der IGBT-Zellen (1-1) mindestens einen Graben (14, 15, 16) umfasst, der sich in das Drift-Gebiet (100) entlang einer vertikalen Richtung (Z) erstreckt; ein Randabschlussgebiet (1-3), das das aktive Zellengebiet (1-2) umgibt; und ein Übergangsgebiet (1-5), das zwischen dem aktiven Zellengebiet (1-2) und dem Randabschlussgebiet (1-3) angeordnet ist, wobei das Übergangsgebiet (1-5) eine Breite (W) entlang einer lateralen Richtung (X, Y) von dem aktiven Zellengebiet (1-2) zu dem Randabschlussgebiet (1-3) aufweist, wobei zumindest manche der IGBT-Zellen (1-1) innerhalb des Übergangsgebiets (1-5) angeordnet sind bzw. sich in dieses erstrecken; und ein elektrisch potentialfreies Barrierengebiet (105) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei das elektrisch potentialfreie Barrierengebiet (105) innerhalb des aktiven Zellengebiets (1-2) und in Kontakt mit zumindest manchen der Gräben (14, 15, 16) der IGBT-Zellen (1-1) angeordnet ist und wobei sich das elektrisch potentialfreie Barrierengebiet (105) nicht in das Übergangsgebiet (1-5) erstreckt.

公开(公告)号：DE102016115334A1

公开(公告)日：2018-02-22

申请号：DE102016115334

申请日：2016-08-18

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： MAUDER ANTON ,  PHILIPPOU ALEXANDER

IPC: H01L21/762 ,  H01L21/331 ,  H01L21/336 ,  H01L21/84 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78

Abstract: Ein Leistungshalbleiterbauelement (1) umfasst eine SOI-Insel (Halbleiter auf einem Isolator), die ein Halbleitergebiet (15) und eine Isolationsstruktur (16) aufweist, wobei die Isolationsstruktur (16) durch ein Oxid (169) ausgebildet und derart ausgelegt ist, dass sie das Halbleitergebiet (15) von einem Abschnitt des Halbleiterkörpers (10) des Leistungshalbleiterbauelements (1) trennt. Die Isolationsstruktur (16) umfasst mindestens eine Seitenwand (1452), die derart ausgelegt ist, dass sie das Halbleitergebiet (15) seitlich begrenzt, eine Unterseite (161), die derart ausgelegt ist, dass sie das Halbleitergebiet (15) vertikal begrenzt, und eine lokale Vertiefung (165), die mindestens einen Teil eines Übergangs zwischen der Seitenwand (1542) und der Unterseite (161) bildet, wobei sich die lokale Vertiefung (165) im Vergleich mit der Unterseite (161) weiter entlang der Erstreckungsrichtung (Z) erstreckt.

公开(公告)号：DE102017012345B3

公开(公告)日：2022-11-10

申请号：DE102017012345

申请日：2017-04-04

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： JÄGER CHRISTIAN ,  LAVEN JOHANNES GEORG ,  PHILIPPOU ALEXANDER ,  VELLEI ANTONIO

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/331

Abstract: Ein IGBT (1), umfassend:- einen Halbleiterkörper (10), der an einen ersten Lastanschluss (11) und einen zweiten Lastanschluss (12) des IGBT (1) gekoppelt ist und ein Driftgebiet (100) von einem ersten Leitfähigkeitstyp umfasst, das konfiguriert ist zum Leiten eines Laststroms zwischen den Anschlüssen (11, 12);- eine Leistungseinheitszelle (1-1), die Folgendes enthält- einen Steuergraben (14) mit einer Steuergrabenelektrode (141);- einen weiteren Graben mit einer weiteren Grabenelektrode, die an die Steuergrabenelektrode (141) gekoppelt ist;- einen Sourcegraben (16) mit einer Sourcegrabenelektrode (161), wobei die Sourcegrabenelektrode (161) elektrisch mit dem ersten Lastanschluss (11) verbunden ist;- eine aktive Mesa (18), umfassend ein Sourcegebiet (101) vom ersten Leitfähigkeitstyp, das und elektrisch mit dem ersten Lastanschluss (11) verbunden ist, und ein Kanalgebiet (102) von einem zweiten, zum ersten Leitfähigkeitstyp komplementären Leitfähigkeitstyp, der das Sourcegebiet (101) und das Driftgebiet (100) voneinander trennt, wobei die Steuergrabenelektrode (141) konfiguriert ist zum Empfangen eines Steuersignals von einem Steueranschluss (13) des IGBT (1) und zum Steuern des Laststroms in der aktiven Mesa (18); und wobei die weitere Grabenelektrode nicht ausgebildet ist, den Laststrom zu steuern;- ein Halbleiterbarrierengebiet (105) vom zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei das Barrierengebiet (105) mit sowohl einem Boden (155) des weiteren Grabens (15) sowie mit einem Boden (165) des Sourcegrabens (16) lateral überlappt.