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：DE102020122264A1

公开(公告)日：2022-03-03

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

Abstract: Eine Leistungshalbleitervorrichtung (1) umfasst: 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. Jeder Graben (14) weist eine Grabenelektrode (141) auf, die durch einen Grabenisolator (142) von dem Halbleiterkörper (10) isoliert ist. Zwei der mehreren Gräben (14) sind lateral nebeneinander angeordnet und begrenzen räumlich einen Mesateil (17). Ein Halbleiter-Sourcegebiet (101) befindet sich in dem Mesateil (17). Ein Halbleiterbodygebiet (102) befindet sich in dem Mesateil (17). Ein Kontaktstopfen (111) erstreckt sich von der ersten Seite in den Mesateil (17). Der Kontaktstopfen (111) 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; und von dem Grabenisolator (142) des anderen der beiden Gräben (14), die den Mesateil (17) räumlich begrenzen, beabstandet.

公开(公告)号：DE102014117767B4

公开(公告)日：2021-08-05

申请号：DE102014117767

申请日：2014-12-03

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： LAVEN JOHANNES ,  SCHULZE HANS-JOACHIM ,  IRSIGLER PETER ,  BABURSKE ROMAN ,  HÜSKEN HOLGER

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

Abstract: Halbleitervorrichtung, umfassend:einen pn-Übergang (171), der zwischen einer Driftzone (120) und einem Ladungsträgertransferbereich (115) in einem Halbleiterkörper (100) gebildet ist,einen Rekombinationsbereich (190),einen Trennungsbereich (195) zwischen dem Rekombinationsbereich (190) und der Driftzone (120), undeinen Zugangskanal (184), der gestaltet ist, um einen permanenten Ladungsträgerpfad für Minoritätsladungsträger des Trennungsbereichs (195) zu bilden, wobei der Ladungsträgerpfad den Rekombinationsbereich (190) mit der Driftzone (120) verbindet.

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：DE102016109235B4

公开(公告)日：2019-02-14

申请号：DE102016109235

申请日：2016-05-19

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： LAVEN JOHANNES GEORG ,  BASLER THOMAS ,  BABURSKE ROMAN

IPC: H03K17/00 ,  H01L29/06 ,  H03K17/0422

Abstract: Elektrische Baugruppe (500), umfassend:eine rückwärts leitende Schaltvorrichtung (510), die Transistorzellen (TC) für eine Entsättigung umfasst, wobei die Transistorzellen (TC) für eine Entsättigung dafür eingerichtet sind, unter Sperrspannung in einem Entsättigungsmodus eingeschaltet und in einem Sättigungsmodus ausgeschaltet zu werden; undeine gleichrichtende Vorrichtung (560), die antiparallel mit der Schaltvorrichtung (510) elektrisch verbunden ist, wobei in einem Bereich eines Diodendurchlassstroms von einem halben maximalen Nenn-Diodenstrom (I) der Schaltvorrichtung (510) bis zu dem maximalen Nenn-Diodenstrom (I) eine I/V-Kennlinie (415) einer Diode der gleichrichtenden Vorrichtung (560) einen Spannungsabfall über die gleichrichtende Vorrichtung (560) höher als eine I/V-Kennlinie (411) einer Sättigung der Schaltvorrichtung (510) mit den ausgeschalteten Transistorzellen (TC) für eine Entsättigung und niedriger als eine I/V-Kennlinie (412) einer Entsättigung der Schaltvorrichtung (510) mit den eingeschalteten Transistorzellen (TC) für eine Entsättigung zeigt.

公开(公告)号：DE102017105713B4

公开(公告)日：2018-11-22

申请号：DE102017105713

申请日：2017-03-16

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： BASLER THOMAS ,  SCHULZE HANS-JOACHIM ,  NIEDERNOSTHEIDE FRANZ-JOSEF ,  LAVEN JOHANNES GEORG ,  BABURSKE ROMAN

IPC: H01L27/07 ,  H01L23/62 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78

Abstract: Transistorbauelemente werden beschrieben, die einen ersten Transistor (10) und einen zweiten Transistor (11) umfassen. Der zweite Transistor (11) basiert auf einem Halbleitermaterial mit hoher Bandlücke. Der zweite Transistor besitzt eine niedrigere Durchbruchspannung als der erste Transistor über einen vorbestimmten Arbeitsbereich hinweg. Der vorbestimmte Arbeitsbereich umfasst mindestens einen Arbeitsbereich, für den das Transistorbauelement spezifiziert ist.

公开(公告)号：DE102016115801A1

公开(公告)日：2018-03-01

申请号：DE102016115801

申请日：2016-08-25

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： BHOJANI RITESHKUMAR ,  LUTZ JOSEF ,  SCHULZE HANS JOACHIM ,  BABURSKE ROMAN ,  NIEDERNOSTHEIDE FRANZ JOSEF

IPC: H01L29/739

Abstract: Es ist ein Transistorbauelement offenbart. Das Transistorbauelement weist ein erstes Emittergebiet (12) von einem ersten Dotierungstyp, ein zweites Emittergebiet (14) von einem zweiten Dotierungstyp, ein Bodygebiet (13) vom zweiten Dotierungstyp, ein Driftgebiet (11) vom ersten Dotierungstyp, ein Feldstoppgebiet (15) vom ersten Dotierungstyp, zumindest eine Booststruktur (30) und eine Gateelektrode (21), die durch ein Gatedielektrikum (22) gegenüber dem Bodygebiet (13) dielektrisch isoliert ist, auf. Das Bodygebiet (13) ist zwischen dem ersten Emittergebiet (12) und dem Driftgebiet (11) angeordnet, das Feldstoppgebiet (15) ist zwischen dem Driftgebiet (11) und der zumindest einen Booststruktur (30) angeordnet, und die Booststruktur (30) ist zwischen dem Feldstoppgebiet (15) und dem zweiten Emittergebiet (14) angeordnet. Die zumindest eine Booststruktur (30) weist ein Basisgebiet (33) vom ersten Dotierungstyp und zumindest ein durch das Basisgebiet von dem zweiten Emittergebiet (14) getrenntes Hilfsemittergebiet (31) vom zweiten Dotierungstyp auf. Eine Gesamtdotierstoffdosis in dem Driftgebiet (11) und dem Feldstoppgebiet (15) in einer Stromflussrichtung des Transistorbauelements ist höher als eine Durchbruchsladung eines Halbleitermaterials des Driftgebiets (11) und des Feldstoppgebiets (15).

公开(公告)号：DE102017116100A1

公开(公告)日：2018-01-25

申请号：DE102017116100

申请日：2017-07-18

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： LAVEN JOHANNES GEORG ,  BABURSKE ROMAN ,  BASLER THOMAS ,  JANSEN UWE ,  RETTINGER HEIKO

IPC: H02M7/487 ,  H02M1/32

Abstract: Ein System und ein Verfahren für einen Leistungswechselrichter mit steuerbaren Klemmen weist einen ersten Spannungsschwingpfad auf, wobei der erste Spannungsschwingpfad eine erste Mehrzahl von Leistungstransistoren aufweist, wobei der erste Spannungsschwingpfad, wenn er aktiv ist, Teile einer positiven Halbwelle eines Ausgangssignals erzeugt; einen zweiten Spannungsschwingpfad, wobei der zweite Spannungsschwingpfad eine zweite Mehrzahl von Leistungstransistoren aufweist, wobei der zweite Spannungsschwingpfad, wenn er aktiv ist, Teile einer negativen Halbwelle des Ausgangssignals erzeugt; eine erste Klemmkomponente, die mit dem ersten Spannungsschwingpfad gekoppelt ist, wobei die erste Klemmkomponente einen Freilaufpfad für den ersten Spannungsschwingpfad bildet, wobei die erste Klemmkomponente, wenn sich das Steuerterminal in einem ersten Zustand befindet, eine erste Speicherladung aufweist, und, wenn sich das Steuerterminal in einem zweiten Zustand befindet, eine zweite Speicherladung aufweist, wobei die erste Speicherladung größer ist, als die zweite Speicherladung; und eine zweite Klemmkomponente, die mit dem zweiten Spannungsschwingpfad gekoppelt ist, wobei die zweite Klemmkomponente einen Freilaufpfad für den zweiten Spannungsschwingpfad bildet, wobei die zweite Klemmkomponente ein Steuerterminal aufweist, wobei die zweite Klemmkomponente, wenn sich das Steuerterminal in dem ersten Zustand befindet, eine erste Speicherladung aufweist, und, wenn sich das Steuerterminal in dem zweiten Zustand befindet, eine zweite Speicherladung aufweist.

公开(公告)号：DE102016112721A1

公开(公告)日：2018-01-18

申请号：DE102016112721

申请日：2016-07-12

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： BABURSKE ROMAN ,  SPULBER OANA ,  SCHULZE HANS-JOACHIM ,  BINA MARKUS

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

Abstract: Eine Leistungshalbleitervorrichtung (1) mit einem Halbleiterkörper (10), der dafür ausgelegt ist, einen Laststrom zwischen einem ersten Lastanschluss (11) und einem zweiten Lastanschluss (12) zu leiten, umfasst Folgendes: ein Source-Gebiet (101) mit Dotierungsstoffen eines ersten Leitfähigkeitstyps, das elektrisch mit dem ersten Lastanschluss (11) verbunden ist, ein Halbleiterkanalgebiet (102), das im Halbleiterkörper (10) implementiert ist und Dotierungsstoffe eines zweiten Leitfähigkeitstyps aufweist und das Source-Gebiet (101) von einem restlichen Abschnitt des Halbleiterkörpers (10) trennt, und einen Graben (13) eines ersten Grabentyps, der sich entlang einer Verlaufsrichtung (Z) im Halbleiterkörper (10) erstreckt und angrenzend an das Halbleiterkanalgebiet (102) angeordnet ist, wobei der Graben (13) des ersten Grabentyps eine Steuerelektrode (131) aufweist, die durch einen Isolator (132) vom Halbleiterkörper (10) isoliert ist, wobei die Steuerelektrode (131) dafür ausgelegt ist, einen Weg des Laststroms im Halbleiterkanalgebiet (102) zu steuern. Der Halbleiterkörper (10) umfasst ferner Folgendes: ein Barrieregebiet (103) mit Dotierungsstoffen des ersten Leitfähigkeitstyps und ein Driftvolumen mit wenigstens einem ersten Driftgebiet (104) mit Dotierungsstoffen des zweiten Leitfähigkeitstyps, wobei das Barrieregebiet (103) das erste Driftgebiet (104) mit dem Halbleiterkanalgebiet (102) koppelt.

公开(公告)号：DE102015111371B4

公开(公告)日：2017-07-20

申请号：DE102015111371

申请日：2015-07-14

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： LAVEN JOHANNES ,  BABURSKE ROMAN

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

Abstract: Halbleiterbauelement, aufweisend: ein Halbleitersubstrat (100); eine vorderseitige Metallisierung (171); eine rückseitige Metallisierung (172); mehrere IGBT-Zellen (141), die in das Halbleitersubstrat (100) integriert sind und wenigstens ein IGBT-Zellengebiet bilden, wobei jede der IGBT-Zellen (141) ein funktionsfähiges schaltbares Kanalgebiet (151) zum Bereitstellen einer ohmschen Verbindung zwischen der vorderseitigen Metallisierung und einem Driftgebiet (113) des Halbleitersubstrats (100) aufweist; mehrere schaltbare Diodenzellen (143), die in das Halbleitersubstrat (100) integriert sind und wenigstens ein schaltbares Freilaufdiodengebiet bilden, wobei jede der schaltbaren Diodenzellen (143) einen pn-Übergang und ein funktionsfähiges schaltbares Kanalgebiet (153) zum Kurzschließen des pn-Übergangs der jeweiligen schaltbaren Diodenzelle (143) und zum Bereitstellen einer ohmschen Verbindung über die jeweilige schaltbare Diodenzelle (143) zwischen der vorderseitigen Metallisierung und der rückseitigen Metallisierung aufweist; mehrere nicht schaltbare Diodenzellen (142), die in das Halbleitersubstrat (100) integriert sind und wenigstens ein nicht schaltbares Freilaufdiodengebiet bilden, wobei jede der nicht schaltbaren Diodenzellen (143) einen pn-Übergang aufweist; wobei das nicht schaltbare Freilaufdiodengebiet kein funktionsfähiges schaltbares Kanalgebiet (151, 153) aufweist.