IGBT mit reduzierter Rückwärtskapazität

    公开(公告)号:DE102014019915B3

    公开(公告)日:2022-02-24

    申请号:DE102014019915

    申请日:2014-09-29

    Abstract: IGBT mit wenigstens einer Transistorzelle von einem ersten Typ, die aufweist:eine Basiszone (11), eine erste Emitterzone (14), eine Bodyzone (13) und eine zweite Emitterzone (15), wobei die Bodyzone (13) zwischen der ersten Emitterzone (14) und der Basiszone (11) angeordnet ist, und wobei die Basiszone (11) zwischen der Bodyzone (13) und der zweiten Emitterzone (15) angeordnet ist;eine Gateelektrode (21), die benachbart zu der Bodyzone (13) angeordnet, durch ein Gatedielektrikum (22) von der Bodyzone (13) dielektrisch isoliert und in einem Graben eines Halbleiterkörpers (100) angeordnet ist; undeine Basiselektrode (31), die zu der Basiszone (11) benachbart und durch ein Basiselektrodendielektrikum (32) von der Basiszone (11) dielektrisch isoliert ist;wobei die Basiszone (11) einen ersten Basiszonenabschnitt (111), der an das Basiselektrodendielektrikum (32) angrenzt, und einen zweiten Basiszonenabschnitt (112) aufweist, der zwischen der zweiten Emitterzone (15) und dem ersten Basiszonenabschnitt (111) angeordnet ist,wobei eine Dotierungskonzentration des ersten Basiszonenabschnitts (111) größer ist als eine Dotierungskonzentration des zweiten Basiszonenabschnitts (112),wobei sowohl der erste Basiszonenabschnitt (111) als auch der zweite Basiszonenabschnitt (112) an die Bodyzone (13) angrenzen,wobei die Bodyzone (13) benachbart zu einer ersten Seite des Grabens angeordnet ist,wobei die Gateelektrode (21) durch eine Isolationsschicht (23) von einer Halbleiterzone isoliert ist, die benachbart zu einer der ersten Seite des Grabens gegenüberliegenden zweiten Seite des Grabens angeordnet ist, undwobei eine Dicke (d3) der Isolationsschicht (23) größer als eine Dicke des Gatedielektrikums (22) ist.

    VERTIKALE LEISTUNGS-HALBLEITERVORRICHTUNG UND HERSTELLUNGSVERFAHREN

    公开(公告)号:DE102020118404A1

    公开(公告)日:2022-01-13

    申请号:DE102020118404

    申请日:2020-07-13

    Abstract: Vorgeschlagen wird eine vertikale Leistungs-Halbleitervorrichtung (100). Die vertikale Leistungs-Halbleitervorrichtung (100) weist einen Halbleiterkörper (102) auf, der ein Halbleitersubstrat (104) und eine Halbleiterschicht (106) auf dem Halbleitersubstrat (104) umfasst. Der Halbleiterkörper (102) weist eine erste Hauptoberfläche (1081) und eine entlang einer vertikalen Richtung (y) der ersten Hauptoberfläche (1081) entgegengesetzt der zweiten Hauptoberfläche (1082) auf. Die vertikale Leistungs-Halbleitervorrichtung (100) enthält ferner ein Driftgebiet (110) im Halbleiterkörper (102). Ein erster Teil (1101) des Driftgebiets (110) ist im Halbleitersubstrat (104) angeordnet. Ein zweiter Teil (1102) des Driftgebiets (110) ist in der Halbleiterschicht (106) angeordnet. Die vertikale Leistungs-Halbleitervorrichtung (100) enthält überdies ein im Halbleitersubstrat (104) angeordnetes Feldstoppgebiet (112), wobei eine entlang der vertikalen Richtung (y) gemittelte Dotierungskonzentration des Feldstoppgebiets (112) größer ist als eine entlang der vertikalen Richtung (y) gemittelte Dotierungskonzentration des Driftgebiets (106).

    Bipolartransistorvorrichtung mit isoliertem Gate und Halbleitervorrichtung

    公开(公告)号:DE102014108913B4

    公开(公告)日:2021-09-30

    申请号:DE102014108913

    申请日:2014-06-25

    Abstract: Bipolartransistorvorrichtung (100) mit isoliertem Gate, die Folgendes umfasst:ein Halbleitersubstrat, das einen Driftbereich (112) einer Bipolartransistorstruktur mit isoliertem Gate umfasst;eine erste Nanodrahtstruktur (120) der Bipolartransistorstruktur mit isoliertem Gate, die mit dem Driftbereich (112) verbunden ist;eine erste Gatestruktur (130) der Bipolartransistorstruktur mit isoliertem Gate, die sich entlang wenigstens eines Abschnitts der ersten Nanodrahtstruktur (120) erstreckt;eine zweite Nanodrahtstruktur (220) der Bipolartransistorstruktur mit isoliertem Gate, die mit dem Driftbereich (112) verbunden ist; undeine zweite Gatestruktur (230) der Bipolartransistorstruktur mit isoliertem Gate, die sich entlang wenigstens eines Abschnitts der zweiten Nanodrahtstruktur (220) erstreckt,wobei die zweite Gatestruktur (230) eingerichtet ist, in einem eingeschalteten Zustand der Bipolartransistorvorrichtung eine Leitung von Ladungsträgern eines ersten Leitfähigkeitstyps und eines zweiten Leitfähigkeitstyps durch die zweite Nanodrahtstruktur (220) vollständig zu unterdrücken und während eines Ausschaltens der Bipolartransistorvorrichtung die Leitung von Ladungsträgern des zweiten Leitfähigkeitstyps durch die zweite Nanodrahtstruktur (220) zu ermöglichen.

    HALBLEITER-DIE, HALBLEITERVORRICHTUNG UND IGBT-MODUL

    公开(公告)号:DE102019128394A1

    公开(公告)日:2021-04-22

    申请号:DE102019128394

    申请日:2019-10-21

    Abstract: Ein Halbleiter-Die (510) enthält einen Halbleiterkörper (100). Der Halbleiterkörper (100) enthält einen ersten aktiven Bereich (191) und einen zweiten aktiven Bereich (192). Der erste aktive Bereich (191) enthält erste Sourcegebiete (111). Der zweite aktive Bereich (192) enthält zweite Sourcegebiete (112). Eine Gatestruktur (150) erstreckt sich von einer ersten Oberfläche (101) in den Halbleiterkörper (100). Die Gatestruktur (150) hat eine longitudinale Gate-Ausdehnung (lg) entlang einer ersten lateralen Richtung (291). Ein erstes Last-Pad (311) und die ersten Sourcegebiete (111) sind elektrisch verbunden. Ein zweites Last-Pad (312) und die zweiten Sourcegebiete (112) sind elektrisch verbunden. Eine Lücke (230) trennt das erste Last-Pad (311) und das zweite Last-Pad (312) lateral. Eine laterale longitudinale Ausdehnung der Lücke (230) ist parallel zur ersten Richtung (291) oder weicht von der ersten Richtung (291) um nicht mehr als 60 Grad ab. Eine Verbindungsstruktur (390) verbindet das erste Last-Pad (311) und das zweite Last-Pad (312) elektrisch. Die Verbindungsstruktur (390) ist in einer Vertiefung, die sich von der ersten Oberfläche (101) in den Halbleiterkörper (100) erstreckt, und/oder in einer auf der ersten Oberfläche (101) ausgebildeten Verdrahtungsschicht ausgebildet.

    Halbleitervorrichtung mit einer dielektrischen Struktur in einem Trench

    公开(公告)号:DE102013107758B4

    公开(公告)日:2020-03-19

    申请号:DE102013107758

    申请日:2013-07-19

    Abstract: Halbleitervorrichtung, umfassend:einen Trench (102), der sich in eine Driftzone (108) eines Halbleiterkörpers (104) von einer ersten Oberfläche (106) erstreckt,eine Gateelektrode (124) in dem Trench (102),einen Bodybereich (116), der an eine Seitenwand (132a, 132b) des Trenches (102) angrenzt, undeine dielektrische Struktur (122) in dem Trench (102), die ein Hoch-k-Dielektrikum (136) in einem unteren Teil des Trenches (102) umfasst und entlang einer Bodenseite des Trenches (102) an den Halbleiterkörper angrenzt, wobei das Hoch-k-Dielektrikum gegenüberliegende Seitenwände (132a, 132b) und eine Bodenseite (134) des Trenches (102) auskleidet und eine Dielektrizitätskonstante hat, die höher ist als diejenige von SiO, und wobei eine Erstreckung des Hoch-k-Dielektrikums (136) in einer vertikalen Richtung (y) senkrecht zu der ersten Oberfläche (106) begrenzt ist zwischen einer Bodenseite (134) des Trenches (102) und einem Pegel, wo eine Bodenseite des Bodybereiches (116) an die Seitenwand (132a, 132b) des Trenches (102) angrenzt, und eine Erstreckung des Hoch-k-Dielektrikums (136) in einer vertikalen Richtung (y) senkrecht zu der ersten Oberfläche (106) begrenzt ist zwischen einer Bodenseite (134) des Trenches (102) und einer Bodenseite der Gateelektrode (124) in dem Trench, und wobei ein erstes Dielektrikum (130) zwischen dem Hoch-k-Dielektrikum (136) und dem Halbleiterkörper (104) vorgesehen ist.

    HALBLEITERVORRICHTUNG MIT HILFSSTRUKTUR EINSCHLIEßLICH TIEFPEGELDOTIERSTOFFEN

    公开(公告)号:DE102014115303B4

    公开(公告)日:2019-10-31

    申请号:DE102014115303

    申请日:2014-10-21

    Abstract: Halbleitervorrichtung, umfassend:Transistorzellen (TC), die längs einer ersten Oberfläche (101) an einer Vorderseite eines Halbleiterkörpers (100) in einem Transistorzellgebiet (610) gebildet sind,eine Driftzonenstruktur (120), die erste pn-Übergänge (pn1) mit Bodyzonen (115) der Transistorzellen (TC) bildet,eine Hilfsstruktur (132) zwischen der Driftzonenstruktur (120) und einer zweiten Oberfläche (102) auf einer Rückseite des Halbleiterkörpers (100), wobei wenigstens ein erster Teil (132a) der Hilfsstruktur (132) Tiefpegeldotierstoffe enthält, die zum Ionisieren wenigstens 150 meV erfordern, undeine Kollektorstruktur (138) direkt angrenzend an die Hilfsstruktur (132), wobei in als Emitter wirksamen Abschnitten der Kollektorstruktur (138) eine Injektionseffizienz von Minoritätsträgern von der Kollektorstruktur (138) in die Driftzonenstruktur (120) längs einer Richtung parallel zu der ersten Oberfläche (101) wenigstens in dem Transistorzellgebiet (610) variiert.

    Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements mit einem Kanalstopper-Gebiet

    公开(公告)号:DE102017130928A1

    公开(公告)日:2019-06-27

    申请号:DE102017130928

    申请日:2017-12-21

    Abstract: In einem an einen Sägespurbereich (800) anschließenden Randbereich eines Bauteilbereichs (600) wird ein Kanalstopper-Gebiet (191) ausgebildet, das sich von einer ersten Hauptfläche (701) aus in eine Bauteilschicht (710) von einem ersten Leitfähigkeitstyp erstreckt. Danach wird im Bauteilbereich (600) ein dotiertes Gebiet (120) ausgebildet, das sich von der ersten Hauptfläche (701) aus in die Bauteilschicht (710) erstreckt. Das Kanalstopper-Gebiet (191) wird mittels eines fotolithographischen Verfahrens ausgebildet, das vor einem ersten fotolithographischen Verfahren zum Einbringen von Dotierstoffen in einen Abschnitt des Bauteilbereichs (600) außerhalb des Kanalstopper-Gebiets (191) ausgeführt wird.

    Halbleitervorrichtung, welche eine Zone mit einer verkleinerten Bandlücke aufweist

    公开(公告)号:DE102015213630B4

    公开(公告)日:2018-10-25

    申请号:DE102015213630

    申请日:2015-07-20

    Abstract: Halbleitervorrichtung (1), welche Folgendes aufweist:- ein Source-Gebiet (104), das elektrisch mit einem ersten Lastanschluss (E) der Halbleitervorrichtung (1) verbunden ist,- ein Driftgebiet (101), das ein erstes Halbleitermaterial (M1) mit einer ersten Bandlücke aufweist, wobei das Driftgebiet (101) Dotierungsstoffe eines ersten Leitfähigkeitstyps aufweist und dafür ausgelegt ist, zumindest einen Teil eines Laststroms zwischen dem ersten Lastanschluss (E) und einem zweiten Lastanschluss (C) der Halbleitervorrichtung (1) zu tragen, und- ein Halbleiter-Body-Gebiet (102), das Dotierungsstoffe eines zum ersten Leitfähigkeitstyp komplementären zweiten Leitfähigkeitstyps aufweist und elektrisch mit dem ersten Lastanschluss (E) verbunden ist, wobei ein Übergang zwischen dem Halbleiter-Body-Gebiet (102) und dem Driftgebiet (101) einen pn-Übergang (103) bildet, wobei der pn-Übergang (103) dafür ausgelegt ist, eine zwischen den ersten Lastanschluss (E) und den zweiten Lastanschluss (C) gelegte Spannung zu blockieren, wobei das Halbleiter-Body-Gebiet (102) das Source-Gebiet (104) vom Driftgebiet (101) isoliert und eine Zone (102-2) mit einer verkleinerten Bandlücke aufweist, welche ein zweites Halbleitermaterial (M2) mit einer zweiten Bandlücke, die kleiner als die erste Bandlücke ist, aufweist, wobei die Zone (102-2) mit einer verkleinerten Bandlücke und das Source-Gebiet (104) in einem Querschnitt entlang einer vertikalen (Z)-Richtung wenigstens einen von einem gemeinsamen lateralen Erstreckungsbereich (LR) entlang einer ersten lateralen (X)-Richtung und einem gemeinsamen vertikalen Erstreckungsbereich (VR) entlang der vertikalen (Z)-Richtung aufweisen; und wobeider erste Lastanschluss (E) ein Kontaktmetall (3) aufweist, das in Kontakt sowohl mit dem Source-Gebiet (104) als auch mit der Zone (102-2) mit einer verkleinerten Bandlücke angeordnet ist; und wobeidas Halbleiter-Body-Gebiet (102) ferner eine Anti-latch-up-Zone (102-1) aufweist, wobei die Anti-latch-up-Zone (102-1) in Kontakt mit dem Source-Gebiet (104) und dem Kontaktmetall (3) angeordnet ist und eine höhere elektrische Leitfähigkeit aufweist als das Halbleiter-Body-Gebiet (102) außerhalb der Anti-latch-up-Zone (102-1), wobei die Anti-latch-up-Zone (102-1) und die Zone (102-2) mit einer verkleinerten Bandlücke ein gemeinsames Überlappungsgebiet (102-5) aufweisen.

    IGBT MIT REDUZIERTER RÜCKWIRKUNGSKAPAZITÄT

    公开(公告)号:DE102014114100B4

    公开(公告)日:2018-06-14

    申请号:DE102014114100

    申请日:2014-09-29

    Abstract: IGBT mit wenigstens einer Transistorzelle von einem ersten Typ und wenigstens einer Transistorzelle von einem zweiten Typ, die jeweils aufweisen:eine Basiszone (11), eine erste Emitterzone (12), eine Bodyzone (13) und eine zweite Emitterzone (15), wobei die Bodyzone (13) zwischen der ersten Emitterzone (12) und der Basiszone (11) angeordnet ist, und wobei die Basiszone (11) zwischen der Bodyzone (13) und der zweiten Emitterzone (15) angeordnet ist;eine Gateelektrode (21), die zu der Bodyzone (13) benachbart und durch ein Gatedielektrikum (22) von der Bodyzone (13) dielektrisch isoliert ist; undeine Basiselektrode (31), die zu der Basiszone (11) benachbart und durch ein Basiselektrodendielektrikum (32) von der Basiszone (11) dielektrisch isoliert ist;wobei die Basiszone (11) einen ersten Basiszonenabschnitt (11), der an das Basiselektrodendielektrikum (32) angrenzt, und einen zweiten Basiszonenabschnitt (11), der zwischen der zweiten Emitterzone (15) und dem ersten Basiszonenabschnitt (11) angeordnet ist,wobei in der Basiszone (11) der wenigstens einen Transistorzelle des ersten Typs eine Dotierungskonzentration des ersten Basiszonenabschnitts größer ist als eine Dotierungskonzentration des zweiten Basiszonenabschnitts (11), undwobei in der Basiszone (11) der Transistorzelle des zweiten Typs der erste Basiszonenabschnitt eine Dotierungskonzentration aufweist, die geringer ist als diejenige des ersten Basiszonenabschnitts (11) der Transistorzelle vom ersten Typ.

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