公开(公告)号：DE102019125007B4

公开(公告)日：2022-06-30

申请号：DE102019125007

申请日：2019-09-17

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

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

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/331

Abstract: RC-IGBT (1) umfassend:- ein aktives Gebiet (1-2) mit einem IGBT-Bereich (1-21), einem Diodenbereich (1-22) und einem Übergangsbereich (1-23) zwischen dem IGBT-Bereich (1-21) und dem Diodenbereich (1-22), wobei der IGBT-Bereich (1-21) und der Diodenbereich (1-22) aus entgegengesetzten Lateralrichtungen an den Übergangsbereich (1-23) angrenzen;- ein das aktive Gebiet (1-2) umgebendes Randabschlussgebiet (1-3);- einen Halbleiterkörper (10) mit einer Vorderseite (110) und einer Rückseite (120), wobei eine Dicke (d) des Halbleiterkörpers (10) als die Distanz entlang einer Vertikalrichtung (Z) zwischen der Vorderseite (110) und der Rückseite (120) definiert ist, wobei eine gesamte Lateralerstreckung (TLE) des Übergangsbereichs (1-23) zumindest 30 % der Halbleiterkörperdicke (d) beträgt;- mehrere Gräben (14, 15, 16), die jeweils im IGBT-Bereich (1-21), im Diodenbereich (1-22) und im Übergangsbereich (1-23) angeordnet sind, wobei sich jeder Graben (14, 15, 16) von der Vorderseite (110) entlang der Vertikalrichtung (Z) in den Halbleiterkörper (10) erstreckt und eine durch einen Grabenisolator (142, 152, 162) vom Halbleiterkörper isolierte Grabenelektrode (141, 151, 161) umfasst, wobei zwei benachbarte Gräben einen betreffenden Mesa-Abschnitt (17) im Halbleiterkörper (10) definieren;- einen ersten Lastanschluss (11) an der Halbleiterkörpervorderseite (110) und einen zweiten Lastanschluss (12) an der Halbleiterkörperrückseite (120), wobeioder IGBT-Bereich (1-21) zum Leiten eines Vorwärtslaststroms zwischen dem ersten Lastanschluss (11) und dem zweiten Lastanschluss (12) ausgelegt ist; undoder Diodenbereich (1-22) zum Leiten eines Rückwärtslaststroms zwischen dem ersten Lastanschluss (11) und dem zweiten Lastanschluss (12) ausgelegt ist;- einen Steueranschluss (13) zum Steuern des Vorwärtslaststroms, wobei im IGBT-Bereich (1-21) die mittlere Dichte von elektrisch mit dem Steueranschluss (13) verbundenen Grabenelektroden (141) zumindest doppelt so groß ist wie die mittlere Dichte von mit dem Steueranschluss (13) verbundenen Grabenelektroden (141) im Übergangsbereich (1-23),- ein im Halbleiterkörper (10) ausgebildetes und sich jeweils in den IGBT-Bereich (1-21), den Diodenbereich (1-22) und den Übergangsbereich (1-23) erstreckendes Driftgebiet (100) eines ersten Leitfähigkeitstyps;- ein in den Mesa-Abschnitten des Halbleiterkörpers (10) ausgebildetes und sich jeweils in den IGBT-Bereich (1-21), den Diodenbereich (1-22) und den Übergangsbereich (1-23) erstreckendes Bodygebiet (102) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, wobei zumindest Abschnitte des Bodygebiets (102) elektrisch mit dem ersten Lastanschluss (11) verbunden sind, und wobei das Bodygebiet (102) pn-Übergänge mit Teilbereichen der Mesa-Abschnitte (17) des ersten Leitfähigkeitstyps zumindest im Übergangsbereich (1-23) ausbildet;wobei:◯ zumindest im Übergangsbereich (1-23) zumindest in Abschnitten der Mesa-Teilabschnitte ein Sperrgebiet (107) der ersten Leitfähigkeit angeordnet ist, das eine Spitzen-Dotierstoffkonzentration aufweist, die zumindest 100-mal größer ist als eine mittlere Dotierstoffkonzentration des Driftgebiets (100), und◯ die mittlere Dotierstoffdosis der Mesa-Teilabschnitte im Übergangsbereich (1-23) um zumindest einen Faktor 1,2 höher als die mittlere Dotierstoffdosis von Mesa-Teilabschnitten im Diodenbereich (1-22) ist.

公开(公告)号：DE102020124901A1

公开(公告)日：2022-03-24

申请号：DE102020124901

申请日：2020-09-24

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： BABURSKE ROMAN

IPC: H01L21/331 ,  H01L29/739 ,  H03K3/021 ,  H03K17/18

Abstract: Ein RC-IGBT (1) umfasst ein aktives Gebiet (1-2) mit einem IGBT-Abschnitt (1-21) und einem Diodenabschnitt (1-22). Es gibt mehrere IGBT-Steuerelektroden (141) in mehreren Steuergräben (14, 15) des mehrere IGBT-Steuerelektroden (1) und, elektrisch von den IGBT-Steuerelektroden (141) isoliert, mehrere Plasmasteuerelektroden (151), wobei jede der IGBT-Steuerelektroden (141) und Plasmasteuerelektroden (151) elektrisch von den beiden Lastanschlüssen als (11, 12) des mehrere IGBT-Steuerelektroden (1) isoliert ist. Der IGBT-Abschnitt (1-21) beinhaltet sowohl eine erste Teilmenge der IGBT-Steuerelektroden (141) als auch eine erste Teilmenge der Plasmasteuerelektroden (151). Der Diodenabschnitt (1-22) beinhaltet eine zweite Teilmenge der Plasmasteuerelektroden (151).

公开(公告)号：DE102014019916B3

公开(公告)日：2021-05-06

申请号：DE102014019916

申请日：2014-09-30

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： BABURSKE ROMAN ,  LAVEN JOHANNES ,  SCHULZE HANS-JOACHIM

IPC: H01L29/739 ,  H01L29/06

Abstract: Halbleitervorrichtung (100), umfassend eine Bipolartransistoranordnung mit isolierter Gateelektrode,wobei die Bipolartransistoranordnung mit isolierter Gateelektrode wenigstens eine erste Konfigurationsregion (112) von emitterseitigen Bipolartransistorstrukturen mit isolierter Gateelektrode und eine zweite Konfigurationsregion (114) von emitterseitigen Bipolartransistorstrukturen mit isolierter Gateelektrode umfasst, wobei jede der emitterseitigen Bipolartransistorstrukturen mit isolierter Gateelektrode der ersten Konfigurationsregion (112) einen Körper-Bereich, einen Source-Bereich und ein Gate umfasst, wobei jede der emitterseitigen Bipolartransistorstrukturen mit isolierter Gateelektrode der zweiten Konfigurationsregion (114) einen Körper-Bereich, einen Source-Bereich und ein Gate umfasst, wobei die erste Konfigurationsregion (112) und die zweite Konfigurationsregion (114) an einer Hauptfläche (102) eines Halbleitersubstrats der Halbleitervorrichtung (100) angeordnet sind,wobei die erste und die zweite Konfigurationsregion unterschiedliche Ladungsträgereinstellungskonfigurationen aufweisen,wobei die Bipolartransistoranordnung mit isolierter Gateelektrode eine Kollektorschicht (130) und eine Driftschicht (120) umfasst, wobei die Kollektorschicht (130) an einer Rückseitenfläche (104) des Halbleitersubstrats der Halbleitervorrichtung (100) angeordnet ist, und die Driftschicht (120) zwischen der Kollektorschicht (130) und den emitterseitigen Bipolartransistorstrukturen mit isolierter Gateelektrode der ersten Konfigurationsregion (112) und der zweiten Konfigurationsregion (114) angeordnet ist,wobei die Kollektorschicht (130) wenigstens eine erste Dotierungsregion (132) umfasst, die an eine zweite Dotierungsregion (134) lateral angrenzt, wobei die erste Dotierungsregion (132) und die zweite Dotierungsregion (134) unterschiedliche Ladungsträger-Lebensdauern, unterschiedliche Leitfähigkeitstypen oder unterschiedliche Dotierungskonzentrationen umfassen,wobei die erste Konfigurationsregion (112) mit wenigstens einer teilweisen lateralen Überlappung zur ersten Dotierungsregion (132) angeordnet ist, und die zweite Konfigurationsregion (114) mit wenigstens einer teilweisen lateralen Überlappung zur zweiten Dotierungsregion (134) angeordnet ist, wobei die erste Konfigurationsregion (112), die erste Dotierungsregion (132), die zweite Konfigurationsregion (114) und die zweite Dotierungsregion (134) jeweils eine laterale Abmessung von mehr als der Hälfte einer Diffusionslänge freier Ladungsträger innerhalb der Driftschicht (120) oder mehr als der Hälfte einer Dicke des Halbleitersubstrats der Halbleitervorrichtung (100) umfassen.

公开(公告)号：DE102019125007A1

公开(公告)日：2021-03-18

申请号：DE102019125007

申请日：2019-09-17

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

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

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/331

Abstract: Es wird ein RC-IGBT (1) mit einem n-Sperrgebiet (107) in einem Übergangsbereich (1-23) zwischen einem Diodenbereich (1-22) und einem IGBT-Bereich (1-21) angegeben.

公开(公告)号：DE102018107568A1

公开(公告)日：2019-10-02

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

Abstract: Es wird ein IGBT (1) mit einem Barrieregebiet (105) vorgestellt. Eine Leistungseinheitszelle (1-1) des IGBTs (1) ist mit mindestens zwei Gräben (14, 15) ausgestattet, die sich beide in das Barrieregebiet (105) erstrecken können. Die beiden Gräben (14, 15) können beide eine jeweilige Grabenelektrode aufweisen, die mit einem Steueranschluss des IGBTs gekoppelt ist. Die Grabenelektroden sind zum Beispiel dahingehend strukturiert, die Gesamt-Gate-Ladung des IGBTs zu reduzieren. Das Barrieregebiet (105) kann p-dotiert und durch das Drift-Gebiet (100) vertikal, das heißt in und gegen die Erstreckungsrichtung (Z), begrenzt sein. Das Barrieregebiet (105) kann elektrisch floatend sein.

公开(公告)号：DE102016117723A1

公开(公告)日：2018-03-22

申请号：DE102016117723

申请日：2016-09-20

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： BABURSKE ROMAN ,  LAVEN JOHANNES GEORG ,  BRANDT PHILIP

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/328 ,  H01L29/78 ,  H01L29/861

Abstract: Ein Leistungshalbleiterbauelement (1) umfasst einen Halbleiterkörper (10), der sowohl mit einem ersten Lastanschluss (11) als auch mit einem zweiten Lastanschluss (12) gekoppelt ist. Der Halbleiterkörper (10) enthält ein Driftgebiet (100) mit Dotierstoffen von einem ersten Leitfähigkeitstyp; mindestens eine Diodenstruktur, die zum Leiten eines Laststroms zwischen den Anschlüssen (11, 12) ausgelegt ist und einen Anodenport (101), der mit dem ersten Lastanschluss (11) elektrisch verbunden ist, und einen Kathodenport (102), der mit dem zweiten Lastanschluss (12) elektrisch verbunden ist, umfasst; ein Feldstoppgebiet (105) mit Dotierstoffen von einem ersten Leitfähigkeitstyp mit einer größeren Dotierstoffkonzentration als das Driftgebiet (100), wobei das Feldstoppgebiet (105) zwischen dem Kathodenport (102) und dem Driftgebiet (100) angeordnet ist. Der Kathodenport (102) umfasst erste Portabschnitte (1021) mit Dotierstoffen von dem ersten Leitfähigkeitstyp und zweite Portabschnitte (1022) mit Dotierstoffen von einem zum ersten Leitfähigkeitstyp komplementären zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei ein Übergang zwischen jedem der zweiten Portabschnitte (1022) und dem Feldstoppgebiet (105) einen jeweiligen pn-Übergang (1052) bildet, der sich entlang einer ersten lateralen Richtung (X) erstreckt, wobei eine Diffusionsspannung (VD) eines jeweiligen der pn-Übergänge (1052) in einer senkrecht zur ersten lateralen Richtung (X) verlaufenden Erstreckungsrichtung (Z) größer als ein lateraler Spannungsabfall (VL) ist, der sich mit der lateralen Erstreckung des jeweiligen pn-Übergangs (1052) lateral überlappt.

公开(公告)号：DE102016109235A1

公开(公告)日：2017-11-23

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

Abstract: Eine elektrische Baugruppe (500) umfasst eine rückwärts leitende Schaltvorrichtung (510) und eine gleichrichtende Vorrichtung (560). Die rückwärts leitende Schaltvorrichtung (510) enthält Transistorzellen (TC) für eine Entsättigung, die dafür eingerichtet sind, unter Sperrspannung in einem Entsättigungsmodus eingeschaltet und in einem Sättigungsmodus ausgeschaltet zu werden. Die gleichrichtende Vorrichtung (560) ist antiparallel mit der Schaltvorrichtung (510) elektrisch verbunden. In einem Bereich eines Diodendurchlassstroms von einem halben maximalen Nenn-Diodenstrom (IF) der Schaltvorrichtung (510) bis zu dem maximalen Nenn-Diodenstrom (IF) zeigt eine I/V-Kennlinie (415) einer Diode der gleichrichtenden Vorrichtung (560) einen Spannungsabfall über die gleichrichtende Vorrichtung (560), der 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 ist.

公开(公告)号：DE102015111371A1

公开(公告)日：2017-01-19

申请号：DE102015111371

申请日：2015-07-14

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： LAVEN JOHANNES ,  BABURSKE ROMAN

IPC: H01L27/102 ,  H01L21/8222 ,  H01L21/8232 ,  H01L27/082 ,  H01L29/739

Abstract: Ein Halbleiterbauelement enthält wenigstens ein IGBT-Zellengebiet (1141), wenigstens ein schaltbares Freilaufdiodengebiet (1143) und wenigstens ein nicht schaltbares Freilaufdiodengebiet (1142).

公开(公告)号：DE102014117364A1

公开(公告)日：2015-05-28

申请号：DE102014117364

申请日：2014-11-26

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： LAVEN JOHANNES GEORG ,  BABURSKE ROMAN ,  JÄGER CHRISTIAN

IPC: H01L29/739 ,  H01L29/36 ,  H01L29/417 ,  H01L29/78

Abstract: In einer Halbleitervorrichtung (500) ist ein Barrierebereich (115) sandwichartig zwischen einem Driftbereich (120) und einem Ladungsträgertransferbereich (115) vorgesehen. Die Barriere- und Ladungsträgertransferbereiche (117, 115) bilden einen pn-Übergang. Die Barriere- und Driftbereiche (117, 120) bilden einen Homoübergang. Eine mittlere Fremdstoffkonzentration in dem Barrierebereich (117) ist wenigstens zehnmal so hoch wie eine Fremdstoffkonzentration in dem Driftbereich (120). Eine Steuerstruktur (180) ist angeordnet, um eine Inversionsschicht in den Drift- und Barrierebereichen (120, 117) in einem Inversionszustand zu bilden. Keine Inversionsschicht ist in den Drift- und Barrierebereichen (120, 117) in einem Nicht-Inversionszustand gebildet.

公开(公告)号：DE102023206028A1

公开(公告)日：2025-01-02

申请号：DE102023206028

申请日：2023-06-27

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： BABURSKE ROMAN ,  PFIRSCH FRANK

IPC: H10D12/00 ,  H10D62/10

Abstract: RC-IGBT (1) umfassend, in einem einzelnen Chip, einen aktiven Bereich (1-2), der konfiguriert ist, sowohl einen Vorwärtslaststrom als auch einen Rückwärtslaststrom zwischen einem ersten Lastanschluss (11) an einer Vorderseite (110) eines Halbleiterkörpers (10) des RC-IGBT (1) und einem zweiten Lastanschluss (12) an einer Rückseite (120) des Halbleiterkörpers (10) zu leiten. Der aktive Bereich (1-2) ist in mindestens Folgendes unterteilt: einen Nur-IGBT-Bereich (1-21), von dem mindestens 90 % konfiguriert sind, basierend auf einem ersten Steuersignal (13-21) nur den Vorwärtslaststrom zu leiten; einen RC-IGBT-Bereich (1-22), von dem mindestens 90 % konfiguriert sind, den Rückwärtslaststrom und, basierend auf einem zweiten Steuersignal (13-22), den Vorwärtslaststrom zu leiten; und einen Hybridbereich (1-24), von dem mindestens 90 % konfiguriert sind, basierend auf sowohl dem ersten Steuersignal (13-21) als auch dem zweiten Steuersignal (13-22), den Vorwärtslaststrom zu leiten.