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：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：DE102017124872B4

公开(公告)日：2021-02-18

申请号：DE102017124872

申请日：2017-10-24

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

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

IPC: H01L21/331 ,  H01L21/266 ,  H01L29/739

Abstract: Verfahren (2) zur Bearbeitung einer Leistungshalbleiter-Vorrichtung (1), umfassend:- Vorsehen eines Halbleiterkörpers (10) mit einem Drift-Gebiet (100) von einem ersten Leitfähigkeitstyp;- Erzeugen (20) einer Vielzahl von Gräben (14, 15, 16), wobei sich die Gräben (14, 15, 16) in den Halbleiterkörper (10) entlang einer vertikalen Richtung (Z) erstrecken und einander benachbart entlang einer ersten lateralen Richtung (X) angeordnet sind;- Vorsehen (22) einer Maskenanordnung (30) auf dem Halbleiterkörper (10), wobei die Maskenanordnung (30) eine laterale Struktur (301) aufweist, gemäß der einige der Gräben (14, 15, 16) freigelegt sind und mindestens einer der Gräben (14, 15, 16) von der Maskenanordnung (30) bedeckt ist;- Aussetzen (24) des Halbleiterkörpers (10) und der Maskenanordnung (30) einem Schritt zum Bereitstellen eines Dotierungsmaterials, wodurch, unter Böden der freiliegenden Gräben (14, 15, 16), eine Vielzahl von Dotierungsgebieten (1059) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, der zu dem ersten Leitfähigkeitstyp komplementär ist, erzeugt wird;- Entfernen (26) der Maskenanordnung (30); - Aussetzen (28) des Halbleiterkörpers (10) einem Temperaturausheilschritt, wodurch bewirkt wird, dass sich die Vielzahl von Dotierungsgebieten (1059) parallel zu der ersten lateralen Richtung (X) derart erstreckt, dass die Dotierungsgebiete (1059) miteinander überlappen und ein Barrierengebiet (105) von dem zweiten Leitfähigkeitstyp benachbart den Böden der freiliegenden Gräben (14, 15, 16) bilden; wobei das Verfahren (2) weiter umfasst:- Bilden der Gräben (14, 15, 16) als:- mindestens einen Steuergraben (14), der eine Steuerelektrode (141) aufweist; und- mindestens einen Dummy-Graben (15), der eine Dummy-Elektrode (151) aufweist;- Bilden, in dem Halbleiterkörper (10) und zwischen den Gräben (14, 15, 16)- mindestens einer aktiven Mesa (18), die benachbart dem mindestens einen Steuergraben (14) angeordnet ist, wobei die Steuerelektrode (141) ausgelegt ist, ein Steuersignal zu empfangen und einen Laststrom in der aktiven Mesa (18) zu steuern; und- mindestens einer inaktiven Mesa (19), die benachbart dem mindestens einen Dummy-Graben (15) angeordnet ist; wobei das Barrierengebiet (105) derart erzeugt wird, dass es lateral mit der mindestens einen inaktiven Mesa (19) überlappt.

公开(公告)号：DE102017124872A1

公开(公告)日：2019-04-25

申请号：DE102017124872

申请日：2017-10-24

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

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

IPC: H01L21/331 ,  H01L21/266 ,  H01L29/739

Abstract: Ein Verfahren (2) zur Bearbeitung einer Leistungshalbleiter-Vorrichtung (1) umfasst: Vorsehen eines Halbleiterkörpers (10) mit einem Drift-Gebiet (100) von einem ersten Leitfähigkeitstyp; Erzeugen (20) einer Vielzahl von Gräben (14, 15, 16), wobei sich die Gräben (14, 15, 16) in den Halbleiterkörper (10) entlang einer vertikalen Richtung (Z) erstrecken und einander benachbart entlang einer ersten lateralen Richtung (X) angeordnet sind; Vorsehen (22) einer Maskenanordnung (30) auf dem Halbleiterkörper (10), wobei die Maskenanordnung (30) eine laterale Struktur (301) aufweist, gemäß der einige der Gräben (14, 15, 16) freigelegt sind und mindestens einer der Gräben (14, 15, 16) von der Maskenanordnung (30) bedeckt ist; Aussetzen (24) des Halbleiterkörpers (10) und der Maskenanordnung (30) einem Schritt zum Bereitstellen eines Dotierungsmaterials, wodurch, unter Böden der freiliegenden Gräben (14, 15, 16), eine Vielzahl von Dotierungsgebieten (1059) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, der zu dem ersten Leitfähigkeitstyp komplementär ist, erzeugt wird; Entfernen (26) der Maskenanordnung (30); Aussetzen (28) des Halbleiterkörpers (10) einem Temperaturausheilschritt, wodurch bewirkt wird, dass sich die Vielzahl von Dotierungsgebieten (1059) parallel zu der ersten lateralen Richtung (X) derart erstreckt, dass ein Barrierengebiet (105) von dem zweiten Leitfähigkeitstyp benachbart den Böden der freiliegenden Gräben (14, 15, 16) überlappt und gebildet wird.

公开(公告)号：DE102018112344A1

公开(公告)日：2018-11-29

申请号：DE102018112344

申请日：2018-05-23

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG ,  INFINEON TECHNOLOGIES DRESDEN GMBH

Inventor： BINA MARKUS ,  DAINESE MATTEO ,  DIRNSTORFER INGO ,  GRIEBL ERICH ,  JÄGER CHRISTIAN ,  LAVEN JOHANNES GEORG ,  LEENDERTZ CASPAR ,  PFIRSCH FRANK ,  PHILIPPOU ALEXANDER

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

Abstract: Eine Leistungshalbleitervorrichtung (1) umfasst eine aktive Region (1-2), die konfiguriert ist, einen Laststrom zu leiten; eine inaktive Begrenzungsregion (1-3), die die aktive Region (1-2) umgibt; einen Halbleiterkörper (10), der einen Teil jeder der aktiven Region (1-2) und der inaktiven Begrenzungsregion (1-3) bildet; einen ersten Lastanschluss (11) und einen zweiten Lastanschluss (12), wobei die aktive Region (1-2) konfiguriert ist, den Laststrom zwischen dem ersten Lastanschluss (11) und dem zweiten Lastanschluss (12) zu leiten; mindestens eine Leistungszelle (1-1) mit einer Vielzahl von Gräben (14, 15, 16), die sich in den Halbleiterkörper (10) erstrecken und aneinander angrenzend entlang einer ersten lateralen Richtung (X) angeordnet sind. Jeder der Gräben (14, 15, 16) weist eine Streifenkonfiguration auf, die sich entlang einer zweiten lateralen Richtung (Y) in die aktive Region (1-2) erstreckt. Die Gräben (14, 15, 16) grenzen räumlich eine Vielzahl von Mesen (17, 18) ein. Die Vielzahl von Mesen (17, 18) umfassen mindestens eine Mesa des ersten Typs (17), die mit dem ersten Lastanschluss (11) in der aktiven Region (1-2) elektrisch verbunden und konfiguriert ist, mindestens einen Teil des Laststroms zu leiten, und mindestens eine Mesa des zweiten Typs (18), die konfiguriert ist, den Laststrom nicht zu leiten. Die Vorrichtung (1) umfasst ferner eine Entkopplungsstruktur (19), die in mindestens einer der mindestens einen Mesa des zweiten Typs (18) angeordnet ist und die mindestens eine Mesa des zweiten Typs (18) in einen ersten Abschnitt (181), der mindestens durch den Halbleiterkörper (10) in der aktiven Region (1-2) gebildet wird, und in einen zweiten Abschnitt (182), der mindestens durch den Halbleiterkörper (10) in der Begrenzungsregion (1-3) gebildet wird, trennt.

公开(公告)号：DE102016112721B4

公开(公告)日：2022-02-03

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: Leistungshalbleitervorrichtung (1) mit einem Halbleiterkörper (10), der dafür ausgelegt ist, einen Laststrom zwischen einem ersten Lastanschluss (11) und einem zweiten Lastanschluss (12) der Leistungshalbleitervorrichtung (1) zu leiten, wobei die Leistungshalbleitervorrichtung (1) ferner Folgendes umfasst:- 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 (103) des Halbleiterkörpers (10) trennt,- 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,- ein Emittergebiet (108) mit Dotierungsstoffen des zweiten Leitfähigkeitstyps, welches elektrisch mit dem zweiten Lastanschluss (12) verbunden ist; wobei die Leistungshalbleitervorrichtung (1) eine bipolare Leistungshalbleitervorrichtung (1) ist, und wobei der Halbleiterkörper (10) ferner Folgendes umfasst:- ein Barrieregebiet (103) mit Dotierungsstoffen des ersten Leitfähigkeitstyps;- 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, und wobei das erste Driftgebiet (104) eine Dicke aufweist, die mindestens 5% der Dicke des Halbleiterkörpers (10) beträgt; und- ein Feldstoppgebiet (107) mit Dotierungsstoffen des ersten Leitfähigkeitstyps, welches einerseits mit dem Driftvolumen gekoppelt und andererseits in Kontakt mit dem Emittergebiet (108) angeordnet ist; wobei:- ein Übergang zwischen dem ersten Driftgebiet (104) und einem verbleibenden Abschnitt des Halbleiterkörpers (10) entlang der Verlaufsrichtung (Z) unterhalb eines Bodens des Grabens (13) angeordnet ist; und- das Felstoppgebiet (107) für wenigstens 20% seiner Gesamterstreckung (DZ7) in der Verlaufsrichtung eine entlang der Verlaufsrichtung (Z) ansteigende Dotierstoffkonzentration aufweist.

公开(公告)号：DE102015121722B4

公开(公告)日：2021-09-23

申请号：DE102015121722

申请日：2015-12-14

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： BINA MARKUS ,  MAUDER ANTON ,  BARRENSCHEEN JENS

IPC: H01L23/62

Abstract: Halbleiterbauelement (1), umfassend einen ersten Lastanschluss (11), einen zweiten Lastanschluss (12) und einen Halbleiterkörper (10), der mit dem ersten Lastanschluss (11) und dem zweiten Lastanschluss (12) gekoppelt ist, wobei der Halbleiterkörper (10) ausgelegt ist zum Leiten eines Laststroms entlang eines Laststrompfads zwischen dem ersten Lastanschluss (11) und dem zweiten Lastanschluss (12), wobei das Halbleiterbauelement (1) ferner Folgendes umfasst:- eine Steuerelektrode (131), die elektrisch von dem Halbleiterkörper (10) isoliert ist und ausgelegt ist zum Steuern eines Teils des Laststrompfads;- eine elektrisch potentialfreie Sensorelektrode (132), die an die Steuerelektrode (131) angrenzend angeordnet ist, wobei die Sensorelektrode (132) von sowohl dem Halbleiterkörper (10) als auch von der Steuerelektrode (131) elektrisch isoliert ist und kapazitiv mit dem Laststrompfad gekoppelt ist und sich mindestens so weit entlang einer Vertikalrichtung (Z) erstreckt wie die Steuerelektrode (131); und- einen Graben (13), der sich in den Halbleiterkörper (10) entlang der Vertikalrichtung (Z) erstreckt, wobei der Graben (13) sowohl die Sensorelektrode (132) als auch die Steuerelektrode (131) beinhaltet;

公开(公告)号：DE102017124871B4

公开(公告)日：2021-06-17

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 ,  H01L21/331 ,  H01L29/06

Abstract: Leistungshalbleiter-Vorrichtung (1), umfassend einen ersten Lastanschluss (11) und einen zweiten Lastanschluss (12), wobei die Leistungshalbleiter-Vorrichtung (1) ausgelegt ist, einen Laststrom entlang einer vertikalen Richtung (Z) zwischen den Anschlüssen (11, 12) zu leiten, und umfassend:- ein aktives Zellengebiet (1-2) mit einem Driftgebiet (100) von einem ersten Leitfähigkeitstyp;- ein Randabschlussgebiet (1-3) mit einem Wannengebiet (109) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp;- eine Vielzahl von IGBT-Zellen (1-1), die innerhalb des aktiven Zellengebiets (1-2) angeordnet sind, wobei jede der IGBT-Zellen (1-1) eine Vielzahl von Gräben (14, 15, 16) umfasst, die sich in das Drift-Gebiet (100) entlang der vertikalen Richtung (Z) erstrecken und die lateral eine Vielzahl von Mesen (18, 19) begrenzen;wobei die Vielzahl an Gräben Folgendes beinhaltet:- mindestens einen Steuergraben (14), der eine Steuerelektrode (141) aufweist;- mindestens einen Dummy-Graben (15), der eine Dummy-Elektrode (151) aufweist, die elektrisch mit der Steuerelektrode (141) gekoppelt ist;- mindestens einen Source-Graben (16), der eine Source-Elektrode (161) aufweist, die elektrisch mit dem ersten Lastanschluss verbunden ist;wobei die Vielzahl an Mesen Folgendes beinhaltet:- mindestens eine aktive Mesa (18), die zwischen dem mindestens einen Steuergraben (14) und dem mindestens einen Source-Graben (16) angeordnet ist;- mindestens eine inaktive Mesa (19), die angrenzend an den mindestens einen Dummy-Graben (15) angeordnet ist;- ein elektrisch potentialfreies Barrierengebiet (105) von dem zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei sich mindestens sowohl ein Boden (155) des Dummy-Grabens (15) als auch ein Boden (165) des Source-Grabens (16) mindestens teilweise in das elektrisch potentialfreie Barrierengebiet (105) erstrecken, und wobei ein Abschnitt des Drift-Gebiets (100), der in einer lateralen Richtung (X, Y) zwischen dem elektrisch potentialfreien Barrierengebiet (105) und dem Wannengebiet (109) angeordnet ist, eine laterale Ausdehnung von mindestens 1 µm in der lateralen Richtung aufweist.

公开(公告)号：DE102018109361A1

公开(公告)日：2018-10-25

申请号：DE102018109361

申请日：2018-04-19

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： BINA MARKUS ,  SCHULZE HANS-JOACHIM ,  SCHUSTEREDER WERNER

IPC: H01L21/261

Abstract: Bei verschiedenen Ausführungsformen ist ein Verfahren (300) zum Bearbeiten eines oder mehrerer Halbleiterwafer (140) bereitgestellt. Das Verfahren (300) beinhaltet das Positionieren (306) des einen oder der mehreren Halbleiterwafer (140) in einer Bestrahlungskammer (104), das Erzeugen (308, 310) eines Neutronenflusses in einer Spallationskammer (102), die mit der Bestrahlungskammer (104) gekoppelt ist, das Moderieren (312) des Neutronenflusses, um einen thermischen Neutronenfluss zu produzieren, und das Aussetzen (314) des einen oder der mehreren Halbleiterwafer (140) gegenüber dem thermischen Neutronenfluss, um dadurch die Erzeugung von Dotierungsstoffatomen in dem einen oder den mehreren Halbleiterwafern (140) zu induzieren.