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：DE102015117821B4

公开(公告)日：2021-09-09

申请号：DE102015117821

申请日：2015-10-20

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： LAVEN JOHANNES GEORG ,  SCHULZE HANS-JOACHIM ,  SCHUSTEREDER WERNER

IPC: H01L21/265 ,  H01L21/329 ,  H01L21/331 ,  H01L21/335

Abstract: Ein Verfahren (100, 200) zum Bilden eines Halbleiterbauelements, umfassend:Implantieren (110) von Dotierungsionen in ein Halbleitersubstrat, wobei eine Abweichung zwischen einer Hauptrichtung eines Dotierungsionenstrahls, der die Dotierungsionen implantiert, und einer Hauptkristallrichtung des Halbleitersubstrats weniger als ±0,5° während des Implantierens der Dotierungsionen in das Halbleitersubstrat ist; undSteuern (120) einer Temperatur des Halbleitersubstrats während der Implantation der Dotierungsionen, sodass die Temperatur des Halbleitersubstrats innerhalb eines Zieltemperaturbereichs für mehr als 70 % einer Implantationsprozesszeit ist, die zum Implantieren der Dotierungsionen verwendet wird,wobei der Zieltemperaturbereich von einer unteren Zieltemperaturgrenze zu einer oberen Zieltemperaturgrenze reicht, wobei die untere Zieltemperaturgrenze gleich einer Zieltemperatur minus 30 °C ist und die obere Zieltemperaturgrenze gleich der Zieltemperatur plus 30 °C ist, wobei die Zieltemperatur höher als 80 °C ist, wobei die Hauptkristallrichtung (142) des Halbleitersubstrats (102) eine [110] oder [111] Richtung eines kubischen Diamantkristallgitters des Halbleitersubstrats (102) ist.

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：DE102014111981B4

公开(公告)日：2020-08-13

申请号：DE102014111981

申请日：2014-08-21

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： LAVEN JOHANNES GEORG ,  RÖSNER WOLFGANG ,  DAINESE MATTEO ,  JÄGER CHRISTIAN ,  MAUDER ANTON ,  HIRLER FRANZ ,  STRENZ ROBERT ,  STIFTINGER MARTIN ,  RÖSCH MAXIMILIAN

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/739

Abstract: Halbleitervorrichtung, umfassend:einen ersten Lastanschluss (L1), der elektrisch mit Sourcezonen (110) von Transistorzellen (TC) verbunden ist, wobei die Sourcezonen (110) erste pn-Übergänge (pn1) mit Bodyzonen (115) bilden,einen zweiten Lastanschluss (L2), der elektrisch mit einer Drainkonstruktion (120) verbunden ist, die zweite pn-Übergänge (pn2) mit den Bodyzonen (115) bildet, undSteuerstrukturen (400), die direkt an die Bodyzonen (115) angrenzen, wobei die Steuerstrukturen (400) eine Steuerelektrode (420) und Ladungsspeicherstrukturen (410) umfassen, die Steuerelektrode (420) gestaltet ist, um einen Laststrom durch die Bodyzonen (115) zu steuern, die Ladungsspeicherstrukturen (410) die Steuerelektrode (420) von den Bodyzonen (115) isolieren und eine Steuerladung (419) enthalten, die ausgeführt ist, um bei Abwesenheit einer Potentialdifferenz zwischen der Steuerelektrode (420) und dem ersten Lastanschluss (L1) Inversionskanäle in den Bodyzonen (115) zu induzieren, wobeidie Bodyzonen (115) in Halbleitermesas (160) gebildet sind, die von Teilen eines Halbleiterkörpers (100) gebildet und voneinander durch die Steuerstrukturen (400) getrennt sind.

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：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.