公开(公告)号：DE102014113214B4

公开(公告)日：2021-05-06

申请号：DE102014113214

申请日：2014-09-12

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： LAVEN JOHANNES GEORG ,  PHILIPPOU ALEXANDER ,  SCHULZE HANS-JOACHIM ,  JÄGER CHRISTIAN ,  BABURSKE ROMAN ,  VELLEI ANTONIO

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/331 ,  H01L29/36

Abstract: Bipolartransistor mit isoliertem Gate, umfassend:einen Mesaabschnitt (105), der sich zwischen zwei Zelltrenchstrukturen (510) von einer ersten Oberfläche (101) eines Halbleiterteiles (100) zu einem Schichtabschnitt (108) des Halbleiterteiles (100) erstreckt,einen Sourcebereich (110), der in dem Mesaabschnitt (105) gebildet und elektrisch mit einer Emitterelektrode (310) verbunden ist, undeinen dotierten Bereich (170), der von dem Sourcebereich (110) durch einen Bodybereich (115) eines komplementären Leitfähigkeitstyps getrennt ist, wobei der dotierte Bereich (170) einen ersten Teil (171) mit einer ersten mittleren Nettofremdstoffkonzentration und einen zweiten Teil (172) mit einer zweiten mittleren Nettofremdstoffkonzentration, die wenigstens zehnfach die erste mittlere Nettofremdstoffkonzentration überschreitet, umfasst und wobei sich der erste Teil (171) entlang einer Seitenwand des Mesaabschnitts (105) durchgehend von dem Bodybereich (115) zu dem Schichtabschnitt (108) erstreckt.

公开(公告)号：DE102019125010A1

公开(公告)日：2021-03-18

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: Eine Leistungshalbleitervorrichtung (1) umfasst: 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; und mindestens 5% des Bodygebiets (102) im Diodenbereich (1-22) ohne das Barrieregebiet (107) mit dem Drift-Gebiet (100) gekoppelt sind.

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：DE102014220056B4

公开(公告)日：2019-02-14

申请号：DE102014220056

申请日：2014-10-02

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： PHILIPPOU ALEXANDER ,  PFIRSCH FRANK ,  LAVEN JOHANNES GEORG ,  JÄGER CHRISTIAN

IPC: H01L23/62 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78 ,  H01L29/861 ,  H03K17/082

Abstract: Halbleiterbauelement (1), umfassend ein Halbleiterkörpergebiet (12) und ein Oberflächengebiet (11), wobei das Halbleiterkörpergebiet (12) eine erste Halbleiterregion (121) mit Ladungsträgern eines ersten Leitfähigkeitstyps und eine zweite Halbleiterregion (122) mit Ladungsträgern eines zweiten Leitfähigkeitstyps beinhaltet; wobei das Halbleiterbauelement (1) weiter umfasst:- eine erste Lastkontaktstruktur (13), die in dem Oberflächengebiet (11) angeordnet ist und die ausgebildet ist zum Einspeisen eines Laststromes in das Halbleiterkörpergebiet (12);- einen ersten Graben (14), der sich in das Halbleiterkörpergebiet (12) erstreckt und der eine Sensorelektrode (141) und ein erstes Dielektrikum (142) umfasst, wobei das erste Dielektrikum (142) die Sensorelektrode (141) elektrisch von der zweiten Halbleiterregion (122) isoliert;- einen elektrisch leitfähigen Pfad (16), der die Sensorelektrode (141) elektrisch mit der ersten Halbleiterregion (121) verbindet;- einen ersten Halbleiterpfad (15), wobei die erste Halbleiterregion (121) wenigstens mittels des ersten Halbleiterpfades (15) elektrisch an die erste Lastkontaktstruktur (13) gekoppelt ist; und- eine Sensorkontaktstruktur (27), die in dem Oberflächengebiet (11) angeordnet ist, wobei ein elektrisches Potential der ersten Halbleiterregion (121) mittels der Sensorelektrode (141) an die Sensorkontaktstruktur (27) übertragen 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：DE102015104504B4

公开(公告)日：2018-11-15

申请号：DE102015104504

申请日：2015-03-25

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： PHILIPPOU ALEXANDER ,  JÄGER CHRISTIAN ,  PFIRSCH FRANK DIETER ,  LAVEN JOHANNES GEORG ,  VELLEI ANTONIO ,  WOLTER FRANK

IPC: H01L29/739 ,  H01L29/06 ,  H01L29/36 ,  H01L29/78

Abstract: Transistorbauelement, das aufweist:ein Halbleiter-Mesagebiet zwischen einem ersten Graben (3) und einem zweiten (4) Graben in einem Halbleiterkörper (100), wobei das Halbleiter-Mesagebiet eine erste Oberfläche (101) aufweist;in dem Halbleiter-Mesagebiet, ein Bodygebiet (20) von einem ersten Leitfähigkeitstyp und ein Sourcegebiet (12) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp;ein Driftgebiet (11) vom zweiten Leitfähigkeitstyp in dem Halbleiterkörper (100);eine in dem ersten Graben (3) benachbart zu dem Bodygebiet (20) angeordnete und durch ein Gatedielektrikum (32) von dem Bodygebiet (20) isolierte Gateelektrode (31);eine Kontaktelektrode (51), die sich von der Oberfläche (101) des Halbleiter-Mesagebiets durch das Sourcegebiet (12) in das Bodygebiet (20) hinein erstreckt;ein Kontaktgebiet (24) vom ersten Leitfähigkeitstyp in dem Bodygebiet (20), wobei das Kontaktgebiet eine höhere Dotierungskonzentration aufweist als jene Gebiete des Bodygebiets, die an das Kontaktgebiet angrenzen,wobei das Bodygebiet (20) das Sourcegebiet (12) von dem Driftgebiet (11) trennt und sich benachbart zum Sourcegebiet (12) zu der Oberfläche (101) des Halbleiter-Mesagebiets erstreckt,wobei das Bodygebiet (20) ein Oberflächengebiet (23) aufweist, das an die Oberfläche (101) des Halbleiter-Mesagebiets und den ersten Graben (3) angrenzt, undwobei das Oberflächengebiet (23) eine höhere Dotierungskonzentration aufweist als ein Abschnitt des Bodygebiets (20), der das Sourcegebiet (12) von dem Driftgebiet (11) trennt.

公开(公告)号：DE102014113214A1

公开(公告)日：2015-03-19

申请号：DE102014113214

申请日：2014-09-12

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： LAVEN JOHANNES GEORG ,  PHILIPPOU ALEXANDER ,  SCHULZE HANS-JOACHIM ,  JÄGER CHRISTIAN ,  BABURSKE ROMAN ,  VELLEI ANTONIO

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/331 ,  H01L29/36

Abstract: Ein IGBT umfasst einen Mesaabschnitt (105), der sich zwischen zwei Zelltrenchstrukturen (510) von einer ersten Oberfläche (101) eines Halbleiterteiles (100) zu einem Schichtabschnitt (108) des Halbleiterteiles (100) erstreckt. Ein Sourcebereich (110), der elektrisch mit einer Emitterelektrode (310) verbunden ist, ist in dem Mesaabschnitt (105) gebildet. Ein dotierter Bereich (170), der von dem Sourcebereich (110) durch einen Bodybereich (115) eines komplementären Leitfähigkeitstyps getrennt ist, umfasst einen ersten Teil (171) mit einer ersten mittleren Nettofremdstoffkonzentration und einen zweiten Teil (172) mit einer zweiten mittleren Nettofremdstoffkonzentration, die wenigstens zehn-fach die erste mittlere Nettofremdstoffkonzentration überschreitet. In dem Mesaabschnitt (105) erstreckt sich der erste Teil (171) von dem Bodybereich (115) zu dem Schichtabschnitt (108). Die zweiten Teile (172) des dotierten Bereiches (170) engen virtuell die Mesaabschnitte (150) in einem normalen Einschaltzustand des IGBT ein.

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：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.