公开(公告)号：DE102020113145A1

公开(公告)日：2021-11-18

申请号：DE102020113145

申请日：2020-05-14

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： PFIRSCH FRANK ,  WERBER DOROTHEA ,  SANDOW CHRISTIAN PHILIPP

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/331 ,  H01L21/336 ,  H01L27/08 ,  H01L29/78

Abstract: Vorgeschlagen wird eine vertikale Leistungs-Halbleitervorrichtung (100) . Die vertikale Leistungs-Halbleitervorrichtung (100) weist einen Halbleiterkörper (102) auf, der eine erste Hauptoberfläche (104) und eine entlang einer vertikalen Richtung (y) der ersten Hauptoberfläche (104) entgegengesetzte zweite Hauptoberfläche (106) aufweist. An der ersten Hauptoberfläche (104) ist eine Gate-Grabenstruktur (108) ausgebildet. Zumindest ein Teil der Gate-Grabenstruktur (108) erstreckt sich entlang einer ersten lateralen Richtung (x1). Ein Bodygebiet (110) eines ersten Leitfähigkeitstyps grenzt direkt an die Gate-Grabenstruktur. Ein Sourcegebiet (111) eines zweiten Leitfähigkeitstyps grenzt direkt an die Gate-Grabenstruktur. Ein Driftgebiet (120) des zweiten Leitfähigkeitstyps ist zwischen dem Bodygebiet (110) und der zweiten Hauptoberfläche (106) angeordnet. Eine Bodykontakt-Struktur (112) enthält ein erstes Bodykontakt-Teilgebiet (1121) und ein entlang der ersten lateralen Richtung (x1) in einem ersten lateralen Abstand (W) beabstandetes zweites Bodykontakt-Teilgebiet (1122). Jedes des ersten Bodykontakt-Teilgebiets (1121) und des zweiten Bodykontakt-Teilgebiets (1122) grenzt direkt an die Gate-Grabenstruktur (108) und weist eine höhere Dotierungskonzentration als das Bodygebiet (110) auf. In einem Kanalgebiet (114) zwischen dem ersten Bodykontakt-Teilgebiet (1121) und dem zweiten Bodykontakt-Teilgebiet (1122) weist die Bodykontakt-Struktur (112) entlang einer zur ersten lateralen Richtung (x1) senkrechten zweiten lateralen Richtung (x2) einen zweiten lateralen Abstand (L) zur Gate-Grabenstruktur (108) auf. Der erste laterale Abstand (W) ist gleich dem Doppelten des zweiten lateralen Abstands (L) oder geringer.

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：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：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：DE102015117994B8

公开(公告)日：2018-08-23

申请号：DE102015117994

申请日：2015-10-22

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： MAUDER ANTON ,  NIEDERNOSTHEIDE FRANZ-JOSEF ,  SANDOW CHRISTIAN PHILIPP

IPC: H01L29/78 ,  H01L21/331 ,  H01L21/336 ,  H01L29/06 ,  H01L29/739

公开(公告)号：DE102015017270B3

公开(公告)日：2022-12-15

申请号：DE102015017270

申请日：2015-10-22

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： MAUDER ANTON ,  NIEDERNOSTHEIDE FRANZ-JOSEF ,  SANDOW CHRISTIAN PHILIPP

IPC: H01L21/331 ,  H01L29/78 ,  H01L21/336 ,  H01L29/06 ,  H01L29/739

Abstract: Leistungshalbleitertransistor (1), der einen mit einem ersten Lastanschluss (11) gekoppelten Halbleiterkörper (10) umfasst, wobei der Transistor (1) zudem Folgendes aufweist:- eine Halbleiter-Drift-Region (100), die im Halbleiterkörper (10) umfasst ist und Dotierstoffe eines ersten Leitfähigkeitstyps aufweist;- einen ersten Graben (13-1), der sich entlang einer vertikalen Richtung (Z) in den Halbleiterkörper (10) erstreckt, wobei der erste Graben (13-1) eine erste Steuerelektrode (131-1) aufweist, die durch einen ersten Isolator (132-1) vom Halbleiterkörper (10) elektrisch isoliert ist, wobei der erste Graben (13-1) durch zwei erste Grabenseitenwände (133-1) seitlich begrenzt und durch einen ersten Grabenboden (134-1) vertikal begrenzt ist;- eine erste Source-Region (101-1), die zu einer der ersten Grabenseitenwände (133-1) seitlich angrenzend angeordnet und mit dem ersten Lastanschluss (11) elektrisch verbunden ist;- eine erste Halbleiterkanalregion (102-1), die im Halbleiterkörper (10) umfasst und zu derselben ersten Grabenseitenwand (133-1) wie die erste Source-Region (101-1) seitlich angrenzend angeordnet ist, wobei die erste Halbleiterkanalregion (102-1) Dotierstoffe eines zweiten Leitfähigkeitstyps aufweist und die erste Source-Region (101-1) von der Drift-Region (100) isoliert; und- eine Führungszone (103) mit Dotierstoffen des zweiten Leitfähigkeitstyps, die- mit dem ersten Lastanschluss (11) elektrisch verbunden ist und sich von diesem ausgehend tiefer als der erste Grabenboden (134-1) in den Halbleiterkörper (10) erstreckt,- von der ersten Halbleiterkanalregion (102-1) getrennt und zu der anderen der zwei ersten Grabenseitenwände (133-1) und/oder zu einer von zweiten Grabenseitenwände (133-2) eines zweiten Grabens (13-2) angrenzend angeordnet ist,- sich in einem tiefer als der erste Grabenboden (134-1) angeordneten Plateauabschnitt (1033) seitlich zur ersten Halbleiterkanalregion (102-1) erstreckt; und die- wenigstens eine Öffnung (1033a, 1033b, 1033c) aufweist, die in erster seitlicher Richtung (X) mit der ersten Halbleiterkanalregion (102-1) überlappt.

公开(公告)号：DE102020120679A1

公开(公告)日：2022-02-10

申请号：DE102020120679

申请日：2020-08-05

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： SANDOW CHRISTIAN PHILIPP ,  DAINESE MATTEO

IPC: H01L29/739 ,  H01L29/78

Abstract: Vorgeschlagen wird eine Halbleitervorrichtung (100). Die Halbleitervorrichtung (100) enthält eine Vielzahl von Gräben (102), die sich von einer ersten Hauptoberfläche (106) aus in einen Halbleiterkörper (104) erstrecken. Eine erste Gruppe (1021) der Vielzahl von Gräben (102) enthält eine Gate-Elektrode (1081). Eine zweite Gruppe (1022) der Vielzahl von Gräben (102) enthält eine Source-Elektrode (1082). Eine dritte Gruppe (1023) der Vielzahl von Gräben (102) enthält eine Hilfselektrode (1083). Die Source-Elektrode (1082) ist über eine Source-Verdrahtungsleitung (112) und die Hilfselektrode (1083) mit einem Source-Kontaktbereich (110) elektrisch gekoppelt. Die Source-Verdrahtungsleitung (112) und die Hilfselektrode (1083) sind zwischen den Source-Kontaktbereich (110) und die Source-Elektrode (1082) elektrisch in Reihe geschaltet.

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：DE102014019915B3

公开(公告)日：2022-02-24

申请号：DE102014019915

申请日：2014-09-29

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： FELSL HANS PETER ,  PFIRSCH FRANK DIETER ,  SANDOW CHRISTIAN PHILIPP ,  SCHULZE HANS-JOACHIM ,  LAVEN JOHANNES GEORG ,  NIEDERNOSTHEIDE FRANZ-JOSEF

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

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.

公开(公告)号：DE102014114100B4

公开(公告)日：2018-06-14

申请号：DE102014114100

申请日：2014-09-29

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： FELSL HANS PETER ,  PFIRSCH FRANK DIETER ,  SANDOW CHRISTIAN PHILIPP ,  SCHULZE HANS-JOACHIM ,  LAVEN JOHANNES GEORG ,  NIEDERNOSTHEIDE FRANZ-JOSEF

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

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.