The utility model relates to the structure of a semiconductor device. A semiconductor device structure is provided, which includes a semiconductor material region having a first main surface and an opposite second main surface. The contact structure is arranged in the first part of the semiconductor material region, and comprises a groove structure extending from the first part of the first main surface. A plurality of structures including portions of the semiconductor material region extend outward from the lower surface of the slot structure. In some embodiments, the plurality of structures includes a plurality of separate structures. The conductive material is arranged in the groove structure and surrounds the plurality of structures horizontally. In one embodiment, the contact structure helps to create a monolithic series switch diode structure with low resistance substrate contacts. The utility model can reduce assembly cost and cycle time, and provide a smaller packaging structure at the same time.
【技术实现步骤摘要】
半导体器件结构
本技术整体涉及半导体器件结构,并且更具体地,涉及具有低电阻衬底接触结构的单片串联开关半导体器件结构。
技术介绍
小信号二极管是非线性半导体器件,其通常用于开关应用中,其中该二极管器件提供在指定电压以下的高电阻,类似于打开的开关,并且以突然的方式提供在该指定电压以上的低电阻,类似于闭合的开关。小信号二极管用于电子电路应用中,其中使用高频率和/或小电流。此类应用包括例如视频、音频和数字逻辑电路。与常规功率二极管相比,小信号二极管通常具有更小的结面积,这提供了较低的结电容,从而使它们在处理短持续时间脉冲波形的较高频率应用中或开关和削波应用中更有用。双重串联开关二极管是一种类型的小信号二极管,其中两个PN结二极管串联连接,并且用于高速开关、通用开关和反向极性保护应用。在过去,双重串联开关二极管器件由组装在三引线封装中的两个分立(即,分离的)二极管构成。这种过去的方法的一个问题是,在包封子组件之前,需要两个管芯附接步骤和两个引线接合步骤来完成子组件。该方法需要增加的组装时间和组装成本。因此,期望具有如下的方法和结构:提供具有串联连接在单片半导体材料内的多个PN结二极管(即,不止一个)的单片半导体器件结构,并提供满足或超过串联结构中的多个二极管的电性能要求的单片半导体器件。
技术实现思路
本技术提供具有非常低电阻接触结构的单片串联开关半导体器件,该非常低电阻接触结构可以降低组装成本和循环时间。在一些实施方案中,本技术提供了较小的封装结构。本技术提供一种半导体器件结构,其包括:半导体材料区域,所述半导体材料区域包括具有第一导电类型的半导体衬底和邻近所述半导体衬底 ...
【技术保护点】
1.一种半导体器件结构,包括:半导体材料区域,所述半导体材料区域包括具有第一导电类型的半导体衬底和邻近所述半导体衬底设置的具有与所述第一导电性相反的第二导电类型的半导体层,所述半导体层限定第一主表面,并且所述半导体衬底限定相反的第二主表面;所述第一导电类型的第一掺杂区域,其设置在所述半导体层的邻近所述第一主表面的第一部分中;所述第二导电类型的第二掺杂区域,其设置在所述半导体层的邻近所述第一主表面的第二部分中;所述第二导电类型的第三掺杂区域,其设置在所述半导体层的邻近所述第一主表面的第三部分中;和衬底接触结构,所述衬底接触结构从邻近所述第一主表面延伸到所述半导体衬底,其中:所述衬底接触结构电耦接到所述第二掺杂区域以在所述第二掺杂区域和所述半导体衬底之间提供电连通;所述第一掺杂区域、所述半导体层和所述第二掺杂区域被构造为横向二极管结构;所述第三掺杂区域、所述半导体层和所述半导体衬底被构造为竖直二极管结构;并且所述第二主表面为所述横向二极管结构和所述竖直二极管结构两者提供公共电极。
【技术特征摘要】
2016.11.11 US 15/349,1621.一种半导体器件结构,包括:半导体材料区域,所述半导体材料区域包括具有第一导电类型的半导体衬底和邻近所述半导体衬底设置的具有与所述第一导电性相反的第二导电类型的半导体层,所述半导体层限定第一主表面,并且所述半导体衬底限定相反的第二主表面;所述第一导电类型的第一掺杂区域,其设置在所述半导体层的邻近所述第一主表面的第一部分中;所述第二导电类型的第二掺杂区域,其设置在所述半导体层的邻近所述第一主表面的第二部分中;所述第二导电类型的第三掺杂区域,其设置在所述半导体层的邻近所述第一主表面的第三部分中;和衬底接触结构,所述衬底接触结构从邻近所述第一主表面延伸到所述半导体衬底,其中:所述衬底接触结构电耦接到所述第二掺杂区域以在所述第二掺杂区域和所述半导体衬底之间提供电连通;所述第一掺杂区域、所述半导体层和所述第二掺杂区域被构造为横向二极管结构;所述第三掺杂区域、所述半导体层和所述半导体衬底被构造为竖直二极管结构;并且所述第二主表面为所述横向二极管结构和所述竖直二极管结构两者提供公共电极。2.根据权利要求1所述的结构,其中所述衬底接触结构包括:槽结构,所述槽结构从所述第一主表面延伸;多个结构,所述多个结构包括所述半导体层的部分;和导电材料,所述导电材料设置在所述槽结构内并横向围绕所述多个结构。3.根据权利要求2所述的结构,其中:所述导电材料包括具有所述第一导电类型的多晶半导体材料;所述多个结构包括按列形成的多个独立式结构;邻接的列彼此偏移,使得在邻接的独立式结构之间存在基本上相等的距离;所述槽结构包括与至少两个侧面上的邻接结构基本上等距的周边;并且多个结构具有所述第一导电类型。4.根据权利要求1所述的结构,还包括:隐埋层区域,所述隐埋层区域设置为在所述横向二极管结构下面邻近所述半导体衬底和所述半导体层之间的界面,所述隐埋层区域具有所述第二导电类型;和导电沟槽结构,所述导电沟槽结构设置为从所述第一主表面延伸穿过所述第二掺杂区域至所述隐埋层区域。5.根据权利要求1所述的结构,还包括:第一电极,所述第一电极电耦接到所述第一掺杂区域;第二电极,所述第二电极电耦接到所述第二掺杂区域和所述衬底接触结构;第三电极,所述第三电极电耦接...
【专利技术属性】
技术研发人员:阿里·萨利赫,戈登·M·格里芙尼亚,丹尼尔·R·赫特尔,欧萨姆·艾石马鲁,托马斯·基娜,马萨弗米·乌哈拉,
申请(专利权)人:半导体元件工业有限责任公司,
类型:新型
国别省市:美国,US
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