用于半导体器件的传感器制造技术

本发明专利技术涉及用于半导体器件的传感器。呈现了一种半导体布置，包括：半导体本体，半导体本体包括半导体漂移区，其中半导体漂移区具有第一导电类型的掺杂剂；第一半导体感测区以及第二半导体感测区，其中第一半导体感测区以及第二半导体感测区中的每一个电连接至半导体漂移区并且具有不同于第一导电类型的第二导电类型的掺杂剂；包括第一金属材料的第一金属接触，第一金属接触与第一半导体感测区接触，其中第一金属接触与第一半导体感测区之间的转变形成第一金属至半导体转变；包括不同于第一金属材料的第二金属材料的第二金属接触，第二金属接触与第一金属接触分开并且与第二半导体感测区接触。

【技术实现步骤摘要】

本说明书提及半导体布置的实施例以及用于确定半导体器件的物理参数的方法的实施例。特别是，本说明书提及包括用于感测半导体器件的物理参数的装置的半导体布置的实施例。
技术介绍
在汽车、消费者以及工业应用中的现代装置的许多功能（诸如转换电能以及驱动电动机或电机）依赖于半导体器件。例如，绝缘栅双极晶体管（IGBT）、金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）以及二极管已经用于各种应用，包括但不限于电源以及电力转换器中的开关。有时，半导体布置包括用于执行诸如短路关断功能的保护性功能的装置。为此，半导体布置的半导体器件可以电耦合于控制电路，该控制电路依赖于半导体器件温度和/或依赖于流经半导体器件的半导体器件负载电流，来控制半导体器件的操作。例如，如果半导体器件温度和/或半导体器件负载电流超过相应的阈值，控制电路可以通过关断半导体器件做出反应，这使得负载电流减小到大致为零。
技术实现思路
根据实施例，呈现了半导体布置。半导体布置包括：半导体本体，所述半导体本体包括半导体漂移区，其中所述半导体漂移区具有第一导电类型的掺杂剂；第一半导体感测区以及第二半导体感测区，其中所述第一半导体感测区以及所述第二半导体感测区中的每一个电连接至所述半导体漂移区并且具有不同于所述第一导电类型的第二导电类型的掺杂剂；包括第一金属材料的第一金属接触，所述第一金属接触与所述第一半导体感测区接触，其中所述第一金属接触与所述第一半导体感测区之间的转变（transition）形成第一金属至半导体转变；包括不同于所述第一金属材料的第二金属材料的第二金属接触，所述第二金属接触与所述第一金属接触分开并且与所述第二半导体感测区接触，所述第二金属接触与所述第二半导体感测区之间的转变形成不同于所述第一金属至半导体转变的第二金属至半导体转变；第一电传输装置，所述第一电传输装置被布置并且配置为用于将由所述第一金属接触的电参数推导出的第一感测信号提供至感测信号处理单元的第一信号输入端；以及与所述第一电传输装置分开的第二电传输装置，所述第二电传输装置被布置并且配置为用于将由所述第二金属接触的电参数推导出的第二感测信号提供至所述感测信号处理单元的第二信号输入端。根据另外的实施例，呈现了另外的半导体布置。该另外的半导体布置包括：半导体本体，所述半导体本体包括半导体漂移区，其中所述半导体漂移区具有第一导电类型的掺杂剂；电耦合于所述半导体本体的第一负载接触以及电耦合于所述半导体本体的第二负载接触，所述半导体漂移区被布置为用于在所述半导体本体的有源区中所述第一负载接触与所述第二负载接触之间传导负载电流；布置为至少部分在所述半导体本体内部、所述半导体本体的所述有源区与所述半导体本体的非有源区之间的多个半导体漏极区，其中所述多个半导体漏极区中的每一个与所述半导体漂移区接触并且具有不同于所述第一导电类型的第二导电类型的掺杂剂，并且其中所述多个半导体漏极区包括充当第一半导体感测区的第一半导体漏极区、充当第二半导体感测区的第二半导体漏极区，以及第三半导体漏极区，第三半导体漏极区电连接至所述第一负载接触并且被配置为用于从所述半导体漂移区排出电荷载流子；包括第一金属材料的第一金属接触，所述第一金属接触与所述第一负载接触和所述第二负载接触分开并且与所述第一半导体感测区接触，其中所述第一金属接触与所述第一半导体感测区之间的转变形成第一金属至半导体转变；包括不同于所述第一金属材料的第二金属材料的第二金属接触，所述第二金属接触与所述第一负载接触、所述第二负载接触以及所述第一金属接触分开并且与第二半导体感测区接触，所述第二金属接触与所述第二半导体感测区之间的转变形成不同于所述第一金属至半导体转变的第二金属至半导体转变。根据又另外的实施例，呈现了一种用于确定半导体器件的物理参数的方法，其中，所述半导体器件包括：半导体本体，所述半导体本体包括半导体漂移区，其中所述半导体漂移区具有第一导电类型的掺杂剂；第一半导体感测区和第二半导体感测区，其中所述第一半导体感测区以及所述第二半导体感测区中的每一个电连接至所述半导体漂移区并且具有不同于所述第一导电类型的第二导电类型的掺杂剂；包括第一金属材料的第一金属接触，所述第一金属接触与所述第一半导体感测区接触，其中所述第一金属接触与所述第一半导体感测区之间的转变形成第一金属至半导体转变；包括不同于所述第一金属材料的第二金属材料的第二金属接触，所述第二金属接触与所述第一金属接触分开并且与所述第二半导体感测区接触，所述第二金属接触与所述第二半导体感测区之间的转变形成不同于所述第一金属至半导体转变的第二金属至半导体转变。所述方法包括：由所述第一金属接触的电参数推导出第一感测信号，其中，所述第一金属接触的所述电参数包括所述第一金属接触的电势以及通过所述第一金属接触的电流中的至少一个；由所述第二金属接触的电参数推导出第二感测信号，其中所述第二金属接触的所述电参数包括所述第二金属接触的电势以及通过所述第二金属接触的电流中的至少一个；依赖于所述第一感测信号以及所述第二感测信号来确定所述半导体器件的所述物理参数的值，所述值指示所述半导体本体的温度以及由所述半导体本体传导的负载电流中的至少一个。在阅读以下详细描述时并且在观看所附附图时，本领域技术人员将认识到附加的特征和优点。附图说明图中的部分不必按比例缩放，相反重点被放在说明本专利技术的原理上。此外，在图中，相似参考标记指定对应部分。在附图中：图1示意性图示根据一个或多个实施例的半导体布置的垂直横截面的剖面；图2示意性图示根据一个或多个实施例的半导体布置的垂直横截面的剖面；图3示意性图示根据一个或多个实施例的半导体布置的俯视图的剖面；图4示意性图示根据一个或多个实施例的半导体布置的俯视图的剖面；图5示意性图示根据一个或多个实施例的感测信号处理单元的组件。具体实施方式在以下详细描述中，对于形成其一部分的附图做出参照，并且其中作为例证示出其中本专利技术可以被实践的具体实施例。在这方面，方向性术语，诸如“顶部”、“底部”、“下方”、“前方”、“后面”、“背面”、“前部”、“尾部”等可以参照正被描述的图的取向来使用。因为实施例的部分可以被定位于多个不同取向，方向性术语用于说明目的而决不是限制性的。应理解，可以利用其它实施例，并且在不偏离本专利技术的范围的情况下，可以做出结构或逻辑改变。因此，以下的详细描述不被理解为限制性意义，并且本专利技术的范围由所附权利要求来限定。现将详细参照各种实施例，所述各种实施例中的一个或多个示例在图中图示。每个示例作为解释被提供，并且并不意味为对本专利技术的限制。例如，图示或描述为一个实施例的部分的特征可以用在其他实施例上或与其他实施例结合使用以产生又另外的实施例。所意图的是，本专利技术包括这样的修改和变化。示例使用特定语言来描述，其不应解释为限制所附权利要求的范围。附图并未按比例缩放并且仅用于说明目的。为了清楚，如果未另外声明，则在不同附图中，相同元件或制造步骤已经由相同参考指定。在本说明书中使用的术语“水平”旨在描述基本上平行于半导体基板或半导体区的水平表面的取向。这可以例如是晶片或管芯的表面。在本说明书中使用的术语“垂直”旨在描述基本上布置为垂直于水平表面的取向，即，平行于半导体基板或半导体区的表面的法线方向。在本说明书本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体布置（1），包括：‑ 半导体本体（10），所述半导体本体（10）包括半导体漂移区（103），其中所述半导体漂移区（103）具有第一导电类型的掺杂剂；‑ 第一半导体感测区（101）以及第二半导体感测区（102），其中所述第一半导体感测区（101）以及所述第二半导体感测区（102）中的每一个电连接至所述半导体漂移区（103）并且具有不同于所述第一导电类型的第二导电类型的掺杂剂；‑ 包括第一金属材料的第一金属接触（11），所述第一金属接触（11）与所述第一半导体感测区（101）接触，其中所述第一金属接触（11）与所述第一半导体感测区（101）之间的转变形成第一金属至半导体转变（111）；‑ 包括不同于所述第一金属材料的第二金属材料的第二金属接触（12），所述第二金属接触（12）与所述第一金属接触（11）分开并且与所述第二半导体感测区（102）接触，所述第二金属接触（12）与所述第二半导体感测区（102）之间的转变形成不同于所述第一金属至半导体转变（111）的第二金属至半导体转变（121）；‑ 第一电传输装置（112），所述第一电传输装置（112）被布置并且配置为用于将由所述第一金属接触（11）的电参数推导出的第一感测信号（11‑1）提供至感测信号处理单元（2）的第一信号输入端（21）；‑ 与所述第一电传输装置（112）分开的第二电传输装置（122），所述第二电传输装置（122）被布置并且配置为用于将由所述第二金属接触（12）的电参数推导出的第二感测信号（12‑1）提供至所述感测信号处理单元（2）的第二信号输入端（22）。...

【技术特征摘要】
2015.03.11 DE 102015204315.01. 一种半导体布置（1），包括：- 半导体本体（10），所述半导体本体（10）包括半导体漂移区（103），其中所述半导体漂移区（103）具有第一导电类型的掺杂剂；- 第一半导体感测区（101）以及第二半导体感测区（102），其中所述第一半导体感测区（101）以及所述第二半导体感测区（102）中的每一个电连接至所述半导体漂移区（103）并且具有不同于所述第一导电类型的第二导电类型的掺杂剂；- 包括第一金属材料的第一金属接触（11），所述第一金属接触（11）与所述第一半导体感测区（101）接触，其中所述第一金属接触（11）与所述第一半导体感测区（101）之间的转变形成第一金属至半导体转变（111）；- 包括不同于所述第一金属材料的第二金属材料的第二金属接触（12），所述第二金属接触（12）与所述第一金属接触（11）分开并且与所述第二半导体感测区（102）接触，所述第二金属接触（12）与所述第二半导体感测区（102）之间的转变形成不同于所述第一金属至半导体转变（111）的第二金属至半导体转变（121）；- 第一电传输装置（112），所述第一电传输装置（112）被布置并且配置为用于将由所述第一金属接触（11）的电参数推导出的第一感测信号（11-1）提供至感测信号处理单元（2）的第一信号输入端（21）；- 与所述第一电传输装置（112）分开的第二电传输装置（122），所述第二电传输装置（122）被布置并且配置为用于将由所述第二金属接触（12）的电参数推导出的第二感测信号（12-1）提供至所述感测信号处理单元（2）的第二信号输入端（22）。2. 根据权利要求1所述的半导体布置（1），其中，所述第一半导体感测区（101）以及所述第二半导体感测区（102）中的每一个被至少部分地布置在所述半导体本体（10）内部并且与所述半导体漂移区（103）接触。3. 一种半导体布置（1），包括：- 半导体本体（10），所述半导体本体（10）包括半导体漂移区（103），其中所述半导体漂移区（103）具有第一导电类型的掺杂剂；- 电耦合于所述半导体本体（10）的第一负载接触（15）以及电耦合于所述半导体本体（10）的第二负载接触（16），所述半导体漂移区（103）被布置为用于在所述半导体本体（10）的有源区（100-1）中所述第一负载接触（15）与所述第二负载接触（16）之间传导负载电流；-至少部分地布置在所述半导体本体（10）内部、所述半导体本体（10）的所述有源区（100-1）与所述半导体本体（10）的非有源区（100-2）之间的多个半导体漏极区（101、102、104），其中所述多个半导体漏极区（101、102、104）中的每一个与所述半导体漂移区（103）接触并且具有不同于所述第一导电类型的第二导电类型的掺杂剂，并且其中所述多个半导体漏极区（101、102、104）包括充当第一半导体感测区（101）的第一半导体漏极区、充当第二半导体感测区（102）的第二半导体漏极区，以及至少一个第三半导体漏极区（104），所述至少一个第三半导体漏极区（104）电连接至所述第一负载接触（15）并且被配置为用于从所述半导体漂移区（103）排出电荷载流子；- 包括第一金属材料的第一金属接触（11），所述第一金属接触（11）与所述第一负载接触（15）和所述第二负载接触（16）分开并且与所述第一半导体感测区（101）接触，其中所述第一金属接触（11）与所述第一半导体感测区（101）之间的转变形成第一金属至半导体转变（111）；- 包括不同于所述第一金属材料的第二金属材料的第二金属接触（12），所述第二金属接触（12）与所述第一负载接触（15）、所述第二负载接触（16）以及所述第一金属接触（11）分开并且与第二半导体感测区（102）接触，所述第二金属接触（12）与所述第二半导体感测区（102）之间的转变形成不同于所述第一金属至半导体转变（111）的第二金属至半导体转变（121）。4. 根据权利要求3所述的半导体布置（1），还包括：- 第一电传输装置（112），所述第一电传输装置（112）被布置并且配置为用于将由所述第一金属接触（11）的电参数推导出的第一感测信号（11-1）提供至感测信号处理单元（2）的第一信号输入端（21）；- 与所述第一电传输装置（112）分开的第二电传输装置（122），所述第二电传输装置（122）被布置并且配置为用于将由所述第二金属接触（12）的电参数推导出的第二感测信号（12-1）提供至所述感测信号处理单元（2）的第二信号输入端（22）。5. 根据权利要求3或4所述的半导体布置（1），其中：- 所述半导体本体（10）的至少一部分被配置为用于形成IGBT和MOSFET中的一个的半导体漂移区；- 所述第一负载接触（15）的至少一部分被配置为用于分别形成所述IGBT或所述MOSFET的发射极接触或源极接触；- 所述第二负载接触（16）的至少一部分被配置为用于分别形成所述IGBT或所述MOSFET的集电极接触或漏极接触。6. 根据前述权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：A科普罗夫斯基，M普拉佩尔特，A里格勒，F沃尔特，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE