用于产生具有dV/dt可控性的IGBT的方法技术

技术编号:21005806 阅读:32 留言:0更新日期:2019-04-30 21:57
一种加工功率半导体器件(1)的方法(2)包括:提供具有第一导电类型的漂移区(100)的半导体本体(10);创建(20)多个沟槽(14、15、16),其中该沟槽(14、15、16)沿着垂直方向(Z)延伸到半导体本体(10)中并且沿着第一横向方向(X)彼此邻近布置;在半导体本体(10)处提供(22)掩模布置(30),其中该掩模布置(30)具有根据其来使沟槽(14、15、16)中的一些暴露的横向结构(301)并且该沟槽(14、15、16)中的至少一个被掩模布置(30)覆盖;使半导体本体(10)和掩模布置(30)经受(24)掺杂剂材料提供步骤,由此在被暴露的沟槽(14、15、16)的底部下面创建与第一导电类型互补的第二导电类型的多个掺杂区(1059);移除(26)掩模布置(30);使半导体本体(10)经受(28)温度退火步骤,由此促使多个掺杂区(1059)平行于第一横向方向(X)延伸以便重叠并形成邻近被暴露的沟槽(14、15、16)的底部的第二导电类型的势垒区(105)。

A Method for Generating IGBT with dV/dt Controllability

【技术实现步骤摘要】
用于产生具有dV/dt可控性的IGBT的方法
本说明书涉及功率半导体器件(诸如IGBT)的实施例,以及加工功率半导体器件的实施例。特别地,本说明书涉及加工具有包括哑沟槽(dummytrench)的微图案沟槽(MPT)配置的IGBT的方法的实施例,其中多个沟槽延伸到电浮势垒区中。
技术介绍
在汽车、消费者和工业应用中的现代器件的许多功能(诸如转换电能和驱动电动机或电机)依赖功率半导体器件。例如,绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和二极管(举几个示例)已被用于各种应用,所述各种应用包括但不限于电源和功率转换器中的开关。IGBT通常包括被配置成沿着IGBT的两个负载端子之间的负载电流路径传导负载电流的半导体本体(semiconductorbody)。进一步地,该负载电流路径可借助于绝缘电极(有时被称为栅极电极)来控制。例如,在从例如驱动器单元接收到对应控制信号时,控制电极可以将IGBT设置在导通状态和阻断状态之一中。在某些情况下,该栅电极可以包括在IGBT的沟槽内,其中该沟槽可以展现例如条纹配置或针配置。此外,IGBT的沟槽可以集成不同类型的电极;本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加工功率半导体器件(1)的方法(2),包括:‑ 提供具有第一导电类型的漂移区(100)的半导体本体(10);‑ 创建(20)多个沟槽(14、15、16),其中该沟槽(14、15、16)沿着垂直方向(Z)延伸到半导体本体(10)中并且沿着第一横向方向(X)彼此邻近布置;‑ 在半导体本体(10)处提供(22)掩模布置(30),其中该掩模布置(30)具有根据其来使沟槽(14、15、16)中的一些暴露的横向结构(301)并且该沟槽(14、15、16)中的至少一个沿着第一横向方向被掩模布置(30)覆盖;‑ 使半导体本体(10)和掩模布置(30)经受(24)掺杂剂材料提供步骤,由此在被暴露的沟槽(...

【技术特征摘要】
2017.10.24 DE 102017124872.21.一种加工功率半导体器件(1)的方法(2),包括:-提供具有第一导电类型的漂移区(100)的半导体本体(10);-创建(20)多个沟槽(14、15、16),其中该沟槽(14、15、16)沿着垂直方向(Z)延伸到半导体本体(10)中并且沿着第一横向方向(X)彼此邻近布置;-在半导体本体(10)处提供(22)掩模布置(30),其中该掩模布置(30)具有根据其来使沟槽(14、15、16)中的一些暴露的横向结构(301)并且该沟槽(14、15、16)中的至少一个沿着第一横向方向被掩模布置(30)覆盖;-使半导体本体(10)和掩模布置(30)经受(24)掺杂剂材料提供步骤,由此在被暴露的沟槽(14、15、16)的底部下面创建与第一导电类型互补的第二导电类型的多个掺杂区(1059);-移除(26)掩模布置(30);-使半导体本体(10)经受(28)温度退火步骤,由此促使多个掺杂区(1059)平行于第一横向方向(X)延伸以便重叠并形成邻近被暴露的沟槽(14、15、16)的底部的第二导电类型的势垒区(105)。2.根据权利要求1所述的方法(2),其中实施该温度退火步骤(28)以使得势垒区(105)至少横向延伸直到它到达在掺杂剂材料提供步骤(24)期间被掩模布置(30)覆盖的沟槽的底部和/或侧壁为止。3.根据权利要求2所述的方法(2),其中实施该温度退火步骤(28)以使得势垒区(105)横向延伸超过所述沟槽底部。4.根据前述权利要求中的一项所述的方法(2),其中该掺杂剂材料提供步骤(24)包括注入加工步骤。5.根据前述权利要求中的一项所述的方法(2),其中实施该温度退火步骤(28)以使得势垒区(105)展现在1e14cm-3至4e17cm-3的范围内的电激活的掺杂剂浓度,其中该电激活掺杂剂浓度存在于沿着垂直方向(Z)的至少0.1μm的延伸内。6.根据前述权利要求中的一项所述的方法(2),其中通过漂移区(100)在空间上既在垂直方向(Z)上又对着垂直方向(Z)限制势垒区(105)。7.根据前述权利要求中的一项所述的方法(2),其中实施创建沟槽(14、15、16),以使得相应沟槽的沿着垂直方向(Z)的总延伸的至少第一80%部分,其沿着第一横向方向(X)的相应沟槽宽度保持在于相应沟槽的沟槽开口处存在的沟槽宽度的至少95%的范围内。8.根据前述权利要求中的一项所述的方法(2),其中所创建的沟槽(14、15、16)中的每一个展现基本上平行于垂直方向(Z)的沟槽侧壁并且其中沿着垂直方向(Z)来实施注入(26)。9.根据前述权利要求中的一项所述的方法(2),进一步包括至少在沟槽侧壁处提供保护层(300),并且其中在保护层(300)存在于所暴露的沟槽的侧壁处时实施掺杂剂材料提供步骤(24)。10.根据权利要求9所述的方法(2),其中在所有沟槽(14、15、16)处形成保护层(300),并且其中在提供掩模布置(30)之前或之后,实施回蚀加工步骤以便在保持沟槽侧壁(144、154、164)处的保护层(300)的同时至少部分地移除在沟槽(14、15、16)之间的表面区段(10-1)处的以及在沟槽底部(145、155、165)处的保护层(300)。11.根据前述权利要求中的一项所述的方法(2),其中提供(22)掩模布置(30)包括实施光刻加工步骤。12.根据前述权利要求中的一项所述的方法(2),其中提供(22)掩模布置(30)包括采用模板掩模。13.根据前述权利要求中的一项所述的方法(2),进一步包括在沟槽(14、15、16)内以及在沟槽(14、15、16)顶部上形成(212)牺牲平面化结构(309),其中在牺牲平面化结构(309)的顶部上提供掩模布置(30)。14.根据前述权利要求中的一项所述的方法(2),其中根据具有第一节距的第一布局来形成沟槽(14、15、16),并且其中根据第二布局来配置掩模布置(30)的横向结构(301),该第二布局具有至少是第一节距的两倍大的第二节距或特征尺寸。15.根据前述权利要求中的一项所述的方法(2),其中该半导体本体(10)包括具有漂移区(100)的有源单元区(1-2),其中至少在有源单元区(1-2)内形成沟槽(14、15、16);边缘终止区(1-3),其包括沿着垂直方向(Z)延伸至少与势垒区(105)一样深的第二导电类型的阱区(109);以及在有源单元区(1-2)和边缘终止区(1-3)之间布置的过渡区(1-5),该过渡区(1-5)具有沿着横向方向(X,Y)从有源单元区(1-2)朝向边缘终止区(1-3)的至少1μm的宽度(W);其中-形成在过渡区内的其沟槽或区段被掩模布置(30)覆盖。16.根据前述权利要求中的一项所述的方法(2),进一步包括:-在以下各...

【专利技术属性】
技术研发人员:A韦莱M比纳M戴内泽C耶格JG拉文A菲利波FJ桑托斯罗德里格斯
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

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