具有屏蔽源极的绝缘栅场效应晶体管结构和方法技术

本发明专利技术题为“具有屏蔽源极的绝缘栅场效应晶体管结构和方法”。本发明专利技术提供了一种半导体器件，该半导体器件包括半导体材料区域，该半导体材料区域包括第一导电类型的半导体层并且具有第一主表面。与第一导电类型相反的第二导电类型的本体区域设置在从第一主表面延伸的第二半导体层中。本体区域包括：具有第一掺杂浓度的第一区段；以及横向邻近第一区段并邻近第一主表面的第二区段，该第二区段具有小于第一掺杂浓度的第二掺杂浓度。第一导电类型的源极区域设置在第一区段中，但是不设置在第二区段的至少一部分中。绝缘栅极电极与邻接第一区段、第二区段和源极区域的半导体材料区域邻近地设置。导电层电连接到第一区段、第二区段和第一源极区域。在线性操作模式期间，电流首先在第二区段中流动，但不在第一区段中流动，以减小发生热失控的可能性。

【技术实现步骤摘要】
具有屏蔽源极的绝缘栅场效应晶体管结构和方法
该文件整体涉及半导体器件，并且更具体地讲，涉及绝缘栅器件结构和方法。
技术介绍
绝缘栅场效应晶体管(IGFET)，诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，已用于许多功率切换应用中，诸如dc-dc转换器。在典型的MOSFET中，栅极电极通过施加适当的栅极电压来提供导通和关断控制。以举例的方式，在n型增强型MOSFET中，当响应于施加超过固有阈值电压的正栅极电压而在p型本体区域中形成导电n型反转层(即沟道区域)时，发生导通。反转层将n型源极区域连接到n型漏极区域并且允许这些区域之间的多数载流子导电。IGFET器件的“安全操作区”或“SOA”被定义为可预期器件在没有自损坏的情况下操作的电压和电流状况。一般来讲，典型的增强型IGFET电流-电压输出特性通常涉及三个操作状况：a)完全导通状况，其中栅极至源极电压(VGS)被偏置为远高于阈值电压(VT)，并且良好导电沟道区域将源极区域与漏极区域连接(其中漏极-源极电压(VDS)为低并且漏极-源极电流(IDS)为高的特性)；b)关断状况，其中VGS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件结构，包括：/n半导体材料区域，所述半导体材料区域包括第一导电类型的第一半导体层并且具有第一主表面；/n第二导电类型的第一本体区域，所述第二导电类型与所述第一导电类型相反，所述第一本体区域设置在从所述第一主表面延伸的第二半导体层中，其中所述第一本体区域包括：/n第一区段，所述第一区段具有第一掺杂浓度；和/n第二区段，所述第二区段横向邻近所述第一区段并邻近所述第一主表面，所述第二区段具有小于所述第一掺杂浓度的第二掺杂浓度；/n所述第一导电类型的第一源极区域，所述第一源极区域设置在所述本体区域的所述第一区段中，但是不设置在所述第二区段的至少一部分中；/n绝缘栅极电极，所述绝缘栅极...

【技术特征摘要】
20190314 US 62/818,178;20190718 US 16/515,3341.一种半导体器件结构，包括：
半导体材料区域，所述半导体材料区域包括第一导电类型的第一半导体层并且具有第一主表面；
第二导电类型的第一本体区域，所述第二导电类型与所述第一导电类型相反，所述第一本体区域设置在从所述第一主表面延伸的第二半导体层中，其中所述第一本体区域包括：
第一区段，所述第一区段具有第一掺杂浓度；和
第二区段，所述第二区段横向邻近所述第一区段并邻近所述第一主表面，所述第二区段具有小于所述第一掺杂浓度的第二掺杂浓度；
所述第一导电类型的第一源极区域，所述第一源极区域设置在所述本体区域的所述第一区段中，但是不设置在所述第二区段的至少一部分中；
绝缘栅极电极，所述绝缘栅极电极与邻接所述第一区段、所述第二区段和所述第一源极区域的所述半导体材料区域邻近地设置；
第一导电层，所述第一导电层电连接到所述第一区段、所述第二区段和所述第一源极区域；以及
第二导电层，所述第二导电层邻近所述半导体材料区域的与所述第一主表面相对的第二主表面。


2.根据权利要求1所述的半导体器件结构，还包括：
电连接到所述第一源极区域的镇流电阻器结构，其中所述镇流电阻器结构不物理地接触所述第一导电层。


3.根据权利要求2所述的半导体器件结构，其中：
所述镇流电阻器结构包括设置在所述第一本体区域内的所述第一导电类型的掺杂区域；并且
所述掺杂区域设置在所述第二区段内并且横向延伸以与所述第一区段的一部分重叠。


4.根据权利要求1所述的半导体器件结构，其中：
所述第一区段延伸到所述第一半导体层中达到第一深度；
所述第二区段延伸到所述第一半导体层中达到第二深度；并且
所述第一深度大于所述第二深度。


5.根据权利要求1所述的半导体器件结构，其中：
所述第一本体区域包括第一条带区域；并且
所述半导体器件结构还包括：
第二本体区域，所述第二本体区域包括：
第二条带区域，所述第二条带区域大体平行于所述第一条带区域；
第二本体区域第一区段，所述第二本体区域第一区段具有所述第一掺杂浓度；和
第二本体区域第二区段，所述第二本体区域第二区段具有所述第二掺杂浓度；以及
所述第一导电类型的第二源极区域，所述第二源极区域设置在所述第二本体区域第一区段内并且相对于所述第一源极区域横向偏移。


6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小利，J·A·叶迪纳克，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US