用于功率半导体器件的边缘端接及相关的制造方法技术

技术编号:42198001 阅读:29 留言:0更新日期:2024-07-30 18:45
一种功率半导体器件包括半导体层结构,该半导体层结构包括第一导电类型的半导体漂移区域以及包括第二导电类型的多个保护环的边缘端接区域。保护环延伸到半导体漂移区域的表面中。保护环分别包括与表面相邻的第一部分和与表面间隔开的第二部分,其中第一部分比第二部分宽。还讨论了相关的器件和制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开涉及功率半导体器件及制造此类器件的方法。


技术介绍

1、功率半导体器件被用于携带大电流并支持高电压。本领域中可以使用各种各样的功率半导体器件,包括例如功率金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)、双极结型晶体管(bjt)、绝缘栅双极晶体管(igbt)、结型势垒肖特基二极管、栅极关断晶体管(gto)、mos控制的晶闸管以及各种其他器件。这些功率半导体器件一般由宽带隙半导体材料制成,诸如基于碳化硅(sic)或氮化镓(gan)的半导体材料。在本文中,宽带隙半导体材料是指带隙大于大约1.40ev(例如大于大约2ev)的半导体材料。

2、功率半导体器件可以具有横向结构或垂直结构。在具有横向结构的器件中,器件的端子(例如,用于功率mosfet器件的漏极、栅极和源极端子)位于半导体层结构的同一主表面(例如,顶部或底部)上。相比之下,在具有垂直结构的器件中,半导体层结构的每个主表面上都提供至少一个端子。例如,在垂直mosfet器件中,源极可以位于半导体层结构的顶表面上,而漏极可以位于半导体层结构的底表面上。作为另一个示例,功率肖特基二极管通常具有垂直本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种功率半导体器件,包括:

2.如权利要求1所述的功率半导体器件,其中保护环中的所述一个或多个保护环分别包括与所述表面相邻的第一部分和与所述表面间隔开的第二部分,其中第一部分比第二部分宽。

3.如权利要求2所述的功率半导体器件,其中第二部分包括比第一部分更高的第二导电类型的掺杂剂浓度。

4.如权利要求2或3所述的功率半导体器件,其中第一部分延伸到所述表面中至第一深度,并且其中第二部分延伸通过第一部分至大于第一深度的第二深度。

5.如权利要求2或3所述的功率半导体器件,其中保护环中的所述一个或多个保护环分别包括第三部分,该第三部分包括比第...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种功率半导体器件,包括:

2.如权利要求1所述的功率半导体器件,其中保护环中的所述一个或多个保护环分别包括与所述表面相邻的第一部分和与所述表面间隔开的第二部分,其中第一部分比第二部分宽。

3.如权利要求2所述的功率半导体器件,其中第二部分包括比第一部分更高的第二导电类型的掺杂剂浓度。

4.如权利要求2或3所述的功率半导体器件,其中第一部分延伸到所述表面中至第一深度,并且其中第二部分延伸通过第一部分至大于第一深度的第二深度。

5.如权利要求2或3所述的功率半导体器件,其中保护环中的所述一个或多个保护环分别包括第三部分,该第三部分包括比第二部分更高的第二导电类型的掺杂剂浓度。

6.如权利要求5所述的功率半导体器件,其中第三部分比第一部分窄。

7.如权利要求5所述的功率半导体器件,其中第三部分在两个或更多个维度上被限制在第一部分内。

8.如权利要求2至7中的任一项所述的功率半导体器件,其中保护环中的所述一个或多个保护环分别包括侧壁,该侧壁包括第一部分与第二部分之间的阶梯差。

9.如权利要求8所述的功率半导体器件,其中阶梯差被限定在包括不同掺杂剂浓度的保护环的各部分之间的界面处。

10.如权利要求4至9中的任一项所述的功率半导体器件,其中半导体层结构还包括有源区域,该有源区域包括半导体漂移区域中的第二导电类型的多个阱区域,其中阱区域延伸至第一深度。

11.如权利要求10所述的功率半导体器件,其中有源区域还包括多个屏蔽图案,所述多个屏蔽图案包括比阱区域更高的第二导电类型的掺杂剂浓度,其中屏蔽图案延伸至第二深度。

12.如权利要求2至11中的任一项所述的功率半导体器件,其中相应间距在第一部分之间基本上均匀。

13.如权利要求1至12中的任一项所述的功率半导体器件,其中相应深度是大约1μm至大约3μm,并且其中相应间距是大约0.5μm至大约3μm。

14.如权利要求1至12中的任一项所述的功率半导体器件,其中保护环中的所述一个或多个保护环分别包括与所述表面相邻的第一宽度和与所述表面间隔开的第二宽度,并且其中第一宽度与第二宽度的比率是大约0.95至大约2。

15.一种功率半导体器件,包括:

16.如权利要求15所述的功率半导体器件,其中第二部分包括比第一部分更高的第二导电类型的掺杂剂浓度。

17.如权利要求16所述的功率半导体器件,其中第一部分延伸到所述表面中至第一深度,并且其中第二部分延伸通过第一部分至大于第一深度的第二深度。

18.如权利要求16所述的功率半导体器件,其中保护环中的所述一个或多个保护环分别包括第三部分,该第三部分包括比第二部分更高的第二导电类型的掺杂剂浓度,并且其中第三部分比第一部分窄。

19.如权利要求15至18中的任一项所述的功率半导体器件,其中保护环中的所述一个或多个保护环被相应间距横向地彼此分离,其中相应间距在第一部分之间基本上均匀。

20.如权利要求15至19中的任一项所述的功率半导体器件,其中保护环中的所述一个或多个保护环分别包括侧壁,该侧壁包括第一部分与第二部分之间的阶梯差。

21.一种功率半导体器件,包括:

22.如权利要求21所述的功率半导体器件,其中第二部分包括比第一部分更高的第二导电类型的掺杂剂浓度,并且其中阶梯差被限定在第一部分与第二部分之间的界面处。

23.如权利要求22所述的功率半导体器件,其中第一部分比第二部分宽。

24.如权利要求22或23所述的功率半导体器件,其中第一部分延伸到所述表面中至第一深度,并且其中第二部分延伸通过第一部分至大于第一深度的第二深度。

25.如权利要求24所述的功率半导体器件,其中半导体层结构还包括有源区域,该有源区域包括半导体漂移区域中的第二导电类型的多个阱区域,其中阱区域延伸至第一深度。

26.如权利要求25所述的功率半导体器件,其中有源区域还包括多个屏蔽图案,所述多个屏蔽图案包括比阱区域更高的第二导电类型的掺杂剂浓度,其中屏蔽图案延伸至第二深度。

27.如权利要求22至26中的任一项所述的功率半导体器件,其中保护环中的所述一个或多个保护环分别包括第三部...

【专利技术属性】
技术研发人员:W·基姆D·J·里克腾沃纳柳世衡N·伊斯拉米
申请(专利权)人:沃孚半导体公司
类型:发明
国别省市:

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