功率半导体二极管、IGBT 及其制造方法技术

提供了一种功率半导体二极管、IGBT及其制造方法。功率半导体二极管包括半导体衬底，该衬底具有第一导电型的第一发射极区域、第二导电型的第二发射极区域以及设置在第一发射极区域和第二发射极区域之间的第一导电型的漂移区。漂移区与第二发射极区域形成pn结。第一发射极金属化与第一发射极区域接触。第一发射极区域包括第一导电型的第一掺杂区域以及第一导电型的第二掺杂区域。第一掺杂区域与第一发射极金属化形成欧姆接触，并且第二掺杂区域与第一发射极金属化形成非欧姆接触。第二发射极金属化与第二发射极区域接触。

【技术实现步骤摘要】

本文中所述的实施方式涉及功率半导体二极管、IGBT以及制造功率半导体二极管的方法。
技术介绍
半导体功率二极管通常包括阳极、阴极以及阳极和阴极之间的漂移区。功率半导体二极管的开关损耗主要由接通状态期间储存的并且在使二极管处于关断状态时必须移除的电荷造成。所储存的电荷有时也称为冲入电荷，由于所储存的电荷降低了所谓的导通状态电阻Ron，所以在导通状态期间需要这些电荷。所储存的电荷量主要由阳极的注入效率、阴极的注入效率以及漂移区内电荷载流子的双极性寿命决定。已多次尝试例如通过为阳极和阴极提供特定的掺杂分布来优化这些参数，以调整电荷载流子的寿命，例如限定其寿命。然而，由于高的复合中心的量导致高的漏电流，所以使得对复合中心的最大浓度具有约束。考虑到阴极效率时，需要降低掺杂浓度，另一方面，掺杂浓度的降低使导通状态电阻增大。其他的尝试包括局部调整电荷载流子的寿命。阴极可进一步包括与P区域接触的n掺杂区域，p区域设置在n掺杂区域和漂移区之间，以将导通状态期间由电荷载流子引起的漂移区的冲入减少。 尽管这些以及其他尝试在某种程度上改善了二极管的开关特性，但仍然需要进行进一步的改善。
技术实现思路
根据一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率半导体二极管，包括：半导体衬底，包括第一导电型的第一发射极区域、第二导电型的第二发射极区域以及设置在所述第一发射极区域和所述第二发射极区域之间的所述第一导电型的漂移区，所述漂移区与所述第二发射极区域形成pn结；第一发射极金属化，所述第一发射极金属化与所述第一发射极区域接触，所述第一发射极区域包括所述第一导电型的第一掺杂区域以及所述第一导电型的第二掺杂区域，所述第一掺杂区域与所述第一发射极金属化形成欧姆接触，所述第二掺杂区域与所述第一发射极金属化形成非欧姆接触；以及第二发射极金属化，所述第二发射极金属化与所述第二发射极区域接触。

【技术特征摘要】
2011.10.17 US 13/274,4111.一种功率半导体二极管，包括 半导体衬底，包括第一导电型的第一发射极区域、第二导电型的第二发射极区域以及设置在所述第一发射极区域和所述第二发射极区域之间的所述第一导电型的漂移区，所述漂移区与所述第二发射极区域形成Pn结； 第一发射极金属化，所述第一发射极金属化与所述第一发射极区域接触，所述第一发射极区域包括所述第一导电型的第一掺杂区域以及所述第一导电型的第二掺杂区域，所述第一掺杂区域与所述第一发射极金属化形成欧姆接触，所述第二掺杂区域与所述第一发射极金属化形成非欧姆接触；以及 第二发射极金属化，所述第二发射极金属化与所述第二发射极区域接触。2.根据权利要求1所述的功率半导体二极管，其中，所述非欧姆接触为肖特基接触。3.根据权利要求1所述的功率半导体二极管，其中，所述第一掺杂区域比所述第二掺杂区域具有更高的表面掺杂浓度。4.根据权利要求3所述的功率半导体二极管，其中，所述第一掺杂区域的表面掺杂浓度至少为IO1Vcm305.根据权利要求3所述的功率半导体二极管，其中，所述第二掺杂区域的表面掺杂浓度小于IO1Vcm306.根据权利要求1所述的功率半导体二极管，其中，所述第一掺杂区域包括第一掺杂型的第一掺杂剂，所述第二掺杂区域包括所述第一掺杂型的第二掺杂剂，其中，所述第二掺杂剂与所述第一掺杂剂不同。7.根据权利要求6所述的功率半导体二极管，其中，所述第二掺杂剂选自由硒、硫、钛以及铋组成的组中。8.根据权利要求1所述的功率半导体二极管，其中，所述第一发射极金属化包括包含第一金属的第一金属区域以及包含与所述第一金属不同的第二金属的第二金属区域，其中，所述第一金属区域与所述第一发射极区域的所述第一掺杂区域接触，并且所述第二金属区域与所述第一发射极区域的所述第二掺杂区域接触。9.根据权利要求8所述的功率半导体二极管，其中，所述第一金属包括铝、铝合金或钛。10.根据权利要求8所述的功率半导体二极管，其中，所述第二金属包括钛、钛合金、钨或鹤合金。11.根据权利要求1所述的功率半导体二极管，其中，所述漂移区的掺杂浓度比所述第一发射极区域的所述第一掺杂区域的掺杂浓度低，并且所述漂移区至少与所述第一发射极区域的所述第一掺杂区域直接接触。12.根据权利要求1所述的功率半导体二极管，进一步包括位于所述漂移区和所述第一发射极区域之间的第一导电型的场终止区域，所述场终止区域的掺杂浓度比所述漂移区高并且比所述第一发射极区域的所述第一掺杂区域低，所述场终止区域至少与所述第一发射极区域的所述第一掺杂区域直接接触。13.根据权利要求1所述的功率半导体二极管，进一步包括多个间隔开的第一掺杂区域。14.根据权利要求1所述的功率半导体二极管，其中所述半导体衬底具有第二表面、与所述第二表面相对的第一表面以及横向边缘，所述第二发射极金属化形成在所述第二表面上， 所述第一发射极金属化形成在所述第一表面上； 所述第二发射极区域与所述横向边缘间隔开；以及 所述第一掺杂区域形成在通过将所述第二发射极区域投影在所述第一表面上所形成的区域内。15.根据权利要求1所述的功率半导体二极管，进一步包括多个间隔开的第二掺杂区域。16.根据权利要求1所述的功率半导体二极管，其中，所述第二掺杂区域由所述漂移区的一部分形成。17.根据权利要求1所述的功率半导体二极管，进一步包括位于所述漂移区和所述第一发射极区域之间的所述第一导电型的场终止区域，所述场终止区域的掺杂浓度比所述漂移区的掺杂浓度高并且比所述第一发射极区域的所述第一掺杂区域的掺杂浓度低，其中，所述第二掺杂区域由所述场终止区域的一部分形成。18.根据权利要求1所述的功率半导体二极管，其中，所述第一发射极区域形成所述功率半导体二极管的阴极区域，所述第二发射极区域形成所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍尔格·豪斯肯，安东·毛德，沃尔夫冈·勒斯纳，汉斯约阿希姆·舒尔茨，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：