包括具有漂移区和漂控区的半导体器件的半导体器件布置制造技术

本发明专利技术涉及包括具有漂移区和漂控区的半导体器件的半导体器件布置。半导体器件包括源区、漏区、体区以及漂移区。在半导体本体中，漂移区被布置在本体与漏极之间且本体被布置在源极与漂移区之间。栅电极邻近于本体且被栅极电介质与本体介电绝缘。漂移控制区邻近于漂移区且被漂移控制区电介质与漂移区介电绝缘。漏电极毗邻漏极。该器件还包括与漏极相同掺杂类型但被更缓慢地掺杂的注入控制区。该注入控制器毗邻漂移控制区电介质，沿着漂移控制器在第一方向上延伸，并且在第一方向上毗邻漏极且在不同于第一方向的第二方向上毗邻注入区。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及包括具有漂移区和漂移控制区的半导体器件的半导体器件布置。
技术介绍
相对新类型的功率半导体器件包括具有源区、漏区、体区、漂移区、栅电极和栅极电介质的常规MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管)拓扑，并且还包括漂移控制区和在漂移区与漂移控制区之间的漂移控制区电介质。可以通过向栅电极施加适当的驱动电位来将半导体器件切换到导通状态或截止状态。在半导体器件的操作中，漂移控制区被连接到偏置源，其在半导体器件处于导通状态时，使漂移控制区偏置，使得沿着漂移控制区电介质在漂移区中产生导电沟道。该导电沟道是反型沟道或累积沟道(accumulation channel)，即取决于漂移区的掺杂类型，并帮助减小半导体器件的导通电阻(on-resi stance)。在半导体器件的截止状态下，空间电荷区(耗尽区)在漂移区和漂移控制区中扩展。当半导体器件从截止状态切换至导通状态时，必须将此耗尽区从漂移区去除。需要提供一种具有漂移区和漂移控制区的半导体器件，其能够从截止状态快速切换至导通状态并在从截止状态到导通状态的过渡期间具有低损耗。
技术实现思路
第一实施例涉及具有半导体器件的半导体器件布置。该半导体器件包括源区、漏区、体区以及漂移区。该漂移区被布置在体区与漏区之间，并且该体区被布置在源区与漂移区之间。栅电极邻近于体区且被栅极电介质与体区介电绝缘，并且漂移控制区邻近于漂移区且被漂移控制区电介质与漂移区介电绝缘。该半导体器件还包括与漏区的掺杂类型互补的掺杂类型的注入区、与漏区和注入区电接触的漏电极、以及与漏区相同的掺杂类型但被更缓慢地掺杂的注入控制区。该注入控制区毗邻漂移控制区，沿着漂移控制区在第一方向上延伸，并在第一方向上毗邻漏区且在垂直于第一方向的方向上毗邻注入区。第二实施例涉及包括半导体器件的半导体器件布置。该半导体器件包括源区、漏区、体区以及漂移区，在半导体本体中，漂移区被布置在体区与漏区之间且体区被布置在源区与漂移区之间、邻近于体区且被栅极电介质与体区介电绝缘的栅电极、邻近于漂移区且被漂移控制区电介质与漂移区介电绝缘的漂移控制区、与漏区的掺杂类型互补的掺杂类型的注入区、与漏区电接触的漏电极、以及与漏区相同掺杂类型但被更缓慢地掺杂的注入控制区。注入控制区毗邻漂移控制区电介质，沿着漂移控制区在第一方向上延伸，并且在第一方向上毗邻漏区和注入区。注入区在与漂移控制区电介质和漂移区之间的界面平行的方向上邻近于漏区。第三实施例涉及包括半导体器件的半导体器件布置。该半导体器件包括源区、漏区、体区以及漂移区，在半导体本体中，漂移区被布置在体区与漏区之间且体区被布置在源区与漂移区之间、邻近于体区且被栅极电介质与体区介电绝缘的栅电极、邻近于漂移区且被漂移控制区电介质与漂移区介电绝缘的漂移控制区、与漏区的掺杂类型互补的掺杂类型的注入区、与漏区电接触的漏电极、以及与漏区相同掺杂类型但被更缓慢地掺杂的注入控制区。注入控制区毗邻漂移控制区电介质，沿着漂移控制区在第一方向上延伸，Btt邻漏区和注入区，并具有与漂移区的掺杂浓度不同的掺杂浓度。在阅读以下详细描述时和在观看附图时，本领域的技术人员将认识到附加特征和优点。附图说明现在将参考附图来解释示例。附图用于说明基本原理，使得仅说明了理解该基本原理所需的方面。附图并不按比例。在图中，相同的参考符号指示类似的特征。图1图示了包括沟槽栅电极(trench gate electrode)、漏区、漂移控制区、注入区以及注入控制区的半导体器件的垂直横截面视图，并且图示了被耦合到漂移控制区的偏置源。图示了根据第一实施例的偏置源。图示了根据第二实施例的偏置源。图示了包括平面栅电极的半导体器件的垂直横截面视图。图示了根据另外实施例的包括沟槽栅电极的半导体器件的垂直横截面视图。图示了根据另外实施例的包括沟槽栅电极的半导体器件的垂直横截面视图。图示了包括具有纵向漂移区的器件单元(device cell)的半导体器件的水平图示了包括具有六角形漂移区的器件单元的半导体器件的水平横截面视图。图示了根据第一实施例的纵向漂移区的垂直横截面视图。图10图示了根据第二实施例的纵向漂移区的垂直横截面视图。包括图1lA和IlB的图11图示了注入区和注入控制区的工作原理。图12图示了图1图示的注入区和注入控制区的修改。包括图13A至13D的图13图示了根据第二实施例的注入区和注入控制区。包括图14A至14C的图14图示了根据第三实施例的注入区和注入控制区。包括图15A和15B的图15图示了根据第四实施例的注入区和注入控制区。包括图16A和16B的图16图示了根据第五实施例的注入区和注入控制区。 图2 图3 图4 图5 图6 图7 横截面视图。 图8 图9 具体实施例方式在以下详细描述中，对形成其一部分的附图进行参考，并且在附图中以图示的方式示出了其中可以实施本专利技术的具体实施例。在这方面，参考所描述的图的取向来使用方向术语，诸如“上”、“下”、“前”、“后”、“正面(leading)”、“背面(trailing)”等。由于可以使实施例的部件以许多不同的取向定位，所以出于图示的目的使用方向术语且其绝不是限制性的。应理解的是在不脱离本专利技术的范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以进行结构或逻辑改变。因此，不应以限制性意义来理解以下详细描述，并且由所附权利要求书来限定本专利技术的范围。应理解的是除非另外说明，可以将本文所述的各种示例性实施例的特征相互组合。图1图示了根据第一实施例的半导体器件布置。该半导体器件布置包括半导体器件。该半导体器件被实现为M0SFET，具体地实现为图1的实施例中的垂直M0SFET。参考图1，垂直MOSFET是如下M0SFET，其中电流流动方向对应于其中实现了 MOSFET的有源器件区的半导体本体100的垂直方向。半导体本体100的“垂直方向”是垂直于半导体本体100的第一表面101的方向。图1示出了 MOSFET的垂直横截面视图，或者更确切地说，半导体本体100的垂直横截面视图。然而，下文中解释的基本工作原理不限于垂直M0SFET，而且还适用于其中电流流动方向对应于半导体本体的横向方向的横向M0SFET。参考图1，MOSFET包括漂移区11、体区12、源区13以及漏区15。源区和漏区13、15在电流流动方向上远离地布置，该电流流动方向在本实施例中是半导体的垂直方向。体区12被布置在源区13与漂移区12之间，并且漂移区11被布置在体区12与漏区15之间。漏区15被电连接到漏电极16，其形成或被连接到漏极端子D (在图1中仅示意性地示出)。源区13和体区12被电连接到源电极14，其形成或其被连接到源极端子S。漂移区11、体区12、源区13以及漏区15形成MOSFET的有源器件区并在半导体本体100中实现。有源器件区是根据一个实施例的单晶半导体区。漏电极16可以包括例如高度掺杂单晶半导体衬底、多晶半导体材料、硅化物或金属。源电极14可以包括多晶半导体材料、硅化物或金属。MOSFET还包括栅电极17，其从源区13通过体区12延伸至或进入漂移区11。栅电极17被栅极电介质18与这些半导体区介电绝缘，并被连接到栅极端子G。栅极电介质18可以是常规栅极电介质，并且包括例如氧化物、氮化物或高k电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括半导体器件的半导体器件布置，所述半导体器件包括；源区、漏区、体区以及漂移区，在半导体本体中，所述漂移区被布置在所述体区与所述漏区之间且所述体区被布置在所述源区与所述漂移区之间；栅电极，其邻近于所述体区且被栅极电介质与所述体区介电绝缘；漂移控制区，其邻近于所述漂移区且被漂移控制区电介质与所述漂移区介电绝缘；与所述漏区的掺杂类型互补的掺杂类型的注入区；漏电极，其毗邻所述漏区；以及与所述漏区为相同掺杂类型但被更缓慢地掺杂的注入控制区，其中，所述注入控制区毗邻所述漂移控制区电介质，沿着所述漂移控制区在第一方向上延伸，并且在所述第一方向上毗邻所述漏区并且在不同于所述第一方向的第二方向上毗邻所述注入区。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：F希尔勒，
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：