功率半导体器件和生产功率半导体器件的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115881772A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211197531.5(22)申请日2022.09.29(30)优先权数据102021125271.72021.09.29DE(71)申请人英飞凌科技股份有限公司地址德国瑙伊比贝尔格市坎芘昂1－15号(72)发明人A·卡穆斯T·阿诺德(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001专利代理师刘书航周学斌(51)Int.Cl.H01L29/06(2006.01)H01L27/07(2006.01)权利要求书3页说明书11页附图8页(54)发明名称功率半导体器件和生产功率半导体器件的方法(57)摘要公开了功率半导体器件和生产功率半导体器件的方法。功率半导体器件的每个功率单元被配置为传导负载电流部分。每个功率单元包括：(i)多个沟槽；以及(ii)多个台面，多个台面由沟槽在横向上界定并且邻接功率半导体器件的漂移区。多个台面包括有具有第一导电类型的源极区和将源极区与漂移区分离的第二导电类型的本体区的源台面：以及(iii)被通过至少一个分离堆叠与有源台面电分离的穿通PT结构，其具有：第一导电类型的第一区，其被布置在第一结和第二结之间；第二导电类型的第二区，其被布置在第二结和有源台面之间；第一结是第一区和第二导电类型的第三区之间的pn结；或者是第一负载端子和第一区之间的肖特基接触；第二结是第一区和第二区之间的pn结。CN115881772ACN115881772A权利要求书1/3页1.一种功率半导体器件(1)，包括具有多个功率单元(1‑1)的有源区，每个功率单元被配置为传导在第一负载端子(11)和第二负载端子之间的负载电流部分，其中每个功率单元(1‑1)包括：‑多个沟槽(14，16)；‑多个台面(17，18)，所述多个台面(17，18)由沟槽(14，16)在横向上界定并且在竖向方向(Z)上邻接所述功率半导体器件(1)的漂移区(100)，其中所述多个台面(17，18)包括具有第一导电类型的源极区(101)和将源极区(101)与漂移区(100)分离的第二导电类型的本体区(102)的有源台面(18)，其中源极区(101)和本体区(102)这两者均被电连接到第一负载端子(11)，并且其中与有源台面(18)相邻的沟槽(14)中的至少一个被配置用于在有源台面(18)中感应出导电沟道；‑被通过至少一个分离堆叠(162)与有源台面(18)电分离的穿通PT结构(15)，其具有：○第一导电类型的第一区(151)，其被布置在第一结(J1)和第二结(J2)之间；○第二导电类型的第二区(152)，其被布置在第二结(J2)和有源台面(18)之间；○第一结(J1)是▪第一区(151)和第二导电类型的第三区(153)之间的pn结，第三区(153)将第一结(J1)连接到第一负载端子(11)；或者是▪第一负载端子(11)和第一区(151)之间的肖特基接触；○第二结(J2)是在第一区(151)和第二区(152)之间的pn结，其中第二结(J2)被通过第二区(152)连接到有源台面(18)。2.一种功率半导体器件(1)，包括具有多个功率单元(1‑1)的有源区，每个功率单元被配置为传导在第一负载端子(11)和第二负载端子之间的负载电流部分，其中每个功率单元(1‑1)包括：‑多个沟槽(14，16)；‑多个有源台面(17，18)，所述多个有源台面(17，18)由沟槽(14，16)在横向上界定并且在竖向方向(Z)上邻接所述功率半导体器件(1)的漂移区(100)，其中所述多个台面(17，18)包括具有第一导电类型的源极区(101)和本体区(102)的有源台面(18)，并且其中与有源台面(18)相邻的沟槽(14)中的至少一个被配置用于在有源台面(18)中感应出导电沟道；‑被通过至少一个分离堆叠(162)与有源台面(18)电分离的穿通PT结构(15)，其具有：○第一导电类型的第一区(151)，其被布置在第一结(J1)和第二结(J2)之间；○第二导电类型的第二区(152)，其被布置在第二结(J2)和有源台面(18)之间；○第一结(J1)是▪第一区(151)和第二导电类型的第三区(153)之间的pn结，第三区(153)将第一结(J1)连接到第一负载端子(11)；或者是▪第一负载端子(11)和第一区(151)之间的肖特基接触；○第二结(J2)是在第一区(151)和第二区(152)之间的pn结，其中第二结(J2)被通过第二区(152)连接到有源台面(18)。3.根据权利要求1或2所述的功率半导体器件(1)，其中PT结构(15)被布置在由所述多个沟槽(14、16)中的两个在横向上界定的至少一个辅助台面(17)中。4.根据权利要求1或2所述的功率半导体器件(