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公开(公告)号：CN102934231A
公开(公告)日：2013-02-13
申请号：CN201180029814.2
申请日：2011-06-17
申请人： ABB技术有限公司
IPC分类号： H01L29/739 , H01L29/10 , H01L29/06 , H01L29/78
CPC分类号： H01L27/088 , H01L29/0696 , H01L29/1095 , H01L29/7395 , H01L29/7396
摘要： 本发明提供具有晶圆（10）的功率半导体器件，其包括在发射极侧（11）上的发射极电极（2）与集电极侧（15）上的集电极电极（25）之间的下列层：（n-）掺杂漂移层（3），n掺杂第一区（81），其设置在漂移层（3）与集电极电极（25）之间，p掺杂基极层（4），其设置在漂移层（3）与发射极电极（2）之间，该基极层（4）与发射极电极（2）直接电接触，n掺杂源区（6），其设置在发射极侧（11）且嵌入基极层（4）内并且接触发射极电极（2），栅电极（7），其与基极层（4）、源区（6）和漂移层（3）电绝缘。发射极电极（2）在接触区域（22）内接触基极层（4）和源区（6）。有源半导体单元（18）在晶圆（10）内形成，有源半导体单元（18）包括层或这样的层的部分：其位于关于与源区接触的发射极电极的接触区域（22）的发射极侧（11）、所述源区（6）和基极层（4）的该处能够形成导电沟道的这样的部分的正交投影中。器件进一步包括p掺杂阱（5），其设置在与基极层（4）相同的平面中，但在有源单元（18）的外部。阱（5）直接或经由基极层（4）至少其中之一方式电连接到发射极电极（2）。
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公开(公告)号：CN102074586A
公开(公告)日：2011-05-25
申请号：CN201010551975.5
申请日：2010-11-09
申请人： ABB技术有限公司
IPC分类号： H01L29/861 , H01L29/06 , H01L21/329
CPC分类号： H01L29/8611 , H01L29/0661 , H01L29/32 , H01L29/36 , H01L29/66128
摘要： 提供快速恢复二极管(1)，其包括具有阴极侧(21)和在该阴极侧(21)相对侧的阳极侧(22)的n掺杂基极层(2)，在该阳极侧(22)上的p掺杂阳极层(5)。具有掺杂分布的该阳极层(5)包括至少两个子层(51、52、53)，其中第一子层(51)具有第一最大掺杂浓度(515)，其在2*1016cm-3和2*1017cm-3之间并且其高于任何其他子层(52、53)的最大掺杂浓度。末尾子层(52)具有末尾子层深度(520)，其大于任意其他子层深度(51、53)，其中该末尾子层深度(520)在90至120μm之间。该阳极层的掺杂分布下降使得在至少20μm的第一深度(54)和最大50μm的第二深度(55)之间达到在5*1014cm-3和1*1015cm-3范围中的掺杂浓度。这样的掺杂浓度的分布通过使用铝扩散层作为该至少两个子层(51、52、53)获得。
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公开(公告)号：CN103477437B
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201280010448.0
申请日：2012-02-22
申请人： ABB技术有限公司
IPC分类号： H01L29/739 , H01L29/08 , H01L29/06
CPC分类号： H01L29/0813 , H01L29/0634 , H01L29/0847 , H01L29/7395 , H01L29/7397
摘要： 提供一绝缘栅双极装置(1)，其在发射极侧(22)上的发射极电极(2)和的集电极侧(27)上的集电极电极(25)之间具有按如下顺序的不同导电型的层：第一导电型的源极区(3)，与接触区域(24)中的发射极电极(2)接触的第二导电型的基极层(4)，第一导电型的增强层(8)，具有补偿层厚度tp(92)的第二导电型的浮动补偿层(9)，具有比增强层(8)低的掺杂浓度的第一导电型的漂移层(5)，和第二导电型的集电极层(6)。补偿层(9)设置在增强层(8)和漂移层(5)之间的接触区域(24)的投影中，从而在增强层(8)和漂移层(5)之间保持沟道。增强层(8)具有增强层厚度tn(82)，其在与补偿层厚度(92)相同的平面内测量，且应用如下规则：Nptp＝kNntn，其中Nn和Np分别是增强层和补偿层的掺杂浓度，以及k是在0.67和1.5之间的因子。
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公开(公告)号：CN102318071B
公开(公告)日：2015-08-19
申请号：CN200980157041.9
申请日：2009-06-10
申请人： ABB技术有限公司
CPC分类号： H01L29/0834 , H01L29/7395 , H01L29/74 , H01L29/861
摘要： 提供一种具有半导体衬底(1)的双极穿通半导体器件，其至少包括两层结构，其中一层是第一导电类型的基极层(10)。衬底包括具有第一电接触(2)的第一主侧(11)和具有第二电接触(3)的第二主侧(12)。第一导电类型的缓冲层(4)布置在所述基极层(10)上。交替包括第一导电类型的第一区域(51，51′)和第二导电类型的第二区域(52，52′)的第一层(5)布置在缓冲层(4)与第二电接触(3)之间。第二区域(52，52′)是具有最大2μm的深度和结轮廓的激活区域，该结轮廓在至多1μm内从最大掺杂浓度的90％降到10％。
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公开(公告)号：CN101884106B
公开(公告)日：2013-01-02
申请号：CN200880119702.4
申请日：2008-10-01
申请人： ABB技术有限公司
IPC分类号： H01L29/739 , H01L21/331
CPC分类号： H01L29/7395 , H01L29/0834
摘要： 制造包括不同导电类型的层并且具有在集电极侧(21)上的集电极(2)和在位于集电极侧(21)相对侧的发射极侧(31)上的发射极(3)的具有四层结构的可控穿通半导体器件(1)。用于制造半导体器件(1)的步骤按下列顺序执行：-在第一导电类型的晶圆上，执行用于制造发射极侧(31)上的层的步骤，-然后在晶圆的第二侧上减薄晶圆，-然后通过第一导电类型的粒子的注入或沉积而在集电极侧(21)上向晶圆施加第一导电类型的粒子以用于形成第一缓冲层(5)，第一缓冲层(5)在第一深度(51)中具有第一峰值掺杂浓度(52)，其高于晶圆的掺杂，-然后通过注入或沉积而在晶圆的第二侧上向晶圆施加第二导电类型的粒子以用于形成集电极层(6)，以及-然后集电极金属化(7)在第二侧上形成。在任何阶段通过粒子的注入而在晶圆的第二侧上向晶圆施加第一导电类型的粒子以用于形成第二缓冲层(8)。第二缓冲层(8)在第二深度(81)中具有第二峰值掺杂浓度(82)，其低于第一缓冲层(5)的第一峰值掺杂浓度(52)但高于晶圆的掺杂，存在有设置在第一深度(51)和第二深度(81)之间的具有最小掺杂浓度(92)的第三缓冲层(9)，最小掺杂浓度(92)低于第二缓冲层(8)的第二峰值掺杂浓度(82)。在施加粒子之后的任何阶段，执行用于形成第一缓冲层(5)、第二缓冲层(8)和/或集电极层(6)的热处理。
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公开(公告)号：CN102074586B
公开(公告)日：2014-11-19
申请号：CN201010551975.5
申请日：2010-11-09
申请人： ABB技术有限公司
IPC分类号： H01L29/861 , H01L29/06 , H01L21/329
CPC分类号： H01L29/8611 , H01L29/0661 , H01L29/32 , H01L29/36 , H01L29/66128
摘要： 提供快速恢复二极管(1)，其包括具有阴极侧(21)和在该阴极侧(21)相对侧的阳极侧(22)的n掺杂基极层(2)，在该阳极侧(22)上的p掺杂阳极层(5)。具有掺杂分布的该阳极层(5)包括至少两个子层(51、52、53)，其中第一子层(51)具有第一最大掺杂浓度(515)，其在2*1016cm-3和2*1017cm-3之间并且其高于任何其他子层(52、53)的最大掺杂浓度。末尾子层(52)具有末尾子层深度(520)，其大于任意其他子层深度(51、53)，其中该末尾子层深度(520)在90至120μm之间。该阳极层的掺杂分布下降使得在至少20μm的第一深度(54)和最大50μm的第二深度(55)之间达到在5*1014cm-3和1*1015cm-3范围中的掺杂浓度。这样的掺杂浓度的分布通过使用铝扩散层作为该至少两个子层(51、52、53)获得。
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公开(公告)号：CN103477437A
公开(公告)日：2013-12-25
申请号：CN201280010448.0
申请日：2012-02-22
申请人： ABB技术有限公司
IPC分类号： H01L29/739 , H01L29/08 , H01L29/06
CPC分类号： H01L29/0813 , H01L29/0634 , H01L29/0847 , H01L29/7395 , H01L29/7397
摘要： 提供一绝缘栅双极装置(1)，其在发射极侧(22)上的发射极电极(2)和的集电极侧(27)上的集电极电极(25)之间具有按如下顺序的不同导电型的层：第一导电型的源极区(3)，与接触区域(24)中的发射极电极(2)接触的第二导电型的基极层(4)，第一导电型的增强层(8)，具有补偿层厚度tp(92)的第二导电型的浮动补偿层(9)，具有比增强层(8)低的掺杂浓度的第一导电型的漂移层(5)，和第二导电型的集电极层(6)。补偿层(9)设置在增强层(8)和漂移层(5)之间的接触区域(24)的投影中，从而在增强层(8)和漂移层(5)之间保持沟道。增强层(8)具有增强层厚度tn(82)，其在与补偿层厚度(92)相同的平面内测量，且应用如下规则：Nptp＝kNntn，其中Nn和Np分别是增强层和补偿层的掺杂浓度，以及k是在0.67和1.5之间的因子。
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公开(公告)号：CN102203945B
公开(公告)日：2013-09-18
申请号：CN200980144515.6
申请日：2009-11-04
申请人： ABB技术有限公司
IPC分类号： H01L29/08 , H01L29/739 , H01L21/331
CPC分类号： H01L29/7395 , H01L29/0696 , H01L29/0834 , H01L29/6634 , H01L29/66348 , H01L29/7397
摘要： 本发明提供一种反向导通半导体装置(200)，它包括共同晶圆(100)上的续流二极管和绝缘栅双极晶体管，晶圆(100)的一部分形成具有基层厚度(102)的基层(101)。绝缘栅双极晶体管包括集电极侧(103)和发射极侧(104)，而集电极侧(103)设置成与晶圆(100)的发射极侧(104)相对。第一导电类型的第一层(1)和第二导电类型的第二层(2)交替设置在集电极侧(103)上。第一层(1)包括具有第一区宽度(11)的至少一个第一区(10)以及具有第一引导区宽度(13)的至少一个第一引导区(12)。第二层(2)包括具有第二区宽度(21)的至少一个第二区(20)以及具有第二引导区宽度(23)的至少一个第二引导区(22)。RC-IGBT按照满足如下几何规则的方式来设计：每个第二区宽度(21)等于或大于基层厚度(102)，而每个第一区宽度(11)小于基层厚度(102)。每个第二引导区宽度(23)大于每个第一引导区宽度(13)。每个第一引导区宽度等于或大于基层厚度(102)的两倍，并且第二引导区(22)的面积之和大于第一引导区(12)的面积之和。
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公开(公告)号：CN102203945A
公开(公告)日：2011-09-28
申请号：CN200980144515.6
申请日：2009-11-04
申请人： ABB技术有限公司
IPC分类号： H01L29/08 , H01L29/739 , H01L21/331
CPC分类号： H01L29/7395 , H01L29/0696 , H01L29/0834 , H01L29/6634 , H01L29/66348 , H01L29/7397
摘要： 提供一种反向导通半导体装置(200)，它包括共同晶圆(100)上的续流二极管和绝缘栅双极晶体管，晶圆(100)的一部分形成具有基层厚度(102)的基层(101)。绝缘栅双极晶体管包括集电极侧(103)和发射极侧(104)，而集电极侧(103)设置成与晶圆(100)的发射极侧(104)相对。第一导电类型的第一层(1)和第二导电类型的第二层(2)交替设置在集电极侧(103)上。第一层(1)包括具有第一区宽度(11)的至少一个第一区(10)以及具有第一引导区宽度(13)的至少一个第一引导区(12)。第二层(2)包括具有第二区宽度(21)的至少一个第二区(20)以及具有第二引导区宽度(23)的至少一个第二引导区(22)。RC-IGBT按照满足如下几何规则的方式来设计：每个第二区宽度(21)等于或大于基层厚度(102)，而每个第一区宽度(11)小于基层厚度(102)。每个第二引导区宽度(23)大于每个第一引导区宽度(13)。每个第一引导区宽度等于或大于基层厚度(102)的两倍，并且第二引导区(22)的面积之和大于第一引导区(12)的面积之和。
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公开(公告)号：CN101877352A
公开(公告)日：2010-11-03
申请号：CN201010175167.3
申请日：2010-04-29
申请人： ABB技术有限公司
CPC分类号： H01L29/0834 , H01L29/66333 , H01L29/7395 , H01L29/7397
摘要： 提供具有电有源区的反向导通半导体器件(200)，其包括在共有晶圆(100)上的续流二极管和绝缘栅双极晶体管。该晶圆(100)的一部分形成具有基极层厚度(102)的基极层(101)。具有至少一个第一区(10)的第一导电类型的第一层(1)和具有至少一个第二和第三区(20、22)的第二导电类型的第二层(2)交替设置在所述集电极侧(103)上。每个区具有被区边界环绕的具有区宽度(11、21、23)的区区域。该RC-IGBT采用这样的方式设计使得满足一定几何规则。
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