本发明专利技术涉及具有包含深能级掺杂剂的辅助结构的半导体器件。一种半导体器件（500）包含在晶体管单元区域（610）中沿着半导体主体（100）的前侧处的第一表面（101）形成的晶体管单元（TC）。漂移区带结构（120）与晶体管单元（TC）的主体区带（115）形成第一pn结（pn1）。在漂移区带结构（120）与半导体主体（100）的后侧处的第二表面（102）之间的辅助结构（132）包含第一部分（132a），该第一部分（132a）含有需要至少150 meV来离子化的深能级掺杂剂。集电极结构（138）直接邻接辅助结构（132）。少数载流子从集电极结构（138）到漂移区带结构（120）中的注入效率至少在晶体管单元区域（610）中沿着平行于第一表面（101）的方向变化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及具有包含深能级掺杂剂的辅助结构的半导体器件。
技术介绍
诸如IGBT (绝缘栅极双极晶体管)之类的功率半导体器件的典型规格参数涉及阻断能力、静态损耗、切换损耗、切换柔软度以及短路坚固性。改进这些器件特性中的一个通常不利地影响其它器件特性中的至少一个。提供具有高的切换柔软度和高的短路坚固性的半导体器件是所期望的。
技术实现思路
目标用独立权利要求的主题内容来实现。从属权利要求涉及进一步实施例。依据实施例，半导体器件包含在晶体管单元区域中沿着半导体主体的前侧处的第一表面形成的晶体管单元。漂移区带结构与晶体管单元的主体区带形成第一 pn结。至少漂移区带结构与半导体主体的后侧处的第二表面之间的辅助结构的第一部分含有需要至少150 meV来离子化的深能级掺杂剂。集电极结构直接邻接辅助结构。少数载流子从集电极结构到漂移区带结构中的注入效率至少在晶体管单元区域中沿着平行于第一表面的方向变化。依据另一个实施例，绝缘栅极双极晶体管包含在晶体管单元区域中沿着半导体主体的前侧处的第一表面形成的晶体管单元。漂移区带结构与晶体管单元的主体区带形成第一 pn结。至少漂移区带结构与半导体主体的后侧处的第二表面之间的辅助结构的第一部分含有需要至少150 meV来离子化的深能级掺杂剂。集电极结构直接邻接辅助结构。少数载流子从集电极结构到漂移区带结构中的注入效率至少在晶体管单元区域中沿着平行于第一表面的方向变化。依据进一步实施例，制造半导体器件的方法包含在半导体主体的前侧处形成晶体管单元，其中在半导体主体中形成的漂移区带作为晶体管单元的漏极是有效的。在半导体主体的后侧处，形成后侧结构，该后侧结构包含需要至少150 meV来离子化的深能级掺杂剂。到漂移区带中的少数载流子注入效率至少在晶体管单元区域中沿着平行于第二表面的方向变化。通过阅读下面的【具体实施方式】并且通过查看附图，本领域技术人员将认识到附加的特征和优点。【附图说明】附图被包含以提供对本专利技术的进一步理解，并且附图被结合在该说明书中且构成该说明书的一部分。附图图示本专利技术的实施例并且与描述一起用来解释本专利技术的原理。本专利技术的其它实施例以及预期的优点将容易被意识到，因为通过参照下面【具体实施方式】它们变得更好理解。图1A是依据实施例的包含形成具有横向变化的注入效率的后侧结构的辅助结构和集电极结构的半导体器件的部分的简化的垂直横截面视图。图1B是用于图示实施例的效果的图。图2A是依据实施例的处于第一温度Tl的具有水平图案化的辅助和集电极结构的半导体器件的部分的示意垂直横截面视图。图2B图示处于高于Tl的第二温度T2的图2A的半导体器件部分。图3A是依据进一步实施例的处于第一温度Tl的包含水平图案化的辅助和集电极结构的半导体器件的部分的示意垂直横截面视图。图3B图示处于高于Tl的第二温度T2的图3A的半导体器件部分。图4A是依据实施例的处于第一温度Tl的涉及非图案化的辅助层和水平图案化的集电极结构的半导体器件的部分的示意垂直横截面视图。图4B图示处于高于Tl的第二温度T2的图4A的半导体器件部分。图5A是依据实施例的处于第一温度Tl的涉及水平图案化的辅助结构和非图案化的集电极层的半导体器件的部分的示意横截面视图。图5B图示处于高于Tl的第二温度T2的图5A的半导体器件部分。图6A是依据实施例的处于第一温度Tl的涉及后侧处的临时微通道的半导体器件的部分的示意垂直横截面视图。图6B图示处于高于Tl的第二温度T2的图6A的半导体器件部分。图7是依据实施例的具有附加场停止区带的半导体器件的部分的示意垂直横截面视图。图8是依据实施例的包含延伸到边缘区域中的辅助结构的半导体器件的部分的示意垂直横截面视图。图9是依据实施例的与RC -1GBT的引导区带相关的半导体器件的部分的示意垂直横截面视图。图1OA是用于图示具有辅助结构的点状部分的布局的半导体器件的部分的示意水平横截面视图。图1OB是用于图示具有带有条状部分的辅助结构的布局的半导体器件的部分的示意水平横截面视图。图1OC是用于图示具有带有针对两种类型的条状部分的变化宽度的条状部分的辅助结构的布局的半导体器件的部分的示意水平横截面视图。图1OD是用于图示具有带有针对一种类型的条状部分的变化宽度的条状部分的辅助结构的布局的半导体器件的部分的示意水平横截面视图。图1OE是用于图示具有格状辅助结构的布局的半导体器件的部分的示意水平横截面视图。图11是图示依据进一步实施例的制造半导体器件的方法的简化流程图。【具体实施方式】在下面的【具体实施方式】中，对附图进行参考，附图形成本文的一部分，并且在附图中通过图示的方式示出在其中可实践本专利技术的特定实施例。要被理解的是，可以利用其它实施例并且可以进行结构或逻辑的改变而不脱离本专利技术的范围。例如，针对一个实施例而图示或描述的特征能够被用在其它实施例上或与其它实施例结合使用以产生又一个实施例。意图是本专利技术包含这样的修改和变化。使用特定的语言来描述示例，这不应该被解释为限制所附权利要求书的范围。附图不是成比例的并且仅为了说明性的目的。为了清楚起见，如果没有另外陈述，则在不同的附图中相同的元件已经由对应的参考标号指定。术语“具有”、“含有”、“包含”、“包括”等等是开放式的，并且术语指示陈述的结构、元件或特征的存在，而不排除附加的元件或特征。冠词“一”、“一个”和“该”旨在包含复数以及单数，除非上下文另外清楚地指示。术语“电连接”描述电连接元件之间的永久低欧姆连接，例如在有关元件之间的直接接触或经由金属和/或高掺杂的半导体的低欧姆连接。术语“电耦合”包含一个或多个适配于信号传输的(一个或多个)介入元件可以提供在电耦合元件之间，例如可控制以在第一状态暂时提供低欧姆连接和在第二状态暂时提供高欧姆电去耦的元件。附图通过紧挨着掺杂类型“η”或“ρ”指示或“ + ”图示相对的掺杂浓度。例如，“η ”指示比“η”掺杂区的掺杂浓度更低的掺杂浓度，而“η+”掺杂区具有比“η”掺杂区更高的掺杂浓度。相同的相对掺杂浓度的掺杂区不一定具有相同的绝对掺杂浓度。例如，两个不同的“η”掺杂区可以具有相同或不同的绝对掺杂浓度。图1A涉及半导体器件500，例如包含多个同样的晶体管单元的半导体开关器件。半导体器件500可以是或可以包含功率半导体开关器件(例如IGBT)或者功率半导体二极管(诸如MGD (M0S栅极二极管))。半导体器件500基于来自诸如硅(Si )、碳化硅(SiC)、锗(Ge)、硅锗晶体(SiGe)、氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)或任何其它AmBv半导体之类的单晶半导体材料的半导体主体100。半导体主体100具有第一表面101，该第一表面101可以是近似平坦的或者可以被共面表面截面跨越的平面限定。平坦的第二表面102平行于第一表面101延伸。第一和第二表面101，102之间的距离是半导体器件500的电压阻断能力的函数并且可以是至少20ym。依据其它实施例，距离可以在几百ym的范围内。倾斜于第一和第二表面101，102的侧表面103连接第一和第二表面101，102。在平行于第一表面101的平面中，半导体主体100可以具有带有几个毫米的边缘长度的近似矩形的形状，其中拐角可以是圆形的。第一表面101的法线限定垂直本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体器件，包括：晶体管单元（TC），在晶体管单元区域（610）中沿着半导体主体（100）的前侧处的第一表面（101）形成；漂移区带结构（120），与晶体管单元（TC）的主体区带（115）形成第一pn结（pn1）；辅助结构（132），在漂移区带结构（120）与半导体主体（100）的后侧处的第二表面（102）之间，其中至少辅助结构（132）的第一部分（132a）含有需要至少150 meV来离子化的深能级掺杂剂；以及集电极结构（138），直接邻接辅助结构（132），其中少数载流子从集电极结构（138）到漂移区带结构（120）中的注入效率至少在晶体管单元区域（610）中沿着平行于第一表面（101）的方向变化。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R巴布尔斯克，C耶格，FJ尼德诺斯泰德，HJ舒尔策，AR施特格纳，A韦莱，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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