System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 半导体器件制造技术_技高网

半导体器件制造技术

技术编号:44532030 阅读:3 留言:0更新日期:2025-03-07 13:21
本公开涉及一种半导体器件。改进半导体器件的可靠性。电阻元件Rg被填充在形成于半导体衬底的阱区PW中的沟槽TR中。电阻元件Rg和沟槽TR在平面图中具有无端环形状。电阻元件Rg连接到第一接触构件PG和第二接触构件PG,该第一接触构件PG电连接到栅极焊盘GP,该第二接触构件PG电连接到栅极布线GW。此外,将发射极电极EE电连接到阱区PW的第三接触构件PG在Y方向上被定位在第一接触构件PG与第二接触构件PG之间由无端环形状的电阻元件Rg包围的区域中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件,并且更特别地,涉及配备有电连接到栅极焊盘的电阻元件的半导体器件。


技术介绍

1、作为功率器件,具有垂直沟槽栅极结构的绝缘栅双极晶体管(igbt)是已知的。在配备有功率器件的半导体器件(半导体芯片)中,电阻元件连接到栅极焊盘作为保护电路的一部分,以保护半导体器件免受施加到栅极焊盘的浪涌电压的影响。

2、例如,日本专利公开第2022-82244号(专利文献1)公开了一种配备有igbt和连接到栅极焊盘的电阻元件的半导体器件。电阻元件经由绝缘膜(氧化硅膜)形成在半导体衬底上提供的多晶硅膜上。


技术实现思路

1、例如,在使用三相电机的电机控制系统中,igbt被用作电机的驱动器。高侧igbt的发射极电极和低侧igbt的集电极电极是串联连接的。

2、如专利文献1中公开的,由于切割期间的损坏以及其他原因,形成在高侧igbt的半导体衬底的下表面上的p型(第二导电类型)集电极区中可能出现缺陷。在这种情况下,当低侧igbt高速切换时,在高侧igbt中出现碰撞电离,并且载流子(空穴)被发射到半导体衬底的表面侧。

3、也就是说,当高于集电极电极电位的发射极电位被施加到发射极电极时,体二极管工作,并且在半导体衬底内生成大量载流子。在这种状态下,电位施加被改变,并且如果将高于发射极电极电位的集电极电位施加到集电极区,则空穴被发射到半导体衬底的上表面侧。由于剩余的载流子,提高集电极电位使耗尽层难以在半导体衬底内扩散。进一步增加集电极电位使得半导体衬底的内部成为高电场,从而导致碰撞电离。通过碰撞电离生成的空穴被发射到半导体衬底的表面侧。

4、此时,在用于栅极焊盘的电阻元件附近的p型阱区中出现高电位上升。由于这种高电位上升,存在着在形成于电阻元件下的氧化硅膜中出现绝缘击穿的问题。

5、本申请的专利技术人已经研究了一种igbt,其中沟槽形成在p型阱区中,并且用于栅极的电阻元件形成在沟槽中,其中插入有薄氧化硅膜。薄氧化硅膜具有与igbt的栅极绝缘膜相同的膜厚度。与专利文献1中描述的技术相比,沟槽形成部分中的p型阱区的寄生电阻增加,从而导致p型阱区中更高的电位上升。此外,因为将电阻元件和p型阱区分隔开的氧化硅膜的膜厚度较薄,所以更有可能出现氧化硅膜的绝缘击穿。因此,存在半导体器件的可靠性劣化的问题。

6、从本说明书和附图的描述中,其他目的和新颖特征将变得显而易见。

7、如下简要解释本申请中所公开的实施例当中的典型实施例的概要。

8、根据一个实施例的半导体器件包括具有第一主表面的第一导电类型的半导体衬底,并且在第一主表面上形成有栅极焊盘、栅极布线、和发射极电极,并且在第一主表面上形成有不同于第一导电类型的第二导电类型的阱区,并且沟槽在平面图中以无端环形状形成在阱区中,并且在沟槽中,电阻元件在平面图中以无端环形状形成并且通过绝缘膜对其填充。此外,该半导体器件包括:第一接触构件,连接到电阻元件;第二接触构件,在第一方向上位于距第一接触构件预定距离处,并且连接到电阻元件,该第一方向是电阻元件的纵向方向;以及第三接触构件,在平面图中在第一方向上位于第一接触构件与第二接触构件之间,位于由电阻元件的内圆周包围的区域中,并且连接到阱区。栅极焊盘经由第一接触构件电连接到电阻元件,栅极布线经由第二接触构件电连接到电阻元件,并且发射极电极经由第三接触构件电连接到阱区。

9、根据一个实施例,可以改进半导体器件的可靠性。

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【技术保护点】

1.一种半导体器件,包括:

2.根据权利要求1所述的半导体器件,还包括:

3.根据权利要求2所述的半导体器件,还包括:

4.根据权利要求3所述的半导体器件,其中

5.根据权利要求3所述的半导体器件,其中

6.根据权利要求3所述的半导体器件,其中

7.根据权利要求3所述的半导体器件,还包括:

8.根据权利要求7所述的半导体器件,还包括:

9.根据权利要求8所述的半导体器件,其中

10.根据权利要求9所述的半导体器件,其中

11.根据权利要求9所述的半导体器件,其中在所述第二方向上,所述第三接触构件的长度大于在由所述第一电阻元件的所述内圆周包围的所述区域中、与所述第一折回部相邻的所述第七接触构件的长度的两倍。

12.根据权利要求7所述的半导体器件,其中

13.根据权利要求3所述的半导体器件,其中

14.根据权利要求3所述的半导体器件,还包括:

15.根据权利要求14所述的半导体器件,其中

16.根据权利要求15所述的半导体器件,其中

17.根据权利要求14所述的半导体器件,其中

18.根据权利要求14所述的半导体器件,还包括:

19.根据权利要求3所述的半导体器件,还包括:

20.一种半导体器件,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种半导体器件,包括:

2.根据权利要求1所述的半导体器件,还包括:

3.根据权利要求2所述的半导体器件,还包括:

4.根据权利要求3所述的半导体器件,其中

5.根据权利要求3所述的半导体器件,其中

6.根据权利要求3所述的半导体器件,其中

7.根据权利要求3所述的半导体器件,还包括:

8.根据权利要求7所述的半导体器件,还包括:

9.根据权利要求8所述的半导体器件,其中

10.根据权利要求9所述的半导体器件,其中

11.根据权利要求9所述的半导体器件,其中在所述第二方向上,所述第三接触构件的...

【专利技术属性】
技术研发人员:中村俊一
申请(专利权)人:瑞萨电子株式会社
类型:发明
国别省市:

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