功率半导体器件的元胞结构及功率半导体器件的制作方法

文档序号:29354008发布日期:2022-03-22 23:14阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种功率半导体器件的元胞结构,其特征在于,包括:衬底,其中,所述衬底包括相对设置的第一表面和第二表面;位于所述衬底内的第一导电类型第一基区;其中,所述第一基区于所述元胞结构中心位置设置有向靠近所述第二表面方向延伸的第一凸台;位于所述第一基区与所述第二表面之间的阳极区;其中,所述阳极区靠近所述第一基区的一侧于与所述第一凸台对应的位置处形成凹部,所述阳极区远离所述第一基区的一侧与所述第二表面相平齐。2.根据权利要求1所述的功率半导体器件的元胞结构,其特征在于,所述阳极区包括从所述第一基区向所述第二表面依次层叠设置的第二导电类型第一子阳极区和第二导电类型第二子阳极区;其中,所述第一子阳极区的离子掺杂浓度小于或等于所述第二子阳极区的离子掺杂浓度。3.根据权利要求2所述的功率半导体器件的元胞结构,其特征在于,所述第一子阳极区远离所述第一基区的一侧于与所述第一凸台对应的位置处形成向靠近所述第二表面方向延伸的第二凸台;所述第一子阳极区包括围绕于所述第一凸台设置的第一部分。4.根据权利要求3所述的功率半导体器件的元胞结构,其特征在于,所述第二子阳极区包括围绕于所述第二凸台设置的第三部分,以及位于所述第二凸台的顶部与所述第二表面之间的第四部分;其中,所述第四部分的结深小于所述第三部分的结深。5.根据权利要求4所述的功率半导体器件的元胞结构,其特征在于,所述第四部分的离子掺杂浓度小于或等于所述第三部分的离子掺杂浓度。6.根据权利要求3所述的功率半导体器件的元胞结构,其特征在于,所述第二凸台的顶部位于所述第一凸台的顶部靠近所述第二表面的一侧;所述第一子阳极区还包括位于所述第一凸台的顶部与所述第二凸台的顶部之间的第二部分;其中,所述第二部分的结深小于所述第一部分的结深,所述第一部分和所述第二部分接触。7.根据权利要求6所述的功率半导体器件的元胞结构,其特征在于,所述第二部分的离子掺杂浓度小于或等于所述第一部分的离子掺杂浓度。8.根据权利要求3所述的功率半导体器件的元胞结构,其特征在于,所述第一凸台的顶部与所述第二凸台的顶部相平齐。9.根据权利要求3所述的功率半导体器件的元胞结构,其特征在于,所述第一凸台的顶部与所述第二表面相平齐。10.根据权利要求8或9所述的功率半导体器件的元胞结构,其特征在于,所述第一凸台的顶部于远离所述第二表面的一侧设置有第一导电类型短路区;其中,所述短路区的离子掺杂浓度大于所述第一基区的离子掺杂浓度。11.根据权利要求1所述的功率半导体器件的元胞结构,其特征在于,还包括:位于所述第一基区与所述第一表面之间且从所述第一基区向所述第一表面的方向依
次层叠设置的第二导电类型第二基区、第二导电类型第三基区和第一导电类型发射区;其中,所述发射区在所述第二表面上的正投影至少覆盖部分所述凹部在所述第二表面上的正投影。12.根据权利要求11所述的功率半导体器件的元胞结构,其特征在于,所述第三基区的离子掺杂浓度大于所述第二基区的离子掺杂浓度,所述发射区的离子掺杂浓度大于所述第一基区的离子掺杂浓度。13.根据权利要求11所述的功率半导体器件的元胞结构,其特征在于,还包括:位于所述第一表面上且并与所述发射区形成电连接的阴极;位于所述第一表面上且并与所述第三基区形成电连接的门极;位于所述第二表面上且并与所述阳极区形成电连接的阳极。14.一种功率半导体器件,其特征在于,包括若干如权利要求1至13中任一项所述的功率半导体器件的元胞结构,以及设置在至少一个所述元胞结构的第一表面上的门极引出电极。15.根据权利要求14所述的功率半导体器件,其特征在于,各个所述元胞结构中阳极区的第四部分的宽度沿远离所述门极引出电极的方向逐渐增大。

技术总结
本申请提供一种功率半导体器件的元胞结构及功率半导体器件,所述元胞结构包括衬底,其中,所述衬底包括相对设置的第一表面和第二表面;位于所述衬底内的第一导电类型第一基区;其中,所述第一基区于所述元胞结构中心位置设置有向靠近所述第二表面方向延伸的第一凸台;位于所述第一基区与所述第二表面之间的阳极区;其中,所述阳极区靠近所述第一基区的一侧于与所述第一凸台对应的位置处形成凹部。该凹部处的阳极区的结深远小于其它区域,既可降低该处逆阻阳极发射效率,又能在该处形成芯片关断时载流子快速抽取通道,从而降低芯片关断拖尾时间和反向恢复时间,降低关断损耗。降低关断损耗。降低关断损耗。


技术研发人员:陈勇民 陈芳林 操国宏 蒋谊 徐焕新 潘学军 曾宏 邹平 孙永伟
受保护的技术使用者:株洲中车时代半导体有限公司
技术研发日:2021.12.15
技术公布日:2022/3/21
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