Patent DE-102018132236-B4 (DE)
Title: Leistungshalbleiterbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
Inventor: BABURSKE ROMAN
IPC: H01L21/331
Filed: 2018-12-14
Granted: 2023-04-27
Abstract: Leistungshalbleiterbauelement (1), umfassend einen Halbleiterkörper (10) mit einer Vorderseite (10-1) und einer Rückseite (10-2), wobei der Halbleiterkörper (10) Folgendes enthält:- ein Driftgebiet (100) von einem ersten Leitfähigkeitstyp;- ein Feldstoppgebiet (105) vom ersten Leitfähigkeitstyp, wobei das Feldstoppgebiet (105) zwischen dem Driftgebiet (100) und der Rückseite (10-2) angeordnet ist und Dotierstoffe vom ersten Leitfähigkeitstyp mit einer höheren Dotierstoffkonzentration als das Driftgebiet (100) aufweist, wobei das Feldstoppgebiet (105) zumindest teilweise mittels einer Implantation von Protonen durch die Rückseite (10-2) geschaffen wurde; und- ein Emittereinstellungsgebiet (106) vom ersten Leitfähigkeitstyp, wobei das Emittereinstellungsgebiet (106) zwischen dem Feldstoppgebiet (105) und der Rückseite (10-2) angeordnet ist und Dotierstoffe vom ersten Leitfähigkeitstyp mit einer höheren Dotierstoffkonzentration als das Feldstoppgebiet (105) aufweist;- wobei das Feldstoppgebiet (105) in einem Querschnitt entlang einer Vertikalrichtung (Z), die von der Rückseite (10-2) zu der Vorderseite (10-1) weist, ein Dotierstoffkonzentrationsprofil von Dotierstoffen vom ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, das ein erstes lokales Maximum (1051) und ein erstes lokales Minimum (1052) aufweist, wobei das erste lokale Minimum (1052) zwischen dem ersten lokalen Maximum (1051) und einem anderen lokalen Maximum (1053, 1055, 1057) des Dotierstoffkonzentrationsprofils des Feldstoppgebiets (105) und/oder zwischen dem ersten lokalen Maximum (1051) und einem Maximum eines Dotierstoffkonzentrationsprofils des Emittereinstellungsgebiets (106) angeordnet ist,- wobei die Dotierstoffkonzentration an dem ersten lokalen Maximum (1051) um höchstens einen Faktor von drei höher als die Dotierstoffkonzentration an dem ersten lokalen Minimum (1052) ist,- wobei der Halbleiterkörper (10) ein Halbleitersubstrat mit einer Zwischengittersauerstoffkonzentration von mindestens 1E17 cm-3ist oder umfasst;- wobei der Halbleiterkörper (10) ein Rückseitenemittergebiet (107) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, der zu dem ersten Leitfähigkeitstyp komplementär ist, umfasst, wobei das Rückseitenemittergebiet (107) zwischen dem Emittereinstellungsgebiet (106) und der Rückseite (10-2) angeordnet ist;- wobei das Emittereinstellungsgebiet (106) lateral strukturiert ist, wobei mehrere Emittereinstellungszonen (106-1) mit einer relativ hohen Dotierstoffkonzentration und mehrere Zwischenzonen (106-2), die lateral zwischen den Emittereinstellungszonen (106-1) angeordnet sind, umfasst, wobei die Zwischenzonen (106-2) eine relativ niedrige Dotierstoffkonzentration aufweisen, sodass in Kombination mit dem Rückseitenemittergebiet (107) eine entsprechende laterale Variation eines Rückseitenemitterwirkungsgrads bereitgestellt wird, wobei mindestens eine erste Emitterwirkungsgradzone (107-1) mit einem (insgesamt) relativ hohen Rückseitenemitterwirkungsgrad lateral neben mindestens einer zweiten Emitterwirkungsgradzone (107-2) mit einem relativ niedrigen Emitterwirkungsgrad angeordnet ist; und- wobei die erste und die zweite Emitterwirkungsgradzone (107-2) jeweils mehrere Emittereinstellungszonen (106-1) und mehrere Zwischenzonen (106-2) aufweisen.