Patent DE-112009004065-B4 (DE)
Title: Halbleitereinrichtung mit einem Halbleitersubstrat einschließlich eines Diodenbereichs und eines IGBT-Bereichs
Inventor: SOENO AKITAKA
IPC: H01L27/06
Filed: 2009-09-14
Granted: 2019-02-21
Abstract: Halbleitereinrichtung (10, 110) mit einem Halbleitersubstrat (12), in dem ein Diodenbereich (20) und ein IGBT Bereich (40) gebildet sind, wobeiein Anodenbereich (26), ein Diodendriftbereich (28) und ein Kathodenbereich (30) in dem Diodenbereich (20) gebildet sind,der Anodenbereich (26) aus einem p-Typ Halbleiter gebildet ist, und in einem Bereich gebildet ist, der eine obere Oberfläche des Halbleitersubstrats (12) enthält,der Diodendriftbereich (28) aus einem n-Typ Halbleiter gebildet ist und unter dem Anodenbereich (26) gebildet ist,der Kathodenbereich (30) aus einem n-Typ Halbleiter gebildet ist, der eine höhere Konzentration von n-Typ Verunreinigungen hat als die in dem Diodendriftbereich (28), und in einem Bereich gebildet ist, der unter dem Diodendriftbereich (28) ist und eine untere Oberfläche des Halbleitersubstrats (12) enthält,ein Emitterbereich (44), ein Körperbereich (48), ein IGBT Driftbereich (50), ein Kollektorbereich (52) und eine Gateelektrode (54) in dem IGBT Bereich (40) gebildet sind,der Emitterbereich (44) aus einem n-Typ Halbleiter gebildet ist und in einem Bereich gebildet ist, der die obere Oberfläche des Halbleitersubstrats (12) enthält,der Körperbereich (48) aus einem p-Typ Halbleiter gebildet ist und in einem Bereich unter dem Emitterbereich (44) und einem Bereich gebildet ist, der eine obere Oberfläche des Halbleitersubstrats (12) enthält,der IGBT Driftbereich (50) aus einem n-Typ Halbleiter gebildet ist, unter dem Körperbereich (48) gebildet ist, und von dem Emitterbereich (44) durch den Körperbereich (48) getrennt ist,der Kollektorbereich (52) aus einem p-Typ Halbleiter gebildet ist und in einem Bereich gebildet, der unter dem IGBT Driftbereich (50) ist und eine untere Oberfläche des Halbleitersubstrats (12) enthält,die Gateelektrode (54) einem Bereich des Körperbereichs (48) über eine Isolationsschicht (56) zugewandt ist, wobei der Bereich des Körperbereichs (48) ein Bereich ist, der den Emitterbereich (44) von dem IGBT Driftbereich (50) trennt,ein Lebensdauersteuerungsbereich (39) in dem Diodendriftbereich (28) gebildet ist, wobei eine Ladungsträgerlebensdauer in den Lebensdauersteuerungsbereich (39) kürzer ist als die in dem Diodendriftbereich (28) außerhalb des Lebensdauersteuerungsbereichs (39),der Diodendriftbereich (28) und der IGBT Driftbereich (50) ein über einen Grenzbereich (70) zwischen dem Diodenbereich (20) und dem IGBT Bereich (40) ineinander übergehender Bereich sind,ein erster Trennbereich (72), ein zweiter Trennbereich (74) und ein n-Typ Bereich (28a) in dem Grenzbereich (70) gebildet sind,der erste Trennbereich (72) aus einem p-Typ Halbleiter gebildet ist, in einem Bereich gebildet ist, der sich von der oberen Oberfläche des Halbleitersubstrates (12) bis zu einer Position erstreckt, die tiefer als sowohl ein unteres Ende des Anodenbereichs (26) als auch ein unteres Ende des Körperbereichs (48) ist, und an den Anodenbereich (26) grenzt,der zweite Trennbereich (74) aus einem p-Typ Halbleiter gebildet ist, in einem Bereich gebildet ist, der sich von der oberen Oberfläche des Halbleitersubstrats (12) bis zu einer Position erstreckt, die tiefer als sowohl das untere Ende des Anodenbereichs (26) und das untere Ende des Körperbereichs (48) ist, und an den Körperbereich (48) grenzt,der n-Typ Bereich (28a) aus einem n-Typ Halbleiter gebildet ist, zwischen dem ersten Trennbereich (72) und dem zweiten Trennbereich (74) gebildet ist, und den ersten Trennbereich (72) von dem zweiten Trennbereich (74) trennt, undein Ende (39a) des Lebensdauersteuerungsbereichs (39) auf einer Seite des IGBT Bereichs (40) unter dem ersten Trennbereich (72) lokalisiert ist.