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1. WO2000036654 - LEISTUNGSHALBLEITERBAUELEMENT

Veröffentlichungsnummer WO/2000/036654
Veröffentlichungsdatum 22.06.2000
Internationales Aktenzeichen PCT/DE1999/003822
Internationales Anmeldedatum 01.12.1999
Antrag nach Kapitel 2 eingegangen 13.07.2000
IPC
H01L 29/06 2006.01
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
LHalbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
29Halbleiterbauelemente, besonders ausgebildet zum Gleichrichten, Verstärken, Schalten oder zur Schwingungserzeugung mit wenigstens einer Potenzialsprung-Sperrschicht oder Oberflächensperrschicht; Kondensatoren oder Widerstände mit wenigstens einer Potenzialsprung-Sperrschicht oder Oberflächensperrschicht, z.B. PN-Übergang mit Verarmungs- oder Anreicherungsschicht; Einzelheiten von Halbleiterkörpern oder von Elektroden auf diesen Halbleiterkörpern
02Halbleiterkörper
06gekennzeichnet durch ihre Form; gekennzeichnet durch die Formen, relativen Größen oder Anordnungen der Halbleiterbereiche
CPC
H01L 29/0619
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
02Semiconductor bodies ; ; Multistep manufacturing processes therefor
06characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
0603characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions
0607for preventing surface leakage or controlling electric field concentration
0611for increasing or controlling the breakdown voltage of reverse biased devices
0615by the doping profile or the shape or the arrangement of the PN junction, or with supplementary regions, e.g. junction termination extension [JTE]
0619with a supplementary region doped oppositely to or in rectifying contact with the semiconductor containing or contacting region, e.g. guard rings with PN or Schottky junction
H01L 29/0834
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
02Semiconductor bodies ; ; Multistep manufacturing processes therefor
06characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
08with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
083Anode or cathode regions of thyristors or gated bipolar-mode devices
0834Anode regions of thyristors or gated bipolar-mode devices, e.g. supplementary regions surrounding anode regions
H01L 29/404
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
40Electrodes ; ; Multistep manufacturing processes therefor
402Field plates
404Multiple field plate structures
H01L 29/7395
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
66Types of semiconductor device ; ; Multistep manufacturing processes therefor
68controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
70Bipolar devices
72Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
739controlled by field-effect, ; e.g. bipolar static induction transistors [BSIT]
7393Insulated gate bipolar mode transistors, i.e. IGBT; IGT; COMFET
7395Vertical transistors, e.g. vertical IGBT
H01L 29/749
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
66Types of semiconductor device ; ; Multistep manufacturing processes therefor
68controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
70Bipolar devices
74Thyristor-type devices, e.g. having four-zone regenerative action
749with turn-on by field effect
Anmelder
  • INFINEON TECHNOLOGIES AG [DE/DE]; St.-Martin-Strasse 53 D-81541 München, DE (AllExceptUS)
  • STOISIEK, Michael [DE/DE]; DE (UsOnly)
Erfinder
  • STOISIEK, Michael; DE
Vertreter
  • VIERING, Hans-Martin; Viering, Jentschura & Partner P.O. Box 221443 80504 München, DE
Prioritätsdaten
198 57 673.014.12.1998DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) LEISTUNGSHALBLEITERBAUELEMENT
(EN) POWER SEMICONDUCTOR COMPONENT
(FR) COMPOSANT A SEMI-CONDUCTEUR DE PUISSANCE
Zusammenfassung
(DE)
Symmetrisch sperrendes Leistungshalbleiterbauelement, z.B. IGBT, bei dem zwischen dem pn-Übergang für Sperrung in Vorwärtsrichtung, der durch einen ersten Basisbereich (1) eines ersten Leitfähigkeitstyps und eine zweiten Basisbereich (3) eines zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet wird, und einem pn-Übergang für Sperrung in Rückwärtsrichtung, der an einer Chipkante von dem ersten Basisbereich (1) und einem Randbereich (30) des zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet wird, eine Zone (11) des zweiten Leitfähigkeitstyps ausgebildet ist, die so schwach dotiert ist, dass bereits bei geringer Spannungsbelastung alle freien Ladungsträger daraus entfernt sind. Damit wird erreicht, dass in beiden Sperrichtungen das elektrische Feld im selben Flächenbereich der Chipoberfläche austritt.
(EN)
The invention relates to a symmetrically blocking power semiconductor component, for example an IGBT, in which a zone (11) of the second conductivity type is formed between the pn junction for forward blocking, which is formed by a first base region (1) of the first conductivity type and a second base region (3) of a second conductivity type, and a pn junction for reverse blocking which is formed on a chip edge of the first base region (1) and a marginal region (30) of the second conductivity type. Said zone (11) of the second conductivity type is doped so weakly that all free charge carriers are removed therefrom already at a low voltage. The inventive power semiconductor component allows emission of the electrical field in both directions of blocking in the same area of the chip surface.
(FR)
L'invention concerne un composant à semi-conducteur de puissance à blocage symétrique, par ex. un transistor bipolaire à porte isolée (IGBT). Selon l'invention, entre la jonction PN pour le blocage dans le sens de progression avant, formée par une première zone de base (1) d'un premier type de conductivité et une seconde zone de base (3) d'un second type de conductivité, et une jonction PN pour le blocage dans le sens arrière, formée sur une tranche de puce par la première zone de base (1) et par une zone marginale (30) du second type de conductivité, il est formé une zone (11) du second type de conductivité, dopée si faiblement, que dès une faible sollicitation en tension, tous les porteurs de charge libres en sont éliminés. Ce système permet au champ électrique de sortir dans les deux sens de blocage dans la même zone de la surface de la puce.
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