[实用新型]半导体器件

说明书

本实用新型实施例提供一种半导体器件，包括外延层，具有相对的第一表面和第二表面；基区，由第一表面向外延层内部延伸成型；发射区，由第一表面向基区内部延伸成型；盲孔，形成在外延层内且由第二表面向外延层内部凹陷成型；集电区，围绕盲孔设置在外延层的与盲孔侧壁和底面对应的区域；第二集电极，设置于盲孔的朝向自身中空部的表面；第一集电极，设置于第二表面，第二集电极与第一集电极电连接。本实用新型实施例提供的半导体器件能够减短关断时间，降低导通压降，提高电导调制效果。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体器件。

背景技术

IGBT(绝缘栅双极型晶体管)结合了MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管)结构以及双极型晶体管的工作机理，在功率半导体领域， IGBT结构的提出实现了高耐压与低损耗共存，在目前的中大功率应用领域，尤其是1000V以上的应用场合，IGBT具有很强的性能优势。

传统的IGBT在关断时，需要消耗一定时间来完成从漂移区抽取集电层曾注入的少数载流子，导致关断时间显著增加，因此限制了IGBT的工作频率。此外，IGBT正向导通时的导通压降较大。

因此，亟需一种新的改进的半导体器件。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种半导体器件，旨在减短关断时间，降低导通压降，提高电导调制效果。

第一方面，本实用新型实施例提供一种半导体器件，包括：外延层，具有相对的第一表面和第二表面；基区，由第一表面向外延层内部延伸成型；发射区，由第一表面向基区内部延伸成型；盲孔，形成在外延层内，盲孔由第二表面向外延层内部凹陷成型；集电区，围绕盲孔设置在外延层的与盲孔侧壁和底面对应的区域；第二集电极，设置于盲孔的朝向自身中空部的表面；第一集电极，设置于第二表面，第二集电极与第一集电极电连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，盲孔为多个，多个盲孔之间间隔分布且对应盲孔的集电区之间互不重叠。

根据本实用新型实施例的一个方面，多个盲孔构成一个或多个盲孔组，每个盲孔组中的多个盲孔之间紧密相邻。

根据本实用新型实施例的一个方面，盲孔组中多个盲孔的深度自中间向周侧依次对称递减。

根据本实用新型实施例的一个方面，盲孔组中多个盲孔的深度从一侧向其他侧依次递减。

根据本实用新型实施例的一个方面，盲孔组之间的间距至少大于盲孔组中相邻盲孔之间的最大间距。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一集电极与第二集电极之间通过电连接结构形成电连接，电连接结构的一部分填充至盲孔内且另一部分铺设于第一集电极上。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一集电极与第二表面形成肖特基接触或欧姆接触，第二集电极与盲孔的侧壁和底面形成欧姆接触。

根据本实用新型实施例的一个方面，半导体器件还包括：发射极，在第一表面相接于基区和发射区；栅极氧化层和栅电极，至少部分依次层叠设置于第一表面。

根据本实用新型实施例的一个方面，外延层为第一导电类型，基区为导电类型与第一导电类型相反的第二导电类型，发射区为第一导电类型，集电区为第二导电类型。

根据本实用新型实施例的半导体器件，在外延层的与发射区相对的第二表面形成盲孔，并围绕盲孔设置集电区和第二集电极，并在第二表面设置与第二集电极电连接的第一集电极，使得集电区的PN结深度提高，减少了少数载流子漂移路径，显著提高少数载流子注入效率，具有更好的电导调制效果。并且集电区分散分布于外延层的表面，相比完全占满第二表面区域，有效减少少数载流子注入，半导体器件关断时拖尾电流更小，关断时间更短，关断速度更快。

附图说明