功率半導(dǎo)體器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種功率半導(dǎo)體器件，所述功率半導(dǎo)體器件包括：第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體層，具有厚度t1，以耐受600V的反向電壓；以及第二導(dǎo)電類型的第二半導(dǎo)體層，形成在第一半導(dǎo)體層的上部中并具有厚度t2，其中，t1/t2為15至18。
【專利說明】功率半導(dǎo)體器件
[0001]本申請要求于2013年9月16日提交到韓國知識產(chǎn)權(quán)局的第10_2013_0111142號韓國專利申請的權(quán)益，該申請公開的內(nèi)容通過引用包含于此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本公開涉及一種功率半導(dǎo)體器件。

【背景技術(shù)】
[0003]二極管表示具有諸如發(fā)光特性、整流特性等的效果的功率半導(dǎo)體器件。
[0004]二極管由通過將P型半導(dǎo)體和η型半導(dǎo)體彼此附著而形成的ρ-η結(jié)來構(gòu)造。
[0005]如果通過將P型半導(dǎo)體和η型半導(dǎo)體彼此附著來形成ρ-η結(jié)，則在η型半導(dǎo)體中存在的電子擴(kuò)散到具有許多空穴的P型半導(dǎo)體中。
[0006]如上所述地?cái)U(kuò)散的電子與P型半導(dǎo)體中的空穴結(jié)合，從而在ρ-η結(jié)部分處形成不存在任何載流子的耗盡區(qū)。
[0007]當(dāng)正電壓被施加到P型半導(dǎo)體并且負(fù)電壓被施加到η型半導(dǎo)體時(shí)，消除了耗盡區(qū)，從而電流流過二極管。
[0008]相反地，當(dāng)施加將負(fù)電壓施加到P型半導(dǎo)體并將正電壓施加到η型半導(dǎo)體的反向偏壓時(shí)，耗盡區(qū)被進(jìn)一步加寬，并且不存在載流子，從而電流不流過二極管。
[0009]即，在反向偏壓區(qū)中，穿過二極管的電流非常小。
[0010]然而，當(dāng)供應(yīng)反向極限電壓或者超過耐受電壓的電壓時(shí)，二極管引起雪崩擊穿，并且大電流反向流動，從而損壞器件。
[0011]通過降低濃度并且使二極管的η型半導(dǎo)體區(qū)中的厚度厚，可以提高反向極限電壓。
[0012]然而，當(dāng)η型半導(dǎo)體區(qū)的厚度增大時(shí)，正向電壓降增大。
[0013]因此，需要增加反向極限電壓同時(shí)降低正向電壓降的方法。
[0014]近來，已經(jīng)需要快速開關(guān)二極管，以具有快速的開關(guān)特性和軟恢復(fù)特性。
[0015]由于在二極管中通常使用的ρ-η結(jié)二極管使用少數(shù)載流子，所以其可以通過電導(dǎo)率調(diào)制效應(yīng)來降低正向電壓降。
[0016]然而，由于少數(shù)載流子具有反向恢復(fù)特性，所以快速開關(guān)特性被劣化。
[0017]反向恢復(fù)特性表示下述現(xiàn)象:在ρ-η結(jié)二極管中流動正向電流的情況下，當(dāng)沿反向方向快速地施加電壓時(shí)，由于注入到ρ-η結(jié)中的少數(shù)載流子沿反向方向移動，導(dǎo)致瞬間流動大的反向電流，在這種情況下，電流流動直至少數(shù)載流子耗盡或消除。
[0018]快速開關(guān)二極管通過縮短直至反向電流變?yōu)镺的時(shí)間段(反向恢復(fù)時(shí)間；trr)并使反向電流波形平順而具有軟恢復(fù)特性。
[0019]快速開關(guān)二極管主要分為快速恢復(fù)二極管(FRD)、高效二極管(HED)和肖特基勢壘二極管(SBD)。
[0020]在這些二極管中，F(xiàn)RD是具有與普通的ρ-η 二極管相同的結(jié)構(gòu)的二極管，但是通過將諸如鉬、金等的雜質(zhì)或者由于電子束、中子照射等的產(chǎn)生的雜質(zhì)擴(kuò)散到硅中，從而增加電子和空穴的復(fù)合中心，能夠在截止之后快速地消除少數(shù)載流子。
[0021]然而，由于上述FRD通過電子束、中子照射、重金屬擴(kuò)散等增加了復(fù)合中心，所以不利地增大了正向電壓降，從而增加功率。
[0022]因此，需要增加復(fù)合中心同時(shí)不加重正向電壓降的快速開關(guān)特性和軟恢復(fù)特性。
[0023]下面的現(xiàn)有技術(shù)文件中描述的專利文件I涉及一種具有小的漏電流的快速開關(guān)二極管。
[0024]具體地，專利文件I中的公開涉及一種快速恢復(fù)二極管，其包括:第一η型層，具有第一導(dǎo)電性并包括上表面、下表面、第一邊緣和設(shè)置在第一邊緣的相對側(cè)的第二邊緣；第一P型區(qū)，設(shè)置在第一 η型層的上表面的附近，具有第一深度并包含鉬；第二 η型區(qū)，設(shè)置在第一 η型層的第一邊緣的附近，并且從第一 η型層的上表面以第二深度延伸，其中，第二深度比第一深度深，以減小漏電流；第一電極，設(shè)置在第一 η型層的上表面的附近；第二電極，設(shè)置在第一 η型層的下表面的附近。
[0025]然而，專利文件I中的公開未公開第一 η型層的厚度與第一 P型區(qū)(發(fā)射區(qū))的厚度的比例。
[0026]因此，不可能基于第一 η型層的厚度與第一 P型區(qū)的厚度的比例來獲得同時(shí)具有高反向極限電壓特性和平順的恢復(fù)特性的效果。
[0027][現(xiàn)有技術(shù)文件]
[0028](專利文件I)第2006-0044955號韓國專利特開公布。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0029]本公開的一方面可以提供一種具有低正向電壓降、平順的恢復(fù)特性以及高反向極限電壓的功率半導(dǎo)體器件。
[0030]根據(jù)本公開的一方面，一種功率半導(dǎo)體器件可以包括:第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體層，具有厚度tl，以耐受600V的反向電壓；以及第二導(dǎo)電類型的第二半導(dǎo)體層，形成在第一半導(dǎo)體層的上部中并具有厚度t2，其中，tl/t2為15至18。
[0031]tl 可為 60 μ m 至 70 μ m。
[0032]t2 可為 3.34μηι 至 4.67μηι。
[0033]功率半導(dǎo)體器件還可包括第二導(dǎo)電類型的第三半導(dǎo)體層，第三半導(dǎo)體層形成在第二半導(dǎo)體層的上部中并且雜質(zhì)濃度大于第二半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度。
[0034]當(dāng)?shù)谌雽?dǎo)體層的厚度被定義為t3時(shí)，t2/t3可為2.5至4.5。
[0035]t3 可為 0.75 μ m 至 1.86 μ m。
[0036]功率半導(dǎo)體器件還可包括第一導(dǎo)電類型的第四半導(dǎo)體區(qū)，第四半導(dǎo)體區(qū)形成在第一半導(dǎo)體層的下部上并且雜質(zhì)濃度大于第一半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度。
[0037]功率半導(dǎo)體器件還可包括:陽極金屬層，形成在第二半導(dǎo)體層的上部上；以及陰極金屬層，形成在第一半導(dǎo)體層的下部上。
[0038]根據(jù)本公開的另一方面，一種功率半導(dǎo)體器件可以包括:第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體層，具有厚度tl以耐受1200V的反向電壓；以及第二導(dǎo)電類型的第二半導(dǎo)體層，形成在第一半導(dǎo)體層的上部中并且具有厚度t2，其中，tl/t2為25至33。
[0039]tl 可為 ΙΟΟμ--至 130μπι。
[0040]t2 可為 3.04μπι 至 5.03μπι。
[0041]功率半導(dǎo)體器件還可以包括第二導(dǎo)電類型的第三半導(dǎo)體層，第三半導(dǎo)體層形成在第二半導(dǎo)體層的上部中并且雜質(zhì)濃度大于第二半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度。
[0042]當(dāng)?shù)谌雽?dǎo)體層的厚度被定義為t3時(shí)，t2/t3可為3至5。
[0043]t3 可為 0.61 μ m 至 1.67 μ m。
[0044]功率半導(dǎo)體器件還可包括第一導(dǎo)電類型的第四半導(dǎo)體區(qū)，第四半導(dǎo)體區(qū)形成在第一半導(dǎo)體層的下部上并且雜質(zhì)濃度大于第一半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度。
[0045]功率半導(dǎo)體器件還可包括:陽極金屬層，形成在第二半導(dǎo)體層的上部上；以及陰極金屬層，形成在第一半導(dǎo)體層的下部上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本公開的上述和其它方面、特征和其它優(yōu)點(diǎn)將被更清楚地理解，在附圖中:
[0047]圖1是示意性地示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的功率半導(dǎo)體器件的剖視圖；
[0048]圖2是示出能夠耐受600V的反向電壓的功率半導(dǎo)體器件的根據(jù)tl/t2值的VF值和trr值的曲線圖；
[0049]圖3是示出能夠耐受1200V的反向電壓的功率半導(dǎo)體器件的根據(jù)tl/t2值的VF值和trr值的曲線圖；
[0050]圖4是示意性地示出根據(jù)本公開另一示例性實(shí)施例的功率半導(dǎo)體器件的剖視圖；
[0051]圖5是示出能夠耐受600V的反向電壓的功率半導(dǎo)體器件的根據(jù)t2/t3值的VR值的曲線圖；
[0052]圖6是示出能夠耐受1200V的反向電壓的功率半導(dǎo)體器件的根據(jù)t2/t3值的VR值的曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0053]現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施例。
[0054]然而，本公開可以以許多不同的形式實(shí)施，而不應(yīng)被解釋為局限于這里闡述的特定實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例使得本公開將是徹底的和完整的，并將把本公開的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。
[0055]在附圖中，為了清楚起見，可以夸大元件的形狀和尺寸，相同的標(biāo)號將始終用于指示相同或相似的元件。
[0056]在附圖中，X方向表示寬度方向，y方向表示長度方向，Z方向表示高度方向。
[0057]可以通過功率MOSFET、IGBT、晶閘管以及與上述元件相似的元件中的任意一種來實(shí)現(xiàn)功率開關(guān)。本公開中公開的大部分新技術(shù)將基于二極管來描述。然而，說明書中公開的本公開的示例性實(shí)施例不限于二極管，而是可以通用于除了二極管之外的不同形式的功率開關(guān)技術(shù)，包括功率MOSFET和多種形式的晶閘管。此外，本公開的幾個示例性實(shí)施例被示出為包括特定的P型和η型區(qū)。然而，本公開的其它示例性實(shí)施例也可以等同地應(yīng)用于在本公開中公開的幾個區(qū)域具有相反的導(dǎo)電類型的元件。
[0058]此外，本說明書中使用的η型或p型可以被定義為第一導(dǎo)電類型或第二導(dǎo)電類型。同時(shí)，第一導(dǎo)電類型和第二導(dǎo)電類型表示彼此不同的導(dǎo)電類型。
[0059]另外，“正(+ ) ”通常表示高濃度摻雜狀態(tài)，“負(fù)(-)”表示低濃度摻雜狀態(tài)。
[0060]圖1是示意性地示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的功率半導(dǎo)體器件的剖視圖。
[0061]參照圖1，根據(jù)本公開示例性實(shí)施例的功率半導(dǎo)體器件100可以包括:第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體層10，具有厚度tl ;第二導(dǎo)電類型的第二半導(dǎo)體層20，形成在第一半導(dǎo)體層10的上部中，并具有厚度t2，其中，tl/t2可以是15至18。
[0062]第一導(dǎo)電類型可以是η型，第二導(dǎo)電類型可以是P型。
[0063]第一半導(dǎo)體層10通?？梢允蔷哂械蜐舛鹊摩切推茖印?br> [0064]第一半導(dǎo)體層10可以利用外延沉積來制備，從而包括η型雜質(zhì)。
[0065]第一半導(dǎo)體層10可以被制備為具有tl或更大的厚度。
[0066]在將第一半導(dǎo)體層10制備為具有tl或更大的厚度之后，可以通過在第一半導(dǎo)體層10的上表面上形成必要的構(gòu)造并去除第一半導(dǎo)體層10的下表面的一部分來將第一半導(dǎo)體層10的厚度調(diào)整為tl。
[0067]可以通過將第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)注入到第一半導(dǎo)體層10的上表面中來形成第二半導(dǎo)體層20。
[0068]為了僅在期望的部分處形成第二半導(dǎo)體層20，可以在第一半導(dǎo)體層10的上表面上形成絕緣層40。
[0069]通過在第一半導(dǎo)體層10的上表面上形成絕緣層40并去除絕緣層40的將在其中形成第二半導(dǎo)體層20的部分，然后將第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)注入到其中，第二半導(dǎo)體層20可以僅形成在期望的部分。
[0070]通過注入第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)，第二半導(dǎo)體層20可以被形成為具有厚度t2。
[0071]第二半導(dǎo)體層20還可具有形成在其上表面上的陽極金屬層80。
[0072]此外，第一半導(dǎo)體層10還可具有形成在其下表面上的陰極金屬層90。
[0073]圖2是示出能夠耐受600V的反向電壓的功率半導(dǎo)體器件100的根據(jù)tl/t2值的VF值和trr值的曲線圖。
[0074]在圖2中，VF表示功率半導(dǎo)體器件100的正向電壓降，trr表示當(dāng)施加到功率半導(dǎo)體器件100的電流的流動從正向方向變?yōu)榉聪蚍较驎r(shí)所用的時(shí)間。
[0075]參照圖2，可以看出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的功率半導(dǎo)體器件100的VF值隨著tl/t2值的增大而增大。
[0076]VF值在tl/t2值為18或更小的情況下逐漸增大，但是其斜率在tl/t2值超過18的點(diǎn)開始急劇增大。
[0077]也就是說，在tl/t2值超過18的情況下，由于正向電壓降變得過大，所以功率半導(dǎo)體器件中的損失過大，從而難以在電子設(shè)備等中使用。
[0078]通常，trr值被用作表示功率半導(dǎo)體器件的反向恢復(fù)特性的指數(shù)。
[0079]反向恢復(fù)特性表示下述現(xiàn)象:在ρ-η結(jié)二極管中流動正向電流的情況下，當(dāng)沿反向方向快速地施加電壓時(shí)，由于注入到ρ-η結(jié)中的少數(shù)載流子沿反向方向移動，導(dǎo)致瞬間流動大的反向電流，在這種情況下，電流流動直至少數(shù)載流子耗盡或消除。
[0080]快速開關(guān)二極管可以表示通過縮短直至反向電流的電平變?yōu)镺的時(shí)間段(反向恢復(fù)時(shí)間；trr)并使反向電流波形平順而具有軟恢復(fù)特性的二極管。
[0081]參照圖2的trr值，能夠耐受600V的反向電壓的功率半導(dǎo)體器件100的trr值在tl/t2值為15或更大的情況下降低至120ns或更低。
[0082]能夠耐受600V的反向電壓的功率半導(dǎo)體器件100的trr值在tl/t2值小于15的情況下可以超過120ns，但是在tl/t2值為15或更大的情況下可以為120ns或更低，從而具有優(yōu)良的反向恢復(fù)特性。
[0083]結(jié)果，在tl/t2值為15至18的情況下，能夠耐受600V的反向電壓的功率半導(dǎo)體器件100可以具有低的正向電壓降(VF)以及優(yōu)良的反向恢復(fù)特性。
[0084]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，tl可以是大約60μπι至大約70μ--，t2可以是大約3.34 μ m 至大約 4.67 μ m。
[0085]圖3是示出能夠耐受1200V的反向電壓的功率半導(dǎo)體器件100的根據(jù)tl/t2值的VF值和trr值的曲線圖。
[0086]在圖3中，VF表示功率半導(dǎo)體器件100的正向電壓降，trr表示當(dāng)施加到功率半導(dǎo)體器件100的電流的流動從正向方向變?yōu)榉聪蚍较驎r(shí)所用的時(shí)間。
[0087]參照圖3，可以看出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的功率半導(dǎo)體器件100的VF值隨著tl/t2值的增大而增大。
[0088]VF值在tl/t2值為33或更小的情況下逐漸增大，但是其斜率在tl/t2值超過33的點(diǎn)開始急劇增大。
[0089]也就是說，在tl/t2值超過33的情況下，由于正向電壓降變得過大，所以功率半導(dǎo)體器件中的損失過大，從而難以在電子設(shè)備等中使用。
[0090]通常，trr值被用作表示功率半導(dǎo)體器件的反向恢復(fù)特性的指數(shù)。
[0091]反向恢復(fù)特性表示下述現(xiàn)象:在ρ-η結(jié)二極管中流動正向電流的情況下，當(dāng)沿反向方向快速地施加電壓時(shí)，由于注入到ρ-η結(jié)中的少數(shù)載流子沿反向方向移動，導(dǎo)致瞬時(shí)流動大的反向電流，在這種情況下，電流流動直至少數(shù)載流子耗盡或消除。
[0092]快速開關(guān)二極管可以表示通過縮短直至反向電流的電平變?yōu)镺的時(shí)間段(反向恢復(fù)時(shí)間；trr)并使反向電流波形平順而具有軟恢復(fù)特性的二極管。
[0093]參照圖3的trr值，能夠耐受1200V的反向電壓的功率半導(dǎo)體器件100的trr值在tl/t2值為25或更大的情況下降低至170ns或更低。
[0094]能夠耐受1200V的反向電壓的功率半導(dǎo)體器件100的trr值在tl/t2值小于25的情況下可以超過170ns，但是在tl/t2值為25或更大的情況下可以為170ns或更低，從而具有優(yōu)良的反向恢復(fù)特性。
[0095]結(jié)果，在tl/t2值為25至33的情況下，能夠耐受1200V的反向電壓的功率半導(dǎo)體器件100可以具有低的正向電壓降(VF)以及優(yōu)良的反向恢復(fù)特性。
[0096]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，tl可以是大約100 μ m至大約130 μ m，t2可以是大約3.04 μ m 至大約 5.03 μ m。
[0097]圖4是示意性地示出根據(jù)本公開的另一示例性實(shí)施例的功率半導(dǎo)體器件200的剖視圖。
[0098]根據(jù)本公開的另一示例性實(shí)施例的功率半導(dǎo)體器件200還可以包括第二導(dǎo)電類型的第三半導(dǎo)體層30，第三半導(dǎo)體層30形成在第二半導(dǎo)體層20的上部中并且雜質(zhì)濃度大于第二半導(dǎo)體層20的雜質(zhì)濃度。
[0099]第三半導(dǎo)體層30可以用作場闌(field stop)。
[0100]在第三半導(dǎo)體層30的厚度t3非常小的情況下，可以產(chǎn)生耗盡層與陽極金屬層80接觸從而導(dǎo)致電流的過流的穿通現(xiàn)象(reach through phenomenon ),從而耐受電壓變小。
[0101]相反，在第三半導(dǎo)體層30的厚度t3非常大的情況下，第三半導(dǎo)體層30與第二半導(dǎo)體層20之間的間隔t2-t3會過窄，從而耐受電壓變小。
[0102]此外，由于第三半導(dǎo)體層30的雜質(zhì)濃度高于第二半導(dǎo)體層20的雜質(zhì)濃度，所以如果第三半導(dǎo)體層30的厚度更大，則陽極濃度由第三半導(dǎo)體層30控制，從而trr值會增大并且Irr值也會增大,從而劣化反向電壓特性。
[0103]圖5是示出能夠耐受600V的反向電壓的功率半導(dǎo)體器件200的根據(jù)t2/t3值的VR值的曲線圖。
[0104]VR值表示功率半導(dǎo)體器件可以耐受的最大耐受電壓。
[0105]參照圖5，在t2/t3值小于2.5的情況下，VR值降低至600V以下。
[0106]在t2/t3值小于2.5的情況下，第三半導(dǎo)體層30的厚度t3過大，從而降低耐受電壓。
[0107]另外，在t2/t3值超過4.5的情況下，VR值降低至600V以下。
[0108]在t2/t3值超過4.5的情況下，第三半導(dǎo)體層30的厚度t3變得非常小，從而可以產(chǎn)生耗盡層與陽極金屬層80接觸從而導(dǎo)致電流的過流的穿通現(xiàn)象，從而使VR值降低至600V以下。
[0109]因此，在t2/t3值為2.5至4.5的情況下，可以使VR值確保在600V或更高，從而功率半導(dǎo)體器件可以耐受600V的反向電壓。
[0110]具體地，為了使功率半導(dǎo)體器件耐受600V的反向電壓，t3可以是0.75μπι至1.86 μ m0
[0111]圖6是示出能夠耐受1200V的反向電壓的功率半導(dǎo)體器件200的根據(jù)t2/t3值的VR值的曲線圖。
[0112]VR值表示功率半導(dǎo)體器件可以耐受的最大耐受電壓。
[0113]參照圖6，在t2/t3值小于3的情況下，VR值降低至1200V以下。
[0114]在t2/t3值小于3的情況下，第三半導(dǎo)體層30的厚度t3過大，從而降低耐受電壓。
[0115]另外，在t2/t3值超過5的情況下，VR值降低至1200V以下。
[0116]在t2/t3值超過5的情況下，第三半導(dǎo)體層30的厚度t3非常小，從而可以產(chǎn)生耗盡層與陽極金屬層80接觸從而導(dǎo)致電流的過流的穿通現(xiàn)象，從而使VR值降低至1200V以下。
[0117]因此，在t2/t3值為3至5的情況下，可以使VR值確保在1200V或更高，從而功率半導(dǎo)體器件可以耐受1200V的反向電壓。
[0118]具體地，為了使功率半導(dǎo)體器件耐受1200V的反向電壓，t3可以是0.61μπι至
1.67 μ m0
[0119]根據(jù)本公開的另一示例性實(shí)施例的功率半導(dǎo)體器件200還可以包括形成在第一半導(dǎo)體層10的下部上并且雜質(zhì)濃度高于第一半導(dǎo)體層10的雜質(zhì)濃度的第一導(dǎo)電類型的第四半導(dǎo)體區(qū)。
[0120]具體地，第四半導(dǎo)體區(qū)可以通過注入高濃度的η型雜質(zhì)來形成。
[0121]由于第四半導(dǎo)體區(qū)具有高濃度η型雜質(zhì)，所以與功率半導(dǎo)體器件200僅具有第一半導(dǎo)體層10的情況相比，功率半導(dǎo)體器件200可以耐受更高的耐受電壓。
[0122]因此，由于形成第四半導(dǎo)體區(qū)，所以功率半導(dǎo)體器件200的厚度可以減小。
[0123]如上所述，根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例，由于功率半導(dǎo)體器件的tl/t2為15至18，所以其可以具有600V或更高的耐受電壓、低的正向電壓降(VF)和優(yōu)良的反向恢復(fù)特性。
[0124]另外，根據(jù)本公開的另一示例性實(shí)施例，由于功率半導(dǎo)體器件的tl/t2為25至33，所以其可以具有1200V或更高的耐受電壓、低的正向電壓降(VF)和優(yōu)良的反向恢復(fù)特性。
[0125]雖然已經(jīng)在上面示出并描述了示例性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離如權(quán)利要求所限定的本公開的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行修改和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種功率半導(dǎo)體器件，所述功率半導(dǎo)體器件包括: 第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體層，具有厚度tl，以耐受600V的反向電壓；以及 第二導(dǎo)電類型的第二半導(dǎo)體層，形成在第一半導(dǎo)體層的上部中并具有厚度t2， 其中，tl/t2為15至18。
2.如權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體器件，其中，tl為60μπι至70μπι。
3.如權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體器件，其中，t2為3.34 μ m至4.67 μ m。
4.如權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體器件，所述功率半導(dǎo)體器件還包括第二導(dǎo)電類型的第三半導(dǎo)體層，第三半導(dǎo)體層形成在第二半導(dǎo)體層的上部中并且雜質(zhì)濃度大于第二半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度。
5.如權(quán)利要求4所述的功率半導(dǎo)體器件，其中，當(dāng)?shù)谌雽?dǎo)體層的厚度被定義為t3時(shí)，t2/t3 為 2.5 至 4.5。
6.如權(quán)利要求4所述的功率半導(dǎo)體器件，其中，t3為0.75 μ m至1.86 μ m。
7.如權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體器件，所述功率半導(dǎo)體器件還包括第一導(dǎo)電類型的第四半導(dǎo)體區(qū)，第四半導(dǎo)體區(qū)形成在第一半導(dǎo)體層的下部上并且雜質(zhì)濃度大于第一半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度。
8.如權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體器件，所述功率半導(dǎo)體器件還包括: 陽極金屬層，形成在第二半導(dǎo)體層的上部上；以及 陰極金屬層，形成在第一半導(dǎo)體層的下部上。
9.一種功率半導(dǎo)體器件，所述功率半導(dǎo)體器件包括: 第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體層，具有厚度tl以耐受1200V的反向電壓；以及 第二導(dǎo)電類型的第二半導(dǎo)體層，形成在第一半導(dǎo)體層的上部中并且具有厚度t2， 其中，tl/t2為25至33。
10.如權(quán)利要求9所述的功率半導(dǎo)體器件，其中，tl為ΙΟΟμπι至130μπι。
11.如權(quán)利要求9所述的功率半導(dǎo)體器件，其中，t2為3.04μπι至5.03μπι。
12.如權(quán)利要求9所述的功率半導(dǎo)體器件，所述功率半導(dǎo)體器件還包括第二導(dǎo)電類型的第三半導(dǎo)體層，第三半導(dǎo)體層形成在第二半導(dǎo)體層的上部中并且雜質(zhì)濃度大于第二半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度。
13.如權(quán)利要求12所述的功率半導(dǎo)體器件，其中，當(dāng)?shù)谌雽?dǎo)體層的厚度被定義為t3時(shí)，t2/t3為3至5。
14.如權(quán)利要求12所述的功率半導(dǎo)體器件，其中，t3為0.61 μ m至1.67 μ m。
15.如權(quán)利要求9所述的功率半導(dǎo)體器件，所述功率半導(dǎo)體器件還包括第一導(dǎo)電類型的第四半導(dǎo)體區(qū)，第四半導(dǎo)體區(qū)形成在第一半導(dǎo)體層的下部上并且雜質(zhì)濃度大于第一半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度。
16.如權(quán)利要求9所述的功率半導(dǎo)體器件，所述功率半導(dǎo)體器件還包括: 陽極金屬層，形成在第二半導(dǎo)體層的上部上；以及 陰極金屬層，形成在第一半導(dǎo)體層的下部上。
【文檔編號】H01L29/739GK104465733SQ201310722649
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】張昌洙, 嚴(yán)基宙, 宋寅赫, 樸在勛, 徐東秀 申請人:三星電機(jī)株式會社