CN102270639B - 新型功率半导体集成器件 - Google Patents
新型功率半导体集成器件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102270639B CN102270639B CN 201110261260 CN201110261260A CN102270639B CN 102270639 B CN102270639 B CN 102270639B CN 201110261260 CN201110261260 CN 201110261260 CN 201110261260 A CN201110261260 A CN 201110261260A CN 102270639 B CN102270639 B CN 102270639B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- jbs
- jfet
- district
- junction
- effect transistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 abstract 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
- H01L29/861—Diodes
- H01L29/872—Schottky diodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Abstract
本发明涉及一种半导体器件，公开了一种适用于电力电子集成电路技术领域的功率半导体集成器件。它将两个分立的半导体器件JFET与JBS集成于一块芯片上，形成一块新型半导体器件，在功能上等同于JFET与JBS并联连接，大大减小模块封装体积及成本。而且利用JFET和JBS工艺的高度兼容性，同时实现这两种器件，在一个单芯片和同一套工艺中实现两种器件。P+的注入工艺同时提供了JFET的栅极结构和JBS的P型电场阻断结构部分；JBS的阳极、JFET的源极和栅极金属电极都可以由一次淀积工艺完成。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体器件，尤其涉及一种适用于电力电子集成电路技术领域的功率半导体集成器件。
背景技术
目前在电力电子模块设计中，当模块电路中需要结型场效应晶体管JFET与结势垒肖特基JBS并联时，往往是将两个独立的器件并联在一起使用，这样既增加模块封装上的体积，同时增加了模块生产的成本。
鉴于此，迫切需要发明一种新的功率半导体器件，以期可以减小模块封装体积及成本。
发明内容
本发明针对传统模块电路中分立使用JFET和JBS造成既增加模块封装体积、又增加模块生产成本等不足，而提供了一种新型功率半导体集成器件。它将半导体器件JFET与JBS集成于一块芯片上，形成一块新型半导体器件，大大减小了模块封装体积及成本。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
新型功率半导体集成器件，包括一个以上依次左右并联相连的半导体单元，其特征在于：所述每一个半导体单元上均集成有一个结型场效应晶体管JFET和一个结势垒肖特基JBS，所述的结型场效应晶体管JFET和结势垒肖特基JBS并联连接；单个半导体单元的一侧为结型场效应晶体管JFET，另一侧为结势垒肖特基JBS，半导体单元的下部分由下至上依次设有漏极、N+衬底和N-外延层。
所述结型场效应晶体管JFET包括两个以上P+区，相邻的P+区之间设有N+区，P+区上部与栅极相连，N+区上部与源极相连；所述的结势垒肖特基JBS包括两个以上P+区，P+区上部为阳极，阳极与源极相连。
本发明由于采用了以上技术方案，具有以下显著的技术效果：
（1）它将两个分立的半导体器件JFET与JBS集成于一块芯片上，形成一块新型半导体器件，在功能上等同于JFET与JBS并联连接，大大减小模块封装体积及成本；
（2）利用JFET和JBS工艺的高度兼容性，同时实现这两种器件，在一个单芯片和同一套工艺中实现两种器件。P+的注入工艺同时提供了JFET的栅极结构和JBS的P型电场阻断结构部分；并且，JBS的阳极、JFET的源极和栅极金属电极都可以由一次淀积工艺完成。
附图说明
图1为本发明实施例1的电路结构示意图。
图2为本发明实施例2的电路结构示意图。
图3为本发明实施例3的电路结构示意图。
图4为本发明实施例4的电路结构示意图。
图5为本发明在使用中的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述：
实施例1
如图1所示，新型功率半导体集成器件，包括一个以上依次左右并联相连的半导体单元，所述每一个半导体单元上均集成有一个结型场效应晶体管JFET和一个结势垒肖特基JBS，结型场效应晶体管JFET和结势垒肖特基JBS并联连接；单个半导体单元的一侧为结型场效应晶体管JFET，另一侧为结势垒肖特基JBS，半导体单元的下部分由下至上依次设有漏极1、N+衬底2和N-外延层3。
在JFET区域，依次进行P注入形成两个以上P+区5，在各P+区之间的表面进行N注入形成两个以上N+区4，P+区之上为栅极7，N+区之上为源极8；在JBS区域，依次进行P注入形成P+区6，P+区之上为阳极9，阳极9与源极8相连接，以上P区、N区及其相连电极有两个以上并左右依次延伸相连，形成交叉相连的JFET和JBS。
图5为本发明在使用中的电路原理图。M为本新型功率半导体集成器件，上端为漏极、左端为源极、下端为栅极。其栅极与一常闭型器件11的源极相连，常闭型器件11反向并联二极管10。
实施例2
如图2所示，新型功率半导体集成器件，包括一个以上依次左右并联相连的半导体单元，所述每一个半导体单元上均集成有一个结型场效应晶体管JFET和一个结势垒肖特基JBS，结型场效应晶体管JFET和结势垒肖特基JBS并联连接；单个半导体单元的一侧为结型场效应晶体管JFET，另一侧为结势垒肖特基JBS，半导体单元的下部分由下至上依次设有漏极1、N+衬底2和N-外延层3。
在JFET区域，对外延层表面进行N+注入，形成两个以上N+区4，再对N-外延层3等距依次进行P注入形成两个以上P+区5，P+区5之上为栅极7，N+区4之上为源极8；在JBS区域，依次进行P注入形成P+区6，P+区6之上为阳极9，阳极9与源极8相连接，以上P区、N区及其相连电极有两个以上并左右依次延伸相连，形成交叉相连的JFET和JBS。
实施例3
如图3所示，新型功率半导体集成器件，包括一个以上依次左右并联相连的半导体单元，所述每一个半导体单元上均集成有一个结型场效应晶体管JFET和一个结势垒肖特基JBS，结型场效应晶体管JFET和结势垒肖特基JBS并联连接；单个半导体单元的一侧为结型场效应晶体管JFET，另一侧为结势垒肖特基JBS，半导体单元的下部分由下至上依次设有漏极1、N+衬底2和N-外延层3。
对N-外延层3表面进行N+注入，形成N+区4，再对N-外延层3依次进行P注入形成P+区5，将N+区4表面一段刻蚀掉，其表面为阳极9, P+区5之上为栅极7，N+区4之上为源极8，阳极9与源极8相连接。以上P区、N区及其相连电极有两个以上并左右依次延伸相连，形成交叉相连的JFET和JBS。
实施例4
如图4所示，新型功率半导体集成器件，包括一个以上依次左右并联相连的半导体单元，所述每一个半导体单元上均集成有一个结型场效应晶体管JFET和一个结势垒肖特基JBS，结型场效应晶体管JFET和结势垒肖特基JBS并联连接；单个半导体单元的一侧为结型场效应晶体管JFET，另一侧为结势垒肖特基JBS，半导体单元的下部分由下至上依次设有漏极1、N+衬底2和N-外延层3。
对N-外延层3依次进行P注入形成两个以上P+区5，在相邻的P+区5之间的表面进行N注入形成N+区4，P+区5之上为栅极7，N+区4之上为源极8，相邻的栅极7之间设有阳极9，阳极9与源极8相连。以上P区、N区及其相连电极有两个以上并左右依次延伸相连，形成交叉相连的JFET和JBS。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
Claims (2)
1.新型功率半导体集成器件，包括一个以上依次左右并联相连的半导体单元，其特征在于：所述每一个半导体单元上均集成有一个结型场效应晶体管JFET和一个结势垒肖特基JBS，所述的结型场效应晶体管JFET和结势垒肖特基JBS左右相连；单个半导体单元的一侧为结型场效应晶体管JFET，另一侧为结势垒肖特基JBS，半导体单元的下部分由下至上依次设有漏极、N+衬底和N-外延层。
2.根据权利要求1所述的新型功率半导体集成器件，其特征在于：所述结型场效应晶体管JFET包括两个以上P+区，相邻的P+区之间设有N+区，P+区上部与栅极相连，N+区上部与源极相连；所述的结势垒肖特基JBS包括两个以上P+区，P+区上部为阳极，阳极与源极相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110261260 CN102270639B (zh) | 2010-12-17 | 2011-09-06 | 新型功率半导体集成器件 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010593445.7 | 2010-12-17 | ||
| CN201010593445 | 2010-12-17 | ||
| CN 201110261260 CN102270639B (zh) | 2010-12-17 | 2011-09-06 | 新型功率半导体集成器件 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102270639A CN102270639A (zh) | 2011-12-07 |
| CN102270639B true CN102270639B (zh) | 2013-06-19 |
Family
ID=45052875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201110261260 Active CN102270639B (zh) | 2010-12-17 | 2011-09-06 | 新型功率半导体集成器件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102270639B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109148445A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-01-04 | 成都方舟微电子有限公司 | 一种动态电阻及芯片及电路 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070228505A1 (en) * | 2006-04-04 | 2007-10-04 | Mazzola Michael S | Junction barrier schottky rectifiers having epitaxially grown p+-n junctions and methods of making |
| CN201153122Y (zh) * | 2008-02-03 | 2008-11-19 | 苏州硅能半导体科技股份有限公司 | 一种半导体整流器件 |
-
2011
- 2011-09-06 CN CN 201110261260 patent/CN102270639B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102270639A (zh) | 2011-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103545305B (zh) | 一种功率模块 | |
| US20180048306A1 (en) | Power circuit and power module using misfet having control circuit disposed between gate and source | |
| CN103633046B (zh) | 半导体器件及其制造方法 | |
| CN104112718B (zh) | 一种双面布局的低寄生电感GaN功率集成模块 | |
| CN105612690B (zh) | 半导体装置 | |
| CN106067794A (zh) | 半导体装置 | |
| CN205140973U (zh) | 一种功率模块 | |
| CN203562425U (zh) | 一种功率模块 | |
| CN102664197B (zh) | Jfet及其制造方法以及使用该jfet的微型逆变器 | |
| CN101577420B (zh) | 一种限制耦合变压器推拉式功率转换电路的漏源电压的装置和方法 | |
| CN110401365A (zh) | 用于大功率充电机的GaN无桥PFC电源模块 | |
| CN105702668A (zh) | 同步开关变换器及用于同步开关变换器的集成半导体开关器件 | |
| CN201788975U (zh) | 一晶粒及包含该晶粒的功率转换集成电路 | |
| CN105374811B (zh) | 一种功率模块 | |
| CN102270639B (zh) | 新型功率半导体集成器件 | |
| CN104282668A (zh) | 半导体装置 | |
| CN202003996U (zh) | 新型功率半导体集成器件 | |
| CN114520214A (zh) | 一种共源共栅晶体管封装结构 | |
| CN103839982A (zh) | 平面栅超级结产品栅极版图结构 | |
| CN103152944A (zh) | 一种led驱动电路 | |
| CN205211749U (zh) | 一种功率模块 | |
| US10186978B2 (en) | Modular power conversion semiconductor device | |
| CN109149925B (zh) | 一种降压斩波电路 | |
| CN105206608A (zh) | 一种双管芯的Trench MOSFET及其加工方法 | |
| CN205723530U (zh) | 一种设有电极大臂的功率模块 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |