[发明专利]半导体器件和用于形成半导体器件的方法

说明书

本发明公开了半导体器件和用于形成半导体器件的方法。半导体器件包括晶体管布置和二极管结构。二极管结构耦合在晶体管布置的栅极电极结构和晶体管布置的源极电极结构之间。绝缘层垂直地在半导体器件的二极管结构和半导体衬底的正侧表面之间定位。二极管结构包括至少一个二极管pn结。衬底pn结在屏蔽掺杂区域和边缘掺杂部分之间从半导体衬底的正侧表面延伸到半导体衬底中。边缘掺杂部分在半导体衬底内与屏蔽掺杂区域相邻定位。在半导体衬底的正侧表面处，衬底pn结横向地在二极管pn结和二极管结构与源极电极结构的源极接触区域之间定位。

技术领域

实施例涉及针对二极管在半导体器件中的集成的概念，并特别地涉及半导体器件和用于形成半导体器件的方法。

背景技术

半导体器件可经受各种影响，这些影响可导致对半导体器件的损坏或者甚至破坏它们。例如，尤其在开关或瞬态事件期间，半导体器件可经受静电放电或局部过高的电流密度。然而，用于半导体器件的保护方法常常引起其他缺点，诸如半导体器件的更长开关时间、半导体器件的生产期间的更多工艺步骤、和/或半导体器件的增加的功耗。期望在不使半导体器件的其他性能因素变坏的情况下保护半导体器件免受此类有害影响。

发明内容

可能要求提供一种针对提供增加的可靠性和/或耐久性的半导体器件的改进概念。

这样的要求可以由权利要求的主题来满足。

一些实施例涉及包括晶体管布置和二极管结构的半导体器件。二极管结构耦合在晶体管布置的栅极电极结构和晶体管布置的源极电极结构之间。绝缘层垂直地在半导体器件的二极管结构和半导体衬底的正侧表面之间定位。二极管结构包括至少一个二极管pn结。衬底pn结在屏蔽掺杂区域和边缘掺杂部分之间从半导体衬底的正侧表面延伸到半导体衬底中。边缘掺杂部分在半导体衬底内与屏蔽掺杂区域相邻定位。衬底pn结在半导体衬底的正侧表面处横向地在二极管pn结和二极管结构与源极电极结构的源极接触区域之间定位。

一些实施例涉及包括晶体管布置和二极管结构的另一半导体器件。二极管结构耦合在晶体管布置的栅极电极结构和晶体管布置的源极电极结构之间。绝缘层垂直地在半导体器件的二极管结构和半导体衬底的正侧表面之间定位。二极管结构包括至少一个二极管pn结。在晶体管布置的阻断模式期间，在半导体衬底的屏蔽掺杂区域的不可耗尽的掺杂部分和屏蔽掺杂区域的可耗尽的掺杂部分之间的耗尽边界从半导体衬底的正侧表面延伸到半导体衬底中。不可耗尽的掺杂部分包括在阻断模式期间不可被施加到半导体器件的电压耗尽的掺杂。可耗尽的掺杂部分包括在阻断模式期间可被施加到半导体器件的电压耗尽的掺杂。耗尽边界在半导体衬底的正侧表面处横向地在二极管pn结和二极管结构与源极电极结构的源极接触区域之间定位。

一些实施例涉及用于形成半导体器件的方法。该方法包括在半导体衬底的正侧表面上形成绝缘层，以及形成耦合在晶体管布置的栅极电极结构和晶体管布置的源极电极结构之间的二极管结构。绝缘层垂直地在二极管结构和半导体衬底的正侧表面之间定位，其中二极管结构包括至少一个二极管pn结。此外，衬底pn结在屏蔽掺杂区域和边缘掺杂部分之间从半导体衬底的正侧表面延伸到半导体衬底中，所述边缘掺杂部分在半导体衬底内与屏蔽掺杂区域相邻定位。另外，衬底pn结在半导体衬底的正侧表面处横向地在二极管pn结和二极管结构与源极电极结构的源极接触区域之间定位。

一些实施例涉及用于形成半导体器件的另一种方法。该方法包括在半导体衬底的正侧表面上形成绝缘层，并形成耦合在晶体管布置的栅极电极结构和晶体管布置的源极电极结构之间的二极管结构。绝缘层垂直地在二极管结构和半导体衬底的正侧表面之间定位。二极管结构包括至少一个二极管pn结。此外，在晶体管布置的阻断模式期间，在半导体衬底的屏蔽掺杂区域的不可耗尽的掺杂部分和屏蔽掺杂区域的可耗尽的掺杂部分之间的耗尽边界从半导体衬底的正侧表面延伸到半导体衬底中。不可耗尽的掺杂部分包括在阻断模式期间不可被施加到半导体器件的电压耗尽的掺杂，其中可耗尽的掺杂部分包括在阻断模式期间可被施加到半导体器件的电压耗尽的掺杂。另外，耗尽边界在半导体衬底的正侧表面处横向地在二极管pn结和二极管结构与源极电极结构的源极接触区域之间定位。