DE10106006A1 - SJ-Halbleiterbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
SJ-Halbleiterbauelement und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Abstract
Description
Claims (40)
einen Halbleiterchip mit einer ersten Hauptfläche und einer von der ersten Hauptfläche abgewandten zweiten Hauptfläche;
eine aktive Zone auf der Seite der ersten Hauptfläche;
eine Schicht eines ersten Leitfähigkeitstyps auf der Seite der zweiten Hauptfläche, wobei die Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps geringen elektrischen Widerstand aufweist;
eine erste Hauptelektrode, die mit der aktiven Zone elektrisch verbunden ist;
eine zweite Hauptelektrode, die mit der Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps elektrisch verbunden ist;
eine Drain-Driftzone zwischen der aktiven Zone und der Schicht des ersten Leitfähig keitstyps, wobei die Drain-Driftzone einen vertikalen Driftstromweg im Durchlaßzustand des Bauelements schafft und im Sperrzustand des Bauelements verarmt ist; und
einen Durchbruchverhinderungsbereich, der sich um die Drain-Driftzone herum zwischen der ersten Hauptfläche und der Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps befindet, im wesentlichen keinen Stromweg im Durchlaßzustand des Bauelements schafft und im Sperrzustand des Bauelements verarmt ist, wobei der Durchbruchverhinderungsbereich eine Schicht mit alternie renden Leitfähigkeitstypen mit ersten Zonen des ersten Leitfähigkeitstyps und zweiten Zonen eines zweiten Leitfähigkeitstyps umfaßt, wobei die ersten Zonen und die zweiten Zonen alternie rend angeordnet sind.
die Schicht mit alternierenden Leitfähigkeitstypen der Drain-Driftzone eine Schichtanord nung umfaßt, die aus einer Mehrzahl von Paaren aus jeweils einer Driftstromwegzone und einer Trennzone gebildet sind, und
die Schicht mit alternierenden Leitfähigkeitstypen des Durchbruchverhinderungsbereichs eine Schichtanordnung umfaßt, die aus einer Mehrzahl von Paaren aus jeweils einer ersten Zone und einer zweiten Zone gebildet sind.
sich die Grenzflächen zwischen den ersten Zonen und den zweiten Zonen des Durch bruchverhinderungsbereichs in etwa parallel zu den Grenzflächen zwischen den Driftstromwegzo nen und den Trennzonen der Drain-Driftzone erstrecken;
die Ebene, auf der die Endflächen der ersten Zonen und der zweiten Zonen alternierend angeordnet sind, mit der Ebene verbunden ist, auf der die Endflächen der Driftstromwegzonen und der Trennzonen alternierend angeordnet sind; und
die Grenzfläche der innersten ersten Zone mit der Grenzfläche der äußersten Trennzone verbunden ist.
einen ersten Abschnitt mit alternierenden Leitfähigkeitstypen aus ersten Zonen und aus zweiten Zonen, wobei sich deren Grenzflächen in etwa parallel zu den Grenzflächen zwischen den Driftstromwegzonen und den Trennzonen der Drain-Driftzone erstrecken; und
einen zweiten Abschnitt mit alternierenden Leitfähigkeitstypen aus ersten Zonen und aus zweiten Zonen, wobei sich deren Grenzflächen in etwa senkrecht zu den Grenzflächen zwischen den Driftstromwegzonen und den Trennzonen der Drain-Driftzone erstrecken.
einen Halbleiterchip mit einer ersten Hauptfläche und einer von der ersten Hauptfläche abgewandten zweiten Hauptfläche;
eine aktive Zone auf der Seite der ersten Hauptfläche;
eine Schicht eines ersten Leitfähigkeitstyps auf der Seite der zweiten Hauptfläche, wobei die Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps geringen elektrischen Widerstand aufweist;
eine erste Hauptelektrode, die mit der aktiven Zone elektrisch verbunden ist;
eine zweite Hauptelektrode, die mit der Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps elektrisch verbunden ist;
eine Drain-Driftzone zwischen der aktiven Zone und der Schicht des ersten Leitfähig keitstyps, wobei die Drain-Driftzone einen vertikalen Driftstromweg im Durchlaßzustand des Bauelements schafft und im Sperrzustand des Bauelements verarmt ist; und
einen Durchbruchverhinderungsbereich, der sich um die Drain-Driftzone herum zwischen der ersten Hauptfläche und der Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps befindet, im wesentlichen keinen Stromweg im Durchlaßzustand des Bauelements schafft und im Sperrzustand des Bauelements verarmt ist, wobei der Durchbruchverhinderungsbereich eine Zone hohen Wider stands umfaßt, die mit einem Dotierstoff des ersten Leitfähigkeitstyps und einem Dotierstoff des zweiten Leitfähigkeitstyps dotiert ist.
einen Halbleiterchip mit einer ersten Hauptfläche und einer von der ersten Hauptfläche abgewandten zweiten Hauptfläche;
eine aktive Zone auf der Seite der ersten Hauptfläche;
eine Schicht eines ersten Leitfähigkeitstyps auf der Seite der zweiten Hauptfläche, wobei die Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps geringen elektrischen Widerstand aufweist;
eine erste Hauptelektrode, die mit der aktiven Zone elektrisch verbunden ist;
eine zweite Hauptelektrode, die mit der Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps elektrisch verbunden ist;
eine Drain-Driftzone zwischen der aktiven Zone und der Schicht des ersten Leitfähig keitstyps, wobei die Drain-Driftzone eine erste Schicht mit alternierenden Leitfähigkeitstypen enthält, die einen vertikalen Driftstromweg im Durchlaßzustand des Bauelements schafft und im Sperrzustand des Bauelements verarmt ist, wobei die erste Schicht mit alternierenden Leitfähig keitstypen Driftstromwegzonen des ersten Leitfähigkeitstyps und Trennzonen des zweiten Leitfähigkeitstyps umfaßt, die alternierend angeordnet sind; und
einen Durchbruchverhinderungsbereich, der sich um die Drain-Driftzone herum zwischen der ersten Hauptfläche und der Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps befindet, im wesentlichen keinen Stromweg im Durchlaßzustand des Bauelements schafft und im Sperrzustand des Bauelements verarmt ist, wobei der Durchbruchverhinderungsbereich eine zweite Schicht mit alternierenden Leitfähigkeitstypen mit ersten Zonen des ersten Leitfähigkeitstyps und zweiten Zonen des zweiten Leitfähigkeitstyps umfaßt, wobei die ersten Zonen und die zweiten Zonen alternierend angeordnet sind;
wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- a) Aufwachsen einer ersten Epitaxieschicht hohen Widerstands auf einem Halbleiter substrat, das die Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps enthält;
- b) selektives Implantieren eines Dotierstoffs des ersten Leitfähigkeitstyps in erste Ab schnitte der ersten Epitaxieschicht und eines Dotierstoffs des zweiten Leitfähigkeitstyps in zweite Abschnitte der ersten Epitaxieschicht;
- c) Aufwachsen einer zweiten Epitaxieschicht hohen Widerstands auf der ersten Epita xieschicht;
- d) Wiederholen der Schritte (b) und (c) so oft wie nötig; und
- e) thermisches Eintreiben der implantierten Dotierstoffe aus deren Diffusionszentren, um dadurch die erste Schicht mit alternierenden Leitfähigkeitstypen und die zweite Schicht mit alternierenden Leitfähigkeitstypen zu bilden.
einen Halbleiterchip mit einer ersten Hauptfläche und einer von der ersten Hauptfläche abgewandten zweiten Hauptfläche;
eine aktive Zone auf der Seite der ersten Hauptfläche;
eine Schicht eines ersten Leitfähigkeitstyps auf der Seite der zweiten Hauptfläche, wobei die Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps geringen elektrischen Widerstand aufweist;
eine erste Hauptelektrode, die mit der aktiven Zone elektrisch verbunden ist;
eine zweite Hauptelektrode, die mit der Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps elektrisch verbunden ist;
eine Drain-Driftzone zwischen der aktiven Zone und der Schicht des ersten Leitfähig keitstyps, wobei die Drain-Driftzone eine erste Schicht mit alternierenden Leitfähigkeitstypen enthält, die einen vertikalen Driftstromweg im Durchlaßzustand des Bauelements schafft und im Sperrzustand des Bauelements verarmt ist, wobei die erste Schicht mit alternierenden Leitfähig keitstypen Driftstromwegzonen des ersten Leitfähigkeitstyps und Trennzonen des zweiten Leitfähigkeitstyps umfaßt, die alternierend angeordnet sind; und
einen Durchbruchverhinderungsbereich, der sich um die Drain-Driftzone herum zwischen der ersten Hauptfläche und der Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps befindet, im wesentlichen keinen Stromweg im Durchlaßzustand des Bauelements schafft und im Sperrzustand des Bauelements verarmt ist, wobei der Durchbruchverhinderungsbereich eine zweite Schicht mit alternierenden Leitfähigkeitstypen mit ersten Zonen des ersten Leitfähigkeitstyps und zweiten Zonen des zweiten Leitfähigkeitstyps umfaßt, wobei die ersten Zonen und die zweiten Zonen alternierend angeordnet sind;
wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- a) Aufwachsen einer ersten Epitaxieschicht hohen Widerstands auf einem Halbleiter substrat, das die Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps enthält;
- b) Implantieren eines Dotierstoffs des ersten oder des zweiten Leitfähigkeitstyps in im wesentlichen den gesamten Oberflächenabschnitt der ersten Epitaxieschicht und selektives Implantieren eines Dotierstoffs des zweiten oder des ersten Leitfähigkeitstyps in ausgewählte Oberflächenabschnitte der ersten Epitaxieschicht;
- c) Aufwachsen einer zweiten Epitaxieschicht hohen Widerstands auf der ersten Epita xieschicht;
- d) Wiederholen der Schritte (b) und (c) so oft wie nötig; und
- e) thermisches Eintreiben der implantierten Dotierstoffe, um dadurch die erste Schicht mit alternierenden Leitfähigkeitstypen und die zweite Schicht mit alternierenden Leitfähigkeits typen zu bilden.
die ausgewählten Oberflächenabschnitte zur Bildung der zweiten Schicht mit alternie renden Leitfähigkeitstypen im Durchbruchverhinderungsbereich schmäler sind als die ausgewähl ten Oberflächenabschnitte zur Bildung der ersten Schicht mit alternierenden Leitfähigkeitstypen in der Drain-Driftzone, und
der Rasterabstand, mit dem die ausgewählten Oberflächenabschnitte zur Bildung der zweiten Schicht mit alternierenden Leitfähigkeitstypen im Durchbruchverhinderungsbereich angeordnet sind, schmäler ist als der Rasterabstand, mit dem die ausgewählten Oberflächenab schnitte zur Bildung der ersten Schicht mit alternierenden Leitfähigkeitstypen in der Drain- Driftzone angeordnet sind.
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