DE102011080351A1 - Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode - Google Patents

Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode Download PDF

Info

Publication number
DE102011080351A1
DE102011080351A1 DE102011080351A DE102011080351A DE102011080351A1 DE 102011080351 A1 DE102011080351 A1 DE 102011080351A1 DE 102011080351 A DE102011080351 A DE 102011080351A DE 102011080351 A DE102011080351 A DE 102011080351A DE 102011080351 A1 DE102011080351 A1 DE 102011080351A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
section
impurity concentration
region
electrode
semiconductor
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.)
Withdrawn
Application number
DE102011080351A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Yamamoto
Norihito Tokura
Hisato Kato
Akio Nakagawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of DE102011080351A1 publication Critical patent/DE102011080351A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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
    • H01L29/868—PIN diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/06—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
    • H01L27/0611—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region
    • H01L27/0641—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region without components of the field effect type
    • H01L27/0647—Bipolar transistors in combination with diodes, or capacitors, or resistors, e.g. vertical bipolar transistor and bipolar lateral transistor and resistor
    • H01L27/0652—Vertical bipolar transistor in combination with diodes, or capacitors, or resistors
    • H01L27/0664—Vertical bipolar transistor in combination with diodes
    • 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
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0603—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions
    • H01L29/0607—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration
    • H01L29/0611—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for increasing or controlling the breakdown voltage of reverse biased devices
    • H01L29/0615—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for increasing or controlling the breakdown voltage of reverse biased devices by the doping profile or the shape or the arrangement of the PN junction, or with supplementary regions, e.g. junction termination extension [JTE]
    • 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
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/402—Field plates
    • H01L29/405—Resistive arrangements, e.g. resistive or semi-insulating field plates
    • 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
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/70—Bipolar devices
    • H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
    • H01L29/739—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals controlled by field-effect, e.g. bipolar static induction transistors [BSIT]
    • H01L29/7393—Insulated gate bipolar mode transistors, i.e. IGBT; IGT; COMFET
    • H01L29/7394—Insulated gate bipolar mode transistors, i.e. IGBT; IGT; COMFET on an insulating layer or substrate, e.g. thin film device or device isolated from the bulk substrate
    • 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
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/7801—DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
    • H01L29/7816—Lateral DMOS transistors, i.e. LDMOS transistors
    • H01L29/7824—Lateral DMOS transistors, i.e. LDMOS transistors with a substrate comprising an insulating layer, e.g. SOI-LDMOS transistors
    • 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
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0684—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape, relative sizes or dispositions of the semiconductor regions or junctions between the regions
    • H01L29/0692—Surface layout
    • 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
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/08—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/0843—Source or drain regions of field-effect devices
    • H01L29/0847—Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate
    • H01L29/0852—Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate of DMOS transistors
    • H01L29/0873—Drain regions
    • H01L29/0878—Impurity concentration or distribution
    • 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
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/1095—Body region, i.e. base region, of DMOS transistors or IGBTs
    • 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
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/42312—Gate electrodes for field effect devices
    • H01L29/42316—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
    • H01L29/4232—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate
    • H01L29/42364—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate characterised by the insulating layer, e.g. thickness or uniformity
    • H01L29/42368—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate characterised by the insulating layer, e.g. thickness or uniformity the thickness being non-uniform

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Element Separation (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

Eine Halbleitereinrichtung, die eine laterale Diode aufweist, umfasst eine Halbleiterschicht (1c, 1f, 1g), eine erste Halbleiterregion (2) in der Halbleiterschicht, eine Kontaktregion (4), die eine größere Verunreinigungskonzentration als die erste Halbleiterregion aufweist, eine zweite Halbleiterregion (6), die in der Halbleiterschicht angeordnet und von der Kontaktregion getrennt ist, eine erste Elektrode (10), die durch die Kontaktregion mit der ersten Halbleiterregion elektrisch verbunden ist, und eine zweite Elektrode (11), die mit der zweiten Halbleiterregion elektrisch verbunden ist. Die zweite Halbleiterregion weist einen Abschnitt (7) mit einer niedrigen Verunreinigungskonzentration, einen Abschnitt (8) mit einer hohen Verunreinigungskonzentration und einen Verlängerungsabschnitt (9) auf. Die zweite Elektrode bildet einen ohmschen Kontakt mit dem Abschnitt mit der hohen Verunreinigungskonzentration. Der Verlängerungsabschnitt weist eine Verunreinigungskonzentration auf, die größer ist als diejenige des Abschnitts mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration, und erstreckt sich in einer Dickenrichtung der Halbleiterschicht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterbauelement bzw. eine Halbleitereinrichtung, die eine laterale bzw. seitliche Diode oder Seitendiode aufweist.
  • In der JP 11-233795 A ist eine laterale Diode offenbart, die als eine Freilaufdiode (FWD, freewheeling diode) verwendet wird, die parallel zu einem Halbleiterschaltelement wie etwa einem bipolaren Transistor mit isoliertem Gate (IGBT, insulated gate bipolar transistor) geschaltet ist. Die Anode der lateralen Diode weist sowohl einen ohmschen Kontakt als auch einen Schottky-Kontakt auf, so dass die Ansammlung von Löchern verringert werden kann. Demgemäß ist die Umkehr- bzw. Sperrerholungsladung Qrr verringert, so dass die Umkehr- bzw. Sperrerholungstauglichkeit verbessert werden kann. Dies bedeutet, dass der Schottky-Kontakt die elektronische Injektion verringert. Es kann daher die Injektion von Löchern verringert werden, ohne dass die Stärke des Stroms verringert wird. Die Umkehr- bzw. Sperrerholungsladung Qrr ist folglich reduziert, so dass die Sperrerholungstauglichkeit verbessert sein kann.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird die Umkehr- bzw. Sperrerholungsladung Qrr verringert, wenn die Anode der lateralen Diode sowohl einen ohmschen Kontakt als auch einen Schottky-Kontakt aufweist, so dass die Sperrerholungstauglichkeit (reverse recovery capability) verbessert sein kann. Jedoch kann die Lawinentauglichkeit bzw. -beständigkeit nicht verbessert werden. Es ist daher wahrscheinlich, dass ein Lawinendurchbruch während eines Schaltbetriebs mit hoher Geschwindigkeit auftritt.
  • Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen ist es eine Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, eine Halbleitereinrichtung bzw. ein Halbleiterelement bzw. Halbleiterbauelement zu schaffen, die bzw. das eine laterale Diode aufweist und sowohl verbesserte Sperrerholungstauglichkeit als auch verbesserte Lawinentauglichkeit bzw. Lawinenbeständigkeit besitzt.
  • Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Halbleiterelement, das eine laterale Diode aufweist, ein Halbleitersubstrat, das eine Halbleiterschicht eines ersten Leitungstyps umfasst, eine erste Halbleiterregion des ersten Leitungstyps, die in der Halbleiterschicht angeordnet ist, eine Kontaktregion des ersten Leitungstyps, die eine Verunreinigungs- bzw. Dotierungskonzentration besitzt, die größer als eine Verunreinigungs- bzw. Dotierungskonzentration der ersten Halbleiterregion ist, eine zweite Halbleiterregion, die in der Halbleiterschicht angeordnet ist und von der ersten Kontaktregion getrennt ist, eine erste Elektrode, die durch die Kontaktregion mit der ersten Halbleiterregion elektrisch verbunden ist, und eine zweite Elektrode, die mit der zweiten Halbleiterregion elektrisch verbunden ist. Eine von der ersten Halbleiterregion und der zweiten Halbleiterregion ist eine Kathodenregion. Die andere von der ersten Halbleiterregion und der zweiten Halbleiterregion ist eine Anodenregion. Eine von der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode, die mit der Kathodenregion verbunden ist, ist eine Kathodenelektrode der lateralen Diode. Die andere von der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode, die mit der Anodenregion verbunden ist, ist eine Anodenelektrode der lateralen Diode. Die zweite Halbleiterregion weist einen Abschnitt mit niedriger Verunreinigungs- bzw. Dotierungskonzentration, einen Abschnitt mit hoher Verunreinigungs- bzw. Dotierungskonzentration und einen Verlängerungs- bzw. Ausbreitungs- oder Ausdehnungsabschnitt auf. Der Abschnitt mit niedriger Verunreinigungskonzentration befindet sich in Kontakt mit dem Abschnitt mit hoher Verunreinigungskonzentration und weist eine Verunreinigungskonzentration auf, die niedriger ist als eine Verunreinigungskonzentration des Abschnitts mit der hohen Verunreinigungskonzentration. Die zweite Elektrode bildet einen ohmschen Kontakt mit dem Abschnitt mit der hohen Verunreinigungskonzentration. Der Ausbreitungsabschnitt weist eine Verunreinigungs- bzw. Dotierungskonzentration auf, die größer ist als die Verunreinigungskonzentration des Abschnitts mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration, und erstreckt sich in einer Richtung der Dicke der Halbleiterschicht.
  • In Übereinstimmung mit einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Halbleiterbauelement bzw. eine Halbleitereinrichtung, das bzw. die eine laterale Diode aufweist, ein Halbleitersubstrat, das ein tragendes bzw. unterstützendes oder stützendes Substrat (Trägersubstrat), eine Isolationsschicht auf dem stützenden Substrat und eine Halbleiterschicht eines ersten Leitungstyps auf der Isolationsschicht umfasst, eine Isolationsstruktur, die sich von einer Oberfläche der Halbleiterschicht zu der Isolationsschicht erstreckt, eine erste Halbleiterregion des ersten Leitungstyps, die in der Halbleiterschicht durch die Isolationsstruktur isoliert angeordnet ist, eine Kontaktregion des ersten Leitungstyps, die eine Verunreinigungs- bzw. Dotierungskonzentration aufweist, die größer ist als eine Verunreinigungskonzentration der ersten Halbleiterregion, eine erste Elektrode, die mit der Kontaktregion elektrisch verbunden ist, und eine zweite Halbleiterregion, die in der ersten Halbleiterregion angeordnet ist und von der Kontaktregion getrennt ist. Die zweite Halbleiterregion weist einen Abschnitt mit niedriger Verunreinigungs- bzw. Dotierungskonzentration und einen Abschnitt mit hoher Verunreinigungs- bzw. Dotierungskonzentration auf. Der Abschnitt mit niedriger Verunreinigungskonzentration befindet sich in Kontakt mit dem Abschnitt mit der hohen Verunreinigungskonzentration und weist eine Verunreinigungskonzentration auf, die kleiner ist als eine Verunreinigungskonzentration des Abschnitts mit der hohen Verunreinigungskonzentration. Das Halbleiterelement bzw. Halbleiterbauelement weist weiterhin eine zweite Elektrode auf, die mit dem Abschnitt mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und mit dem Abschnitt mit der hohen Verunreinigungskonzentration elektrisch verbunden ist. Die zweite Elektrode bildet einen ohmschen Kontakt mit dem Abschnitt mit der hohen Verunreinigungskonzentration. Das Halbleiterelement, das im weiteren Text auch als Halbleitereinrichtung bezeichnet wird, weist ferner einen Ausdehnungs- bzw. Verlängerungsabschnitt eines bzw. des zweiten Leitungstyps auf, der in der Halbleiterschicht angeordnet ist und eine Verunreinigungskonzentration besitzt, die größer ist als die Verunreinigungskonzentration des Abschnitts mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration. Der Ausdehnungs- bzw. Verlängerungsabschnitt erstreckt sich in einer Richtung der Dicke der Halbleiterschicht und ist weiter entfernt von der Kontaktregion als der Abschnitt mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und der Abschnitt mit der hohen Verunreinigungskonzentration angeordnet.
  • Die vorstehenden und weitere Zielsetzungen, Merkmale und Vorteile erschließen sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen noch deutlicher. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen oder Bezugszahlen jeweils gleiche Elemente. In den Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:
  • 1 zeigt eine Darstellung, in der eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, wobei die Halbleitereinrichtung eine laterale Diode aufweist und die Querschnittsansicht entlang einer Linie I-I in 2B gesehen ist;
  • 2 zeigt eine Darstellung, in der eine Draufsicht auf eine Zelle der lateralen Diode gemäß 1 gezeigt ist, während in 2B eine vergrößerte Ansicht dargestellt ist, die innerhalb einer Region R in 2A aufgenommen ist;
  • 3 zeigt ein Diagramm, in dem Änderungen in einem Anodenstrom und einer Anoden-Kathoden-Spannung während eines Schaltvorgangs in der lateralen Diode gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und in einer lateralen Diode gemäß einem Stand der Technik veranschaulicht sind;
  • 4A–4L zeigen Diagramme, in denen eine Verteilung einer elektrischen Feldintensität an einer Anodenseite dargestellt ist, wie sie zu Zeiten bzw. Zeitpunkten (1)–(6) in 3 beobachtet wurde;
  • 5 zeigt ein Diagramm, in dem eine Änderung in einer elektrischen Feldintensität an der nahen Seite bzw. in der Nähe eines Abschnitts mit niedriger Verunreinigungskonzentration von einer Kathode aus (bzw. im Bereich des Abschnitts mit niedriger Verunreinigungskonzentration an einer kathodennahen Seite) zu den Zeiten bzw. Zeitpunkten (1)–(6) veranschaulicht ist;
  • 6A–6C zeigen Diagramme, in denen Herstellungsprozesse für die Halbleitereinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht sind;
  • 7A–7C zeigen Diagramme, in denen Herstellungsprozesse bzw. Herstellungsschritte veranschaulicht sind, die auf die Herstellungsprozesse bzw. Herstellungsschritte gemäß den 6A–6C folgen;
  • 8A–8C zeigen Diagramme, in denen Herstellungsprozesse bzw. Herstellungsschritte veranschaulicht sind, die auf die Herstellungsschritte gemäß den 7A–7C folgen;
  • 9 zeigt eine Darstellung, in der eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist;
  • 10 zeigt eine Darstellung, in der eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist;
  • 11 zeigt eine Darstellung, in der eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt ist;
  • 12 zeigt ein Diagramm, in dem eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt ist;
  • 13 zeigt eine Darstellung, in der Änderungen in dem Anodenstrom und in der Anoden-Kathoden-Spannung in den lateralen Dioden und der lateralen Diode gemäß dem Stand der Technik während Schaltvorgängen bei dem zweiten bis zu dem fünften Ausführungsbeispiel veranschaulicht sind;
  • 14 zeigt eine schematische Darstellung, in der eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt ist;
  • 15 zeigt ein Diagramm, in dem eine vergrößerte Teildraufsicht auf die Halbleitereinrichtung gemäß 14 gezeigt ist;
  • 16 zeigt ein Diagramm, in dem eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;
  • 17 zeigt ein Diagramm, in dem eine vergrößerte Draufsicht auf einen Teil der Halbleitereinrichtung gemäß 16 veranschaulicht ist;
  • 18 zeigt eine Darstellung, in der Änderungen in dem Anodenstrom und in der Anoden-Kathoden-Spannung während Schaltvorgängen in den lateralen Dioden bei dem sechsten und dem siebten Ausführungsbeispiel sowie in der lateralen Diode gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht sind;
  • 19 zeigt ein Diagramm, in dem eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;
  • 20 zeigt ein Diagramm, in dem eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt ist;
  • 21 zeigt ein Diagramm, in dem eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;
  • 22 zeigt eine Darstellung, in der eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit einem elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist;
  • 23 zeigt ein Diagramm, in dem eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit einem zwölften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;
  • 24 zeigt ein Diagramm, in dem eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit einem dreizehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;
  • 25 zeigt eine schematische Darstellung, in der eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit einem vierzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist;
  • 26 zeigt eine Darstellung, in der eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit einem fünfzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist;
  • 27A–27F zeigen Diagramme, in denen eine Halbleitereinrichtung gezeigt ist, in der eine Anodenausbreitungsregion bzw. Anodenverlängerungsregion von einer Grabenisolationsstruktur 1d um 0 μm, 1,5 μm, 3,5 μm, 5,75 μm, 9,5 μm bzw. 14,5 μm getrennt ist;
  • 28 zeigt ein Diagramm, in dem ein Ergebnis eines Experiments veranschaulicht ist, das zur Messung einer Beziehung zwischen einer Sperrerholungsladung und dem Trennungsabstand, der in den 27A–27F gezeigt ist, durchgeführt wurde;
  • 29 zeigt ein Diagramm, in dem eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit einer Modifikation der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist;
  • 30 zeigt eine Darstellung, in der eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit einer weiteren Modifikation der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist;
  • 31 zeigt ein Diagramm, in dem eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit einer weiteren Modifikation der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist;
  • 32 ist ein Diagramm, das eine vergrößerte teilweise Draufsicht auf eine Halbleitereinrichtung in Übereinstimmung mit einer weiteren Modifikation der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 33A zeigt eine Darstellung, die entlang der Linie XXXIIIA-XXXIIIA in 32 gesehen ist, und 33B zeigt eine Darstellung, die entlang der Linie XXXIIIB-XXXIIIB in 32 gesehen ist;
  • 34 zeigt ein Diagramm, das eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit einer weiteren Modifikation der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 35 zeigt ein Diagramm, das eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit einer anderen Modifikation der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 36 zeigt ein Diagramm, das eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit einer weiteren Modifikation der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 37 ist ein Diagramm, das eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung in Übereinstimmung mit noch einer anderen Modifikation der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • (Erstes Ausführungsbeispiel)
  • Eine Halbleitereinrichtung bzw. ein Halbleiterbauelement mit einer lateralen Diode gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 und 2A, 2B beschrieben. 1 zeigt einen Querschnitt durch die Halbleitereinrichtung, die entlang der Linie I-I in 2B geschnitten ist. 2A (bzw. 2B) veranschaulicht eine Draufsicht auf eine Zelle der lateralen Diode der Halbleitereinrichtung. 2B (bzw. 2A) zeigt eine vergrößerte Ansicht, die innerhalb einer Region R in 2A (bzw. 2B) aufgenommen ist.
  • Gemäß dem ersten Ausführungsform ist, wie in 1 gezeigt ist, die laterale Diode bzw. seitliche Diode oder Seitendiode unter Verwendung eines Halbleitersubstrats 1 als ein SOI-Substrat (SOI, silicon on insulator) ausgebildet. Das Halbleitersubstrat 1 weist ein tragendes bzw. stützendes Substrat oder Trägersubstrat 1a, eine vergrabene Oxidschicht (BOX layer, buried oxide layer) 1b auf dem tragenden Substrat 1a sowie eine aktive Schicht 1c auf der vergrabenen Oxidschicht (BOX-Schicht) 1b auf. Beispielsweise kann das tragende Substrat 1a ein Substrat aus Silizium sein, und es kann die aktive Schicht 1c eine Siliziumschicht sein. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dient die aktive Schicht 1c als eine Kathodenschicht 2 des Typs n–. Jeder Teil der lateralen Diode ist in der Kathodenschicht 2 ausgebildet.
  • Die Dicke der vergrabenen Oxidschicht 1b und die Dicke sowie die Verunreinigungskonzentration der aktiven Schicht 1c (d. h. der Kathodenschicht 2) sind nicht auf spezielle Werte beschränkt und können in Abhängigkeit von der beabsichtigten Verwendung der Halbleitereinrichtung variieren. Beispielsweise ist es zur Erzielung einer hohen Durchbruchspannung bevorzugt, dass die Dicke der vergrabenen Oxidschicht 1b 4 Mikrometer (μm) oder mehr beträgt. Als Beispiel kann die aktive Schicht 1c eine Verunreinigungskonzentration bzw. Dotierungskonzentration des Typs n von 7,0 × 1014 cm–3 aufweisen. Eine Grabenisolationsstruktur (Trench-Isolationsstruktur) 1d ist in dem Halbleitersubstrat 1 derart ausgebildet, dass sie die laterale Diode umgibt, so dass die laterale Diode von anderen Elementen isoliert sein kann. Als Beispiel weist die Grabenisolationsstruktur 1d einen Graben auf, der sich von einer Oberfläche der aktiven Schicht 1c der vergrabenen Oxidschicht 1b erstreckt bzw. von dieser ausgeht. Der Graben ist mit Polysilicium durch eine bzw. mittels einer Isolationsschicht gefüllt.
  • Eine LOCOS-Oxidschicht 3 (LOCOS, local oxidation of silicon) ist auf einer Oberfläche der Kathodenschicht 2 gebildet. Die Teile der lateralen Diode sind gegeneinander durch die LOCOS-Oxidschicht 3 isoliert. Eine Kathodenkontaktregion 4 des Typs n+ ist in dem Oberflächenabschnitt der Kathodenschicht 2 ausgebildet und liegt außerhalb der LOCOS-Oxidschicht 3 frei bzw. ist der Außenseite ausgesetzt. Die Kathodenkontaktregion 4 weist eine Längsrichtung parallel zu einer Oberfläche des Halbleitersubstrats 1 auf. Die Kathodenkontaktregion 4 ist von einer Pufferschicht (buffer layer) 5 des Typs n umgeben. Die Pufferschicht 5 weist eine Verunreinigungskonzentration auf, die größer ist als diejenige der Kathodenschicht 2. Beispielsweise kann die Kathodenkontaktregion 4 eine Verunreinigungskonzentration des Typs n von 1,0 × 1020 cm–3 sowie eine Tiefe von 0,2 μm aufweisen. Als Beispiel kann die Pufferschicht 5 eine Verunreinigungskonzentration des Typs n von 3,0 × 1016 cm–3 sowie eine Tiefe von 5 μm aufweisen.
  • Eine Anodenregion 6 des Typs p ist in dem Oberflächenabschnitt der Kathodenschicht 2 ausgebildet und liegt außerhalb der LOCOS-Oxidschicht 3 frei. Die Anodenregion 6 ist kreisförmig um die Kathodenkontaktregion 4 angeordnet, so dass die Kathodenkontaktregion 4 von der Anodenregion 6 umgeben sein kann. Die Anodenregion 6 weist einen Abschnitt 7 mit niedriger Verunreinigungskonzentration des Typs p– sowie einen Abschnitt 8 mit einer hohen Verunreinigungskonzentration des Typs p+ auf.
  • Der Abschnitt 7 mit niedriger Verunreinigungskonzentration ist näher bei der Kathodenkontaktregion 4 als der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration angeordnet. Weiterhin ist eine Tiefe des Abschnitts 7 mit niedriger Verunreinigungskonzentration größer als eine Tiefe des Abschnitts 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel weist der Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration eine Ellipsenform auf, wenn er von der Oberseite her betrachtet wird, wie dies in 2A gezeigt ist. Genauer gesagt weist der Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration zwei geradlinige Teile, die sich parallel zu der Kathodenkontaktregion 4 erstrecken, und zwei bogenförmige Teile auf, die die Enden der geraden Teile verbinden. Der Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration weist eine Verunreinigungskonzentration des Typs p von 1,0 × 1016 cm–3 oder weniger auf. Als Beispiel kann der Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration eine Verunreinigungskonzentration des Typs p von 1,0 × 1016 cm–3 sowie eine Dicke von 3,1 μm aufweisen.
  • Der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration befindet sich in Kontakt bzw. Berührung mit einer Oberfläche des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist eine Seitenoberfläche des Abschnitts 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration durch den Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration abgedeckt. Wie in 2A gezeigt ist, weist der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration eine geradlinige Form auf, wenn er von der Oberseite her betrachtet wird. Der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration ist an jeder Seite der Kathodenkontaktregion 4 angeordnet. Folglich ist die Gesamtzahl von Abschnitten 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration gleich zwei. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration in einem Oberflächenabschnitt des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration an einer Position ausgebildet, die am weitesten entfernt von der Kathodenkontaktregion 4 liegt. Dies bedeutet, dass der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration an der entfernten bzw. abliegenden Seite des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration von der Kathodenkontaktregion 4 angeordnet ist. Der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration weist eine Verunreinigungskonzentration des Typs p von 1,0 × 1019 cm–3 oder mehr auf. Als Beispiel kann der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration eine Verunreinigungskonzentration des Typs p von 1,0 × 1020 cm–3 sowie eine Dicke von 0,55 μm aufweisen.
  • Ein Anodenverlängerungsabschnitt bzw. Anodenerstreckungsabschnitt 9 des Typs p+ ist in dem Halbleitersubstrat 1 ausgebildet und erstreckt sich mindestens in einer Tiefenrichtung der aktiven Schicht 1c. Der Anodenverlängerungsabschnitt 9 ist weiter entfernt von der Kathodenkontaktregion 4 als der niedrige Verunreinigungskonzentration aufweisende Abschnitt 7 und der hohe Verunreinigungskonzentration aufweisende Abschnitt 8 der Anodenregion 6 angeordnet. Genauer gesagt ist der Anodenverlängerungsabschnitt 9 außerhalb des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und des Abschnitts 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration mit Bezug auf die Kathodenkontaktregion 4 angeordnet. Genauer gesagt ist der Anodenverlängerungsabschnitt 9 zwischen der Grabenisolationsstruktur 1d und dem Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration sowie dem Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration angeordnet. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel weist der Anodenverlängerungsabschnitt 9 einen ersten Abschnitt 9a und einen zweiten Abschnitt 9b auf. Der erste Abschnitt 9a befindet sich in Kontakt mit einer Seitenoberfläche der Grabenisolationsstruktur 1d. Der zweite Abschnitt 9b verbindet den ersten Abschnitt 9a mit dem Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration. Wie in 2A gezeigt ist, weist der Anodenverlängerungsabschnitt 9 eine geradlinige Form auf, wenn er von der Oberseite her betrachtet wird. Der Anodenverlängerungsabschnitt 9 ist an jeder Seite der Kathodenkontaktregion 4 angeordnet. Folglich ist die Gesamtzahl der Anodenverlängerungsregionen 9 gleich zwei. Als Beispiel kann der Anodenverlängerungsabschnitt 9 eine Verunreinigungskonzentration des Typs p von 1,0 × 1020 cm–3 aufweisen. Der erste Abschnitt 9a kann beispielsweise die gleiche Dicke wie die aktive Schicht 1c und eine Breite von 1 μm haben.
  • Eine Kathodenelektrode 10 ist auf der Oberfläche der Kathodenkontaktregion 4 ausgebildet und mit der Kathodenkontaktregion 4 elektrisch verbunden. Eine Anodenelektrode 11 ist auf der Oberfläche der Anodenregion 6 gebildet und mit der Anodenregion 6 elektrisch verbunden. Die Kathodenelektrode 10 bildet einen ohmschen Kontakt mit der Kathodenkontaktregion 4. Die Kathodenelektrode 10 weist die gleiche geradlinige Form wie die Kathodenkontaktregion 4 auf und ist nahezu über die gesamte Oberfläche der Kathodenkontaktregion 4 hinweg ausgebildet. Die Anodenelektrode 11 weist eine geradlinige Form auf und ist an jeder Seite der Kathodenelektrode 10 angeordnet. Die Anodenelektrode 11 bildet einen Schottky-Kontakt oder ohmschen Kontakt mit dem geradlinigen Abschnitt des niedrige Verunreinigungskonzentration aufweisenden Abschnitts 7 der Anodenregion 6. Weiterhin bildet die Anodenelektrode 11 einen ohmschen Kontakt mit dem hohe Verunreinigungskonzentration aufweisenden Abschnitt 8 der Anodenregion 6. Folglich ist die Anodenelektrode 11 sowohl mit dem Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration als auch mit dem Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration verbunden. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Anodenelektrode 11 nahezu über dem gesamten geradlinigen Abschnitt der Anodenregion 6 hinweg ausgebildet.
  • Eine Widerstandsschicht 12 ist auf der LOCOS-Oxidschicht 3 zwischen der Kathode und der Anode gebildet. Als Beispiel kann die Widerstandsschicht 12 aus dotiertem Polysilizium hergestellt sein. Die Widerstandsschicht 12 dient zur Aufrechterhaltung eines gleichförmigen Potenzialgradienten zwischen der Kathode und der Anode. Genauer gesagt weist die Widerstandsschicht 12, wie in 2A gezeigt ist, eine spiralförmige Gestalt auf und ist um die Kathodenelektrode 10 herum gewunden bzw. gewickelt. Die Widerstandsschicht 12 ist an ihrem einen Ende mit der Kathodenelektrode 10 und mit ihrem anderen Ende mit der Anodenelektrode 11 elektrisch verbunden. Das Potenzial der Widerstandsschicht 12 nimmt mit dem Abstand von der Kathodenelektrode 10 aufgrund eines Spannungsabfalls, der durch einen internen Widerstand bzw. Innenwiderstand der Widerstandsschicht 12 hervorgerufen wird, allmählich ab. Folglich kann der Potenzialgradient in der Widerstandsschicht 12 gleichförmig aufrechterhalten werden. Demgemäß kann der Potenzialgradient in der Kathodenschicht 2, die unterhalb der Widerstandsschicht 12 über die LOCOS-Oxidschicht 3 hinweg angeordnet ist, gleichförmig bei- bzw. aufrechterhalten werden. Folglich ist die elektrische Feldkonzentration, die von einem nicht gleichförmigen Potenzialgradienten herrührt, verringert, so dass eine Durchbruchspannung verbessert bzw. erhöht werden kann. Weiterhin ist eine Stoßionisierung verringert, so dass eine Vergrößerung hinsichtlich der Abschaltzeit bzw. Abschaltzeitdauer verringert werden kann.
  • Zusätzlich zu der lateralen Diode wird oder ist ein Halbleiterschaltelement wie etwa ein lateraler IGBT (bipolarer Transistor mit isoliertem Gate) in dem Halbleitersubstrat 1 ausgebildet. Die laterale Diode ist parallel zu dem Halbleiterschaltelement geschaltet und wird als eine Freilaufdiode benutzt.
  • Wie vorstehend beschrieben, bildet die Anodenelektrode 11 bei der lateralen Diode gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel einen ohmschen Kontakt mit dem hohe Verunreinigungskonzentration aufweisenden Abschnitt 8 der Anodenregion 6, wobei die Anodenelektrode 11 auch einen Schottky-Kontakt oder ohmschen Kontakt mit dem geradlinigen Abschnitt des niedrige Verunreinigungskonzentration aufweisenden Abschnitts 7 der Anodenregion 6 bildet. Da die Anodenelektrode 11 mit dem Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration elektrisch verbunden ist, wird die Menge von injizierten Elektronen klein, so dass die Menge an injizierten Löchern verringert werden kann, ohne dass die Größe oder Stärke des Stroms verringert wird. Folglich ist die Umkehr- bzw. Sperrerholungsladung Qrr verringert, so dass die Umkehr- bzw. Sperrerholungstauglichkeit verbessert werden oder sein kann. Da die Menge an injizierten Löchern verringert ist, kann die laterale Diode weiterhin rasch ohne eine Lebenszeitsteuerung arbeiten.
  • Ferner ist der Anodenverlängerungsabschnitt 9 von der Kathodenkontaktregion 4 weiter entfernt als der niedrige Verunreinigungskonzentration aufweisende Abschnitt 7 und der hohe Verunreinigungskonzentration aufweisende Abschnitt 8 der Anodenregion 6 angeordnet. Bei einem solchen Ansatz kann die Lawinentauglichkeit der lateralen Diode verbessert sein oder werden. Genauer gesagt weist der Anodenverlängerungsabschnitt 9 den ersten Abschnitt 9a auf, der sich in einer vertikalen Richtung (d. h. in der Richtung der Dicke) des Halbleitersubstrats 1 erstreckt. Damit erstreckt sich eine Verarmungsschicht von dem ersten Abschnitt 9a in einer lateralen bzw. seitlichen Richtung (d. h. in einer planaren Richtung bzw. Ebenenrichtung) des Halbleitersubstrats 1 rechtwinklig zu vertikalen Richtung des Halbleitersubstrats 1, um die elektrische Feldkonzentration zu verringern. Es ist deshalb weniger wahrscheinlich, dass ein Lawinendurchbruch auftritt, so dass die Lawinentauglichkeit bzw. Lawinenbeständigkeit verbessert werden oder sein kann. Der Anodenverlängerungsabschnitt 9 weist ferner den ersten Abschnitt 9a sowie den zweiten Abschnitt 9b für die Verbindung des ersten Abschnitts 9a mit der Anodenelektrode 11 durch den bzw. mittels des hohe Verunreinigungskonzentration aufweisenden Abschnitt(s) 8 auf. Folglich werden Löcher effizient von dem ersten Abschnitt 9a zu der Anodenelektrode 11 über den zweiten Abschnitt 9b und den hohe Verunreinigungskonzentration aufweisenden Abschnitt 8 abgezogen bzw. abgeführt. Die laterale Diode kann folglich einen raschen Schaltvorgang ausführen, so dass Erholungsverluste verringert sein bzw. werden können.
  • In der 3, den 4A–4L sowie der 5 sind ein bzw. jeweilige Resultate einer Simulation gezeigt, die von den Erfindern der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden, um die Wirkung bzw. den Effekt des ersten Ausführungsbeispiels zu bewerten. 3 veranschaulicht Änderungen in einem Anodenstrom Ia sowie einer Anoden-Kathoden-Spannung Vak während eines Schaltvorgangs. In 3 repräsentiert eine unterbrochene Linie eine herkömmliche laterale Diode, die keinen Anodenverlängerungsabschnitt 9 aufweist, und es repräsentiert eine durchgezogene Linie die bei dem ersten Ausführungsbeispiel vorhandene laterale Diode, die den Anodenverlängerungsabschnitt 9 aufweist. In den 4A–4L ist die Verteilung der elektrischen Feldintensität an der Anodenseite dargestellt, die zu Zeiten bzw. Zeitpunkten (1)–(6) beobachten wird, die in der 3 gezeigt sind. Genauer gesagt illustrieren die 4A, 4B, 4C, 4G, 4H und 4I die Verteilung der elektrischen Feldintensität an der Anodenseite der herkömmlichen lateralen Diode jeweils zu Zeitpunkten (1)–(6). Im Unterschied hierzu veranschaulichen die 4D, 4E, 4F, 4J, 4K und 4L die Verteilung der elektrischen Feldintensität an der Anodenseite der bei dem ersten Ausführungsbeispiel vorhandenen lateralen Diode, die jeweils zu den Zeiten bzw. Zeitpunkten (1)–(6) beobachten wird. In den 4A–4L sind die Linien gleichen Potenzials bzw. Äquipotenziallinien in Intervallen von 10 Volt beabstandet. 5 illustriert eine Veränderung in der elektrischen Feldintensität (EFI, electric field intensity) an der nahen Seite bzw. im Nahbereich (d. h. an der Position Z in den 4A und 4D) des niedrige Verunreinigungskonzentration aufweisenden Abschnitts 7 von bzw. an der Kathode, die zu den Zeitpunkten (1)–(6) beobachtet wird. In 5 repräsentiert eine unterbrochene Linie die herkömmliche laterale Diode, und es repräsentiert eine durchgehende Linie die bei dem ersten Ausführungsbeispiel vorhandene laterale Diode.
  • Die Erholungsverluste („recovery loss”) hängen von der Gesamtsumme der Stromstärke bzw. Strommenge des Anodenstroms Ia ab, der ab dem Zeitpunkt, zu dem der Anodenstrom Ia negativ wird, bis zu dem Zeitpunkt fließt, zu dem der Anodenstrom Ia null wird. Mit anderen Worten hängen die Erholungsverluste von einer Fläche der Region ab, in der der Anodenstrom Ia gleich null oder kleiner ist. Die Erholungsverluste vergrößern sich mit einer Vergrößerung dieser Fläche. Wie aus der 3 ersichtlich ist, ist die Menge bzw. das Ausmaß einer Verringerung des Anodenstroms Ia bei dem ersten Ausführungsbeispiel der lateralen Diode kleiner als bei der herkömmlichen lateralen Diode. Demgemäß ist die Fläche der Region, in der der Anodenstrom Ia gleich null oder kleiner als null ist, bei dem ersten Ausführungsbeispiel der lateralen Diode kleiner als bei der herkömmlichen lateralen Diode. Die Erholungsverluste (bzw. der Erholungsverlust) werden daher bei dem ersten Ausführungsbeispiel der lateralen Diode kleiner als bei der herkömmlichen lateralen Diode.
  • Da die herkömmliche laterale Diode weiterhin nicht über einen Anodenverlängerungsabschnitt 9 verfügt, sind die Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration von den Äquipotenziallinien umgeben, wie dies in den 4A und 4B gezeigt ist. Die Äquipotenziallinien erstrecken sich bzw. dehnen sich mit der Zeit dann nach unten aus, wie dies in 4C dargestellt ist. Die Äquipotenziallinien erreichen dann die vergrabene Oxidschicht (BOX-Schicht) 1b und breiten sich in der lateralen Richtung aus, wie dies in den 4G, 4H und 4I gezeigt ist.
  • Da die laterale Diode gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel im Unterschied hierzu den Anodenverlängerungsabschnitt 9 aufweist, kann sich die Verarmungsschicht von dem Anodenverlängerungsabschnitt 9 aus erstrecken bzw. ausdehnen, so dass eine Verarmung in der lateralen Richtung beschleunigt werden kann. Wie in den 4D, 4E, 4F, 4J, 4K und 4L gezeigt ist, sind daher nicht nur der Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration, sondern auch der Anodenverlängerungsabschnitt 9 von Äquipotenziallinien umgeben. Auf diese Weise können sich die Äquipotenziallinien in der lateralen Richtung ab dem anfänglichen Zeitpunkt (1) ausbreiten.
  • Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist daher eine lokale Spitze bzw. ein lokales Maximum der elektrischen Feldintensität an einem Konzentrationspunkt des elektrischen Felds reduziert. Es ist daher weniger wahrscheinlich, dass ein Lawinendurchbruch auftritt, so dass die Lawinentauglichkeit bzw. Lawinenfestigkeit verbessert werden kann.
  • Der vorstehend erläuterte Effekt des ersten Ausführungsbeispiels ist aus der 5 klar ersichtlich. Wie in 5 gezeigt ist, ist die Intensität des elektrischen Felds an der nahen Seite bzw. dem Nahbereich des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration von der Kathode her bei der lateralen Diode bei dem ersten Ausführungsbeispiel kleiner als bei der herkömmlichen lateralen Diode. Der vorstehend erläuterte Effekt bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist auch aus 3 klar erkennbar. Wie in 3 gezeigt ist, weist der Anodenstrom Ia zwei lokale Minimalwerte während des Sperrerholungsvorgangs auf. Der zweite lokale Minimalwert hängt von der Lawinenbeständigkeit bzw. Lawinenfestigkeit ab. Dies bedeutet, wenn der zweite lokale Minimalwert kleiner ist, ist die Lawinentauglichkeit bzw. Lawinenfestigkeit kleiner. In 3 gibt ein Punkt X den zweiten lokalen Minimalwert bei der lateralen Diode gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an, und es zeigt ein Punkt Y den zweiten lokalen Minimalwert bei der herkömmlichen lateralen Diode an. Wie aus einem Vergleich des Punkts X und des Punkts Y erkennbar ist, ist der zweite lokale Minimalwert bei der lateralen Diode gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel größer als derjenige bei der herkömmlichen lateralen Diode. Daher ist die Lawinentauglichkeit bzw. Lawinenbeständigkeit oder Lawinenfestigkeit bei der lateralen Diode gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel größer als bei der herkömmlichen lateralen Diode.
  • Wie vorstehend erläutert, ist die Anodenelektrode 11 bei dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und mit dem Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration elektrisch verbunden, und es ist der Anodenverlängerungsabschnitt 9 von der Kathodenelektrode 10 weiter entfernt angeordnet als der Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration. Bei einer solchen Konzeption ist die Menge an injizierten Löchern verringert, so dass die Sperrerholungstauglichkeit bzw. Sperrerholungsfähigkeit verbessert werden kann und weiterhin auch die Lawinenbeständigkeit bzw. Lawinenfestigkeit verbessert werden kann.
  • Übrigens ist bei der herkömmlichen lateralen Diode der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration von dem Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration umgeben, um die Löcherinjektion von dem Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration zu verringern. Es ist deshalb für den Fachmann nicht offensichtlich, den Anodenverlängerungsabschnitt 9 hinzuzufügen, durch den die Löcherinjektion vergrößert werden kann.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben Simulationen durchgeführt und die folgenden Tatsachen herausgefunden. Bei einem Zustand mit einer Vorwärtsvorspannung, bei der die Trägerleitung von der Diffusion abhängt, hängt eine Injektionserscheinung von der p–/p+-Anodenstruktur in der Anodenregion ab. Das heißt, dass der Anodenverlängerungsabschnitt 9, der in dem Rücken bzw. auf der Rückseite des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration angeordnet ist, keinen Beitrag zu der Trägerleitung liefert.
  • Auf der anderen Seite agiert der Anodenverlängerungsabschnitt 9 bei einem Erholungszustand, bei dem die Trägerleitung von der Drift abhängt, als eine p+-Anodenschicht einer eindimensionalen Diode, die einen Rechtecken- bzw. Rechtskantenoberfläche des p+-Typs aufweist. Bei einem anfänglichen Stadium der Erholung werden Löcher, die in einer Region ab dem Bereich nahe bei dem Graben bis zu dem Bereich unterhalb der Anode gespeichert sind, rasch in den Anodenverlängerungsabschnitt 9 emittiert, so dass die Verarmung auftreten kann. Folglich tritt eine Verarmung bzw. Abführung in der Driftschicht des n–-Typs (d. h. in der Kathodenschicht 2) rasch auf, und es werden die gespeicherten Löcher in den Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration emittiert bzw. eingespeist. Als Ergebnis dessen ist eine Erhöhung in dem elektrischen Feld verringert, so dass eine dynamische Lawine bzw. ein dynamischer Lawinendurchbruch verhindert werden kann.
  • Auf der Grundlage der vorstehend erläuterten Tatsachen haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung ein Experiment ausgeführt, um die Struktur zu bewerten, bei der der Anodenverlängerungsabschnitt 9 von der Kathodenelektrode 10 weiter entfernt angeordnet ist als der Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration. Ein Ergebnis des Experiments indiziert, dass der Anodenverlängerungsabschnitt 9 die Lochinjektion bzw. Löcherinjektion nicht beeinflusst. Da der Anodenverlängerungsabschnitt 9 die Löcherinjektion nicht nachteilig beeinflusst, können eine Vergrößerung hinsichtlich der Sperrerholungsladung Qrr sowie eine Verringerung hinsichtlich der Sperrerholungstauglichkeit verhindert werden.
  • Als Nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung der Halbleitereinrichtung, die die laterale Diode gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aufweist, nachfolgend unter Bezugnahme auf die 6A–6C, 7A–7C und 8A–8C erläutert. In den Zeichnungen ist ein bipolarer Transistor mit isoliertem Gate IGBT benachbart zu der lateralen Diode ausgebildet.
  • Wie in 6A gezeigt ist, wird zunächst das Halbleitersubstrat 1 vorbereitet. Als Beispiel wird ein Siliciumsubstrat für die aktive Schicht 1c mit dem stützenden Substrat 1a (Trägersubstrat) durch die BOX-Schicht 1b verbunden, und es wird dann das Siliciumsubstrat bis zu einer vorbestimmten Dicke, die der aktiven Schicht 1c entspricht, dünner gemacht. Auf diese Weise kann das Halbleitersubstrat 1 vorbereitet werden.
  • Wie in 6B gezeigt ist, wird dann eine Kappenschicht bzw. Abdeckschicht 20 für eine Ioneninjektion an bzw. auf der Oberfläche der aktiven Schicht 1c gebildet, und es wird eine Maske (nicht gezeigt), die eine Öffnung an einer Position aufweist, die dem noch zu erzeugenden zweiten Abschnitt 9b entspricht, auf der Kappenschicht 20 angeordnet. Danach werden Verunreinigungen des Typs p durch die Maske in die aktive Schicht 1c durch Ionenimplantation dotiert bzw. eingebracht, um den zweiten Abschnitt 9b zu bilden. Danach werden die Maske und die Kappenschicht 20 entfernt.
  • Wie in 6C gezeigt ist, wird dann eine Maske (nicht gezeigt), die eine Öffnung an einer Position besitzt, die der zu erzeugenden Grabenisolationsstruktur 1d entspricht, an bzw. auf der aktiven Schicht 1c gebildet. Es wird dann ein Graben in die aktive Schicht 1c unter Verwendung der Maske geätzt. Nachdem die Maske wieder entfernt ist, wird dann eine Kappenschicht 21 auf der aktiven Schicht 1c und innerhalb des Grabens gebildet.
  • Wie in 7A gezeigt ist, wird dann eine Maske, die ein Öffnung an einer Position aufweist, die der zu erzeugenden Grabenisolationsstruktur 1d entspricht, auf der Kappenschicht 21 platziert, und es werden Verunreinigungen des Typs p durch die Maske dotiert bzw. eingebracht, beispielsweise durch schräge Ionenimplantation, um den ersten Abschnitt 9a zu bilden. Danach werden die Maske und die Kappenschicht 21 entfernt.
  • Wie in 7B dargestellt ist, wird dann eine thermische Oxidationsschicht 22 durch thermische Oxidation auf der aktiven Schicht 1c und dem Inneren des Grabens gebildet. Danach wird eine Polysiliziumschicht 23 auf der thermischen Oxidationsschicht 22 zur Auffüllung des Grabens erzeugt. Danach wird beispielsweise ein Rückätzprozess bzw. „etch-back”-Prozess ausgeführt, so dass die Polysiliziumschicht 23 lediglich innerhalb des Grabens verbleiben kann. Damit ist die Grabenisolationsstruktur 1d gebildet.
  • Wie in 7C gezeigt ist, wird eine Diffusionsschicht des Typs n an einer vorbestimmten Position in der aktiven Schicht 1c erzeugt. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel weist die Diffusionsschicht die Pufferschicht 5 des Typs n, eine Pufferschicht 31 des Typs n und eine vergrabene Schicht bzw. Barrierenschicht 32 des Typs n auf. Die Pufferschicht 5 ist einem Diodenbereich angeordnet, in dem die laterale Diode gebildet wird oder ist. Die Pufferschicht 31 und die Barrierenschicht („burrier layer”) 32 sind in einem IGBT-Bereich angeordnet, in dem der bipolare Transistor mit isoliertem Gate IGBT gebildet wird. Danach wird die LOCOS-Oxidschicht 3 durch einen bekannten LOCOS-Oxidationsprozess gebildet.
  • Wie in 8A gezeigt ist, wird dann eine dotierte Polysiliziumschicht auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 1 erzeugt, nachdem eine Gateoxidation durchgeführt worden ist. Die Widerstandsschicht 12 wird dann durch Musterung der dotierten Polysiliziumschicht in dem Diodenbereich gebildet. In ähnlicher Weise bzw. ebenso werden eine Widerstandsschicht 33 und eine Gateelektrode 34 durch Musterung bzw. Musterbildung in der dotierten Polysiliziumschicht in dem IGBT-Bereich bzw. der für den IGBT-Transistor vorgesehenen Fläche gebildet.
  • Wie in 8B gezeigt ist, werden dann ein Prozess bzw. Verfahrensschritt zur Erzeugung einer Maske und ein Prozess bzw. Verfahrensschritt zur Durchführung einer Ionenimplantation durch die Maske wiederholt ausgeführt, um eine Diffusionsschicht zu bilden. Die Kathodenkontaktregion 4, der Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration werden in dem Diodenbereich gebildet, und es werden in dem IGBT-Bereich eine Kontaktschicht 35 des Typs p, eine Körperschicht („body layer”) 36 des Typs p, eine Kollektorregion 37 des Typs p+ und eine Emitterregion 38 des Typs n+ gebildet.
  • Es wird dann ein dielektrischer Zwischenschicht-Film (nicht gezeigt) gebildet, und es wird ein Kontaktloch in dem dielektrischen Zwischenschicht-Film erzeugt. Dann wird eine Leiterschicht auf dem dielektrischen Zwischenschicht-Film gebildet, um das Kontaktloch zu füllen. Wie in 8C gezeigt ist, werden dann die Kathodenelektrode 10 und die Anodenelektrode 11 durch Musterung bzw. Musterbildung in der Leiterschicht in dem Diodenbereich gebildet. Ebenso bzw. in ähnlicher Weise werden eine Emitterelektrode 39 und eine Kollektorelektrode 39 (bzw. 40) durch Musterung bzw. Musterbildung in der Leiterschicht in dem IGBT-Bereich gebildet.
  • Auf diese Weise werden die laterale Diode und der laterale bipolare Transistor mit isoliertem Gate (IGBT) in dem gleichen Halbleitersubstrat 1 gebildet. Ein anderer Typ eines Halbleiterschaltelements wie etwa ein MOSFET kann in dem gleichen Halbleitersubstrat 1 als bzw. wie die laterale Diode erzeugt werden. Wenn jedoch die laterale Diode mit dem MOSFET kombiniert wird, weist der Anodenstrom Ia drei lokale Minimalwerte bzw. Minima während des Sperrerholungsvorgangs auf. Die Erholungsverluste werden daher größer, wenn die laterale Diode mit dem MOSFET kombiniert wird, verglichen mit dem Fall, dass die laterale Diode mit dem IGBT kombiniert wird.
  • (Zweites Ausführungsbeispiel)
  • Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. Ein Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel besteht in der Struktur des Anodenverlängerungsabschnitts 9.
  • 9 zeigt eine Darstellung, in der eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Wie in 9 gezeigt ist, ist die Dicke des ersten Abschnitts 9a des Anodenverlängerungsabschnitts 9 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel kleiner als diejenige der aktiven Schicht 1c. Genauer gesagt erstreckt sich der erste Abschnitt 9a von der Oberfläche der aktiven Schicht 1c ausgehend und endet innerhalb der aktiven Schicht 1c, ohne dass er die BOX-Schicht 1b erreicht. Damit ist ungefähr eine obere Hälfte der seitlichen Oberfläche der Grabenisolationsstruktur 1d durch den ersten Abschnitt 9a abgedeckt, wobei aber ungefähr eine untere Hälfte der seitlichen Oberfläche der Grabenisolationsstruktur 1d durch den ersten Abschnitt 9a nicht abgedeckt ist. Ungefähr die untere Hälfte der Grabenisolationsstruktur 1d befindet sich in Kontakt mit der Kathodenschicht 2.
  • Selbst bei einer solchen Struktur, wie sie in 9 gezeigt ist, kann sich die Verarmungsschicht von dem Anodenverlängerungsabschnitt 9 einschließlich des ersten Abschnitts 9a und des zweiten Abschnitts 9b erstrecken, so dass die Verarmung in der lateralen Richtung beschleunigt werden kann. Da der erste Abschnitt 9a die BOX-Schicht 1b nicht erreicht, ist es weniger wahrscheinlich, dass sich die Verarmungsschicht bis in einen unteren Bereich der aktiven Schicht 1c erstreckt. Jedoch kann nahezu der gleiche Effekt wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erzielt werden.
  • Die Halbleitereinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann mittels nahezu des gleichen Verfahrens wie die Halbleitereinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel hergestellt werden. Wenn jedoch eine schräge Ionenimplantation von Verunreinigungen des Typs p durchgeführt wird, um den ersten Abschnitt 9a zu bilden, muss ein Winkel der schrägen Ionenimplantation so justiert bzw. eingestellt werden, dass die Dicke des ersten Abschnitts 9a kleiner sein kann als die Dicke der aktiven Schicht 1c.
  • (Drittes Ausführungsbeispiel)
  • Ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 10 erläutert. Ein Unterschied zwischen dem ersten und dem dritten Ausführungsbeispiel besteht in der Struktur des Anodenverlängerungsabschnitts 9.
  • 10 zeigt eine Darstellung, in der eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit dem dritten Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Wie in 10 gezeigt ist, ist die Dicke des ersten Abschnitts 9a des Anodenverlängerungsabschnitts 9 bei dem dritten Ausführungsbeispiel kleiner als diejenige der aktiven Schicht 1c. Genauer gesagt erstreckt sich der erste Abschnitt 9a ähnlich wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel von der Oberfläche der aktiven Schicht 1c ausgehend und wird beendet bzw. endet innerhalb der aktiven Schicht 1c, ohne die BOX-Schicht 1b zu erreichen.
  • Weiterhin hat der Anodenverlängerungsabschnitt 9 bei dem dritten Ausführungsbeispiel keinen zweiten Abschnitt 9b. Daher ist der erste Abschnitt 9a von der Anodenregion 6 getrennt.
  • Selbst bei einer derartigen Struktur, wie sie in 10 gezeigt ist, kann sich die Verarmungsschicht von dem Anodenverlängerungsabschnitt 9 einschließlich des ersten Abschnitts 9a ausdehnen bzw. erstrecken, so dass die Verarmung in der lateralen Richtung beschleunigt werden kann. Da der Anodenverlängerungsabschnitt 9 keinen zweiten Abschnitt 9b aufweist, können Löcher nicht gezeichnet bzw. gezogen oder geführt werden, indem ein Pfad verwendet wird, der an dem ersten Abschnitt 9a, dem zweiten Abschnitt 9b, dem Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration und der Anodenelektrode 11 vorbeiführt bzw. durch diese führt. Von dem Gesichtspunkt der Effizienz der Lochführung her gesehen ist es daher bevorzugt, dass der Anodenverlängerungsabschnitt 9 den zweiten Abschnitt 9b aufweist.
  • Die Halbleitereinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel kann mittels nahezu des gleichen Verfahrens wie die Halbleitereinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel hergestellt werden. Da jedoch der Anodenverlängerungsabschnitt 9 keinen zweiten Abschnitt 9b aufweist, besteht keine Notwendigkeit, den Prozess bzw. Schritt der Ausbildung des zweiten Abschnitts 9b durchzuführen.
  • (Viertes Ausführungsbeispiel)
  • Ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. Ein Unterschied zwischen dem ersten und dem vierten Ausführungsbeispiel besteht in der Struktur des Anodenverlängerungsabschnitts 9.
  • 11 zeigt eine Darstellung, in der eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Wie in 11 gezeigt ist, ist die Dicke des ersten Abschnitts 9a des Anodenverlängerungsabschnitts 9 bei dem vierten Ausführungsbeispiel kleiner als diejenige der aktiven Schicht 1c. Genauer gesagt erstreckt sich der erste Abschnitt 9a von der BOX-Schicht 1b an der Unterseite bzw. Bodenseite der aktiven Schicht 1c und ist innerhalb der aktiven Schicht 1c beendet bzw. endet dort. Folglich ist ungefähr die untere Hälfte der seitlichen Oberfläche der Grabenisolationsstruktur 1d durch den ersten Abschnitt 9a bedeckt, jedoch ist ungefähr die obere Hälfte der seitlichen Oberfläche der Grabenisolationsstruktur 1d nicht durch den ersten Abschnitt 9a abgedeckt. Ungefähr die obere Hälfte der Grabenisolationsstruktur 1d befindet sich in Kontakt mit der Kathodenschicht 2.
  • Selbst bei einem solchen Aufbau, wie er in 11 gezeigt ist, kann sich die Verarmungsschicht von dem Anodenverlängerungsabschnitt 9 einschließlich des ersten Abschnitts 9a und des zweiten Abschnitts 9b erstrecken, so dass eine Verarmung bzw. Ladungsträgerabführung in der lateralen Richtung beschleunigt werden kann. Da der erste Abschnitt 9a die Oberfläche der aktiven Schicht 1c nicht erreicht, ist es weniger wahrscheinlich, dass sich die Verarmungsschicht bis zu einem oberen Abschnitt der aktiven Schicht 1c erstreckt bzw. ausdehnt. Jedoch kann nahezu der gleiche Effekt wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
  • Die Halbleitereinrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel kann mittels nahezu der gleichen Methode wie die Halbleitereinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel hergestellt werden. Da der erste Abschnitt 9a allerdings lediglich in einer tiefen Position in der aktiven Schicht 1c ausgebildet werden muss, wird der erste Abschnitt 9a durch ein anderes Verfahren als durch die schräge Ionenimplantation erzeugt. Als Beispiel werden Verunreinigungen des Typs p in eine Oberfläche des Siliziumsubstrats für die aktive Schicht 1c implantiert, und es wird dann die Oberfläche des Siliziumsubstrats mit dem stützenden Substrat 1a durch die BOX-Schicht 1b verbunden. Der erste Abschnitt 9a wird damit lediglich in einer tiefen Position in der aktiven Schicht 1c ausgebildet. Bei einem anderen Beispiel werden vor der Ausbildung der Grabenisolationsstruktur 1d in dem Halbleitersubstrat 1 Verunreinigungen des Typs p in das Halbleitersubstrat 1 mit hoher Energie implantiert bzw. eingebracht.
  • (Fünftes Ausführungsbeispiel)
  • Ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 12 erläutert. Ein Unterschied zwischen dem ersten und dem fünften Ausführungsbeispiel besteht in der Struktur des Anodenverlängerungsabschnitts 9.
  • 12 zeigt eine Darstellung, in der eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Wie in 12 gezeigt ist, ist die Dicke des ersten Abschnitts 9a des Anodenverlängerungsabschnitts 9 bei dem fünften Ausführungsbeispiel kleiner als diejenige der aktiven Schicht 1c. Genauer gesagt erstreckt sich ähnlich wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel der erste Abschnitt 9a von der BOX-Schicht 1b an der Unterseite der aktiven Schicht 1c und endet im Inneren der aktiven Schicht 1c. Weiterhin weist der Anodenverlängerungsabschnitt 9 bei dem fünften Ausführungsbeispiel keinen zweiten Abschnitt 9b auf. Daher ist der erste Abschnitt 9a von der Anodenregion 6 getrennt.
  • Selbst bei einer solchen Struktur, wie sie in 12 gezeigt ist, kann die Verarmungsschicht von dem Anodenverlängerungsabschnitt 9 einschließlich des ersten Abschnitts 9a ausgehen, so dass eine Verarmung bzw. Ladungsträgerabführung in der lateralen Richtung beschleunigt werden kann. Da der Anodenverlängerungsabschnitt 9 keinen zweiten Abschnitt 9b aufweist, können Löcher nicht unter Verwendung eines Pfads abgeführt bzw. abgezogen oder abgeleitet werden, der durch den ersten Abschnitt 9a, den zweiten Abschnitt 9b, den Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration und die Anodenelektrode 11 verläuft. Von dem Standpunkt der Effizienz der Abführung von Löchern her gesehen ist es daher bevorzugt, dass der Anodenverlängerungsabschnitt 9 den zweiten Abschnitt 9b aufweist.
  • Die Halbleitereinrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel kann durch nahezu das gleiche Verfahren wie die Halbleitereinrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel hergestellt werden. Da der Anodenverlängerungsabschnitt 9 jedoch keinen zweiten Abschnitt 9b aufweist, besteht keine Notwendigkeit, den Prozess zur Ausbildung des zweiten Abschnitts 9b auszuführen.
  • (Effekt des zweiten bis fünften Ausführungsbeispiels)
  • 13 veranschaulicht Änderungen in dem Anodenstrom Ia und der Anoden-Kathoden-Spannung Vak während eines Schaltvorgangs in der lateralen Diode des zweiten Ausführungsbeispiels, der lateralen Diode gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, der lateralen Diode bei dem vierten Ausführungsbeispiel, der lateralen Diode gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel und der herkömmlichen lateralen Diode, die keinen Anodenverlängerungsabschnitt 9 aufweist.
  • Wie aus 13 ersichtlich ist, sind die Erholungsverluste („recovery loss”) in der lateralen Diode bei jedem der zweiten bis fünften Ausführungsbeispiele kleiner als diejenigen bei der herkömmlichen lateralen Diode.
  • (Sechstes Ausführungsbeispiel)
  • Ein sechstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 14 und 15 beschrieben. Ein Unterschied zwischen dem ersten und dem sechsten Ausführungsbeispiel besteht in der Struktur des Abschnitts 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration.
  • 14 zeigt ein Diagramm, in dem eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. 15 zeigt ein Diagramm, das der 2B entspricht und das eine vergrößerte teilweise Draufsicht auf die laterale Diode gemäß 14 veranschaulicht.
  • Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration an der von der Kathodenkontaktregion 4 entfernten Seite des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration angeordnet. Im Unterschied hierzu ist der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration bei dem sechsten Ausführungsbeispiel in dem Zentrum bzw. der Mitte des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration angeordnet. Genauer gesagt verläuft eine Breitenrichtung des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration rechtwinklig zu der Längsrichtung der Kathodenkontaktregion 4, und es ist der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration in dem Zentrum bzw. der Mitte des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration in der Breitenrichtung des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration angeordnet.
  • Im Grundsatz weist der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration eine geradlinige bzw. gerade Gestalt auf. Genauer gesagt weist der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration einen geraden Abschnitt sowie Vorsprünge auf, die sich rechtwinklig zu dem geraden Abschnitt erstrecken und mit dem zweiten Abschnitt 9b verbunden sind, wie dies in 15 gezeigt ist. Als Beispiel können die Vorsprünge in regelmäßigen Intervallen angeordnet sein.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist der gerade Abschnitt des Abschnitts 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration bei dem sechsten Ausführungsbeispiel in dem Zentrum bzw. der Mitte des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration angeordnet, und es erstrecken sich die Vorsprünge de Abschnitts 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration ausgehend von dem geraden Abschnitt und sind mit dem zweiten Abschnitt 9b verbunden. Bei einem solchen Ansatz bzw. einer solchen Gestaltung kann der gleiche Effekt bzw. die gleiche Wirkung wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
  • (Siebtes Ausführungsbeispiel)
  • Ein siebtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 16 und 17 beschrieben. Ein Unterschied zwischen dem ersten und dem siebten Ausführungsbeispiel besteht in der Struktur des Abschnitts 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration.
  • 16 zeigt eine Darstellung, in der eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. 17 zeigt eine Darstellung, die der 2B entspricht und eine vergrößerte teilweise Draufsicht auf die laterale Diode gemäß 16 veranschaulicht.
  • Gleichartig wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration bei dem siebten Ausführungsbeispiel an der von der Kathodenkontaktregion 4 entfernten Seite des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration angeordnet. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration in mehrere Abschnitte unterteilt. Die unterteilten Abschnitte des Abschnitts 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration sind in regelmäßigen Intervallen angeordnet und mit dem zweiten Abschnitt 9b verbunden. Weiterhin sind die unterteilten Abschnitte des Abschnitts 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration mit der Anodenelektrode 11 elektrisch verbunden.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration bei dem siebten Ausführungsbeispiel in mehrere Abschnitte unterteilt, die in regulären Intervallen angeordnet sind und mit dem zweiten Abschnitt 9b verbunden sind. Bei einer solchen Gestaltung kann der gleiche Effekt wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
  • (Effekt des sechsten und sieben Ausführungsbeispiels)
  • 18 veranschaulicht Änderungen in dem Anodenstrom Ia und der Anoden-Kathoden-Spannung Vak während eines Schaltvorgangs bei der lateralen Diode gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel und der lateralen Diode gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel.
  • Wie aus 3 und 18 ersichtlich ist, sind die Erholungsverluste („recovery loss”) in der lateralen Diode sowohl bei dem sechsten Ausführungsbeispiel als auch bei dem siebten Ausführungsbeispiel kleiner als diejenigen bei der herkömmlichen lateralen Diode. Weiterhin zeigt 18, dass die Erholungsverluste bei der lateralen Diode gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel kleiner sind als die Erholungsverluste bei der lateralen Diode gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel. Genauer gesagt ist die Sperrerholungsladung Qrr bei der lateralen Diode gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel gleich 96,8 nC, und es ist ein Sperrerholungsstrom Irr gleich 0,56 A. Im Unterschied hierzu ist die Sperrerholungsladung Qrr bei der lateralen Diode gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel gleich 114,8 nC, und es ist ein Sperrerholungsstrom Irr gleich 0,75 A.
  • (Achtes Ausführungsbeispiel)
  • Ein achtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 19 beschrieben. Ein Unterschied zwischen dem ersten und dem siebten oder achten Ausführungsbeispiel besteht in der Struktur des Halbleitersubstrats 1.
  • Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Halbleitersubstrat 1 ein SOI-Substrat (silicon on insulator, SOI). Jedoch ist das Halbleitersubstrat 1 nicht auf ein SOI-Substrat beschränkt. 19 zeigt ein Diagramm, das eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode gemäß dem achten Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Wie in 19 gezeigt ist, ist das Halbleitersubstrat 1 bei dem achten Ausführungsbeispiel ein epitaxialer Wafer bzw. Epitaxialwafer. Genauer gesagt weist das Halbleitersubstrat 1 ein Siliziumsubstrat 1e und eine epitaxiale bzw. epitaktische Schicht (Epitaxialschicht) 1f als eine Halbleiterschicht auf, die auf einer Oberfläche des Siliziumsubstrats 1e aufgewachsen ist. Das Siliziumsubstrat 1e ist ein Substrat des Typs n oder ein Substrat des Typs p und weist eine niedrige Verunreinigungskonzentration von beispielsweise 1,0 × 1013 cm–3 auf. Die epitaktische Schicht 1f ist eine Schicht mit Verunreinigungen bzw. Dotierungen des n–-Typs und weist eine niedrige Verunreinigungskonzentration des Typs n von beispielsweise 7,0 × 1014 cm–3 auf. Die Grabenisolationsstruktur 1d wird oder ist in dem Halbleitersubstrat 1 ausgebildet. Die Grabenisolationsstruktur 1d weist einen Graben auf, der sich von einer Oberfläche der epitaktischen Schicht 1f zu dem Siliziumsubstrat 1e erstreckt. Der Graben wird bzw. ist mit einer Isolationsschicht gefüllt, so dass eine Elementisolation erzielt werden kann.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist das Halbleitersubstrat 1 bei dem achten Ausführungsbeispiel ein epitaktischer oder epitaxialer Wafer bzw. Epitaxialwafer. Wenn ein epitaktischer Wafer als das Halbleitersubstrat 1 verwendet wird, kann sich die Verarmungsschicht in Richtung zu dem Siliziumsubstrat 1e erstrecken. Allerdings erstreckt sich die Verarmungsschicht innerhalb der epitaktischen Schicht 1f nahezu gleichartig bzw. gleichmäßig in der lateralen Richtung des Halbleitersubstrats 1. Daher kann die Lawinentauglichkeit bzw. Lawinenbeständigkeit oder Lawinenfestigkeit verbessert sein. Damit kann der gleiche Effekt wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
  • (Neuntes Ausführungsbeispiel)
  • Ein neuntes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 20 beschrieben. Das neunte Ausführungsbeispiel ist gleichartig wie das achte Ausführungsbeispiel. Ein Unterschied zwischen dem achten und dem neunten Ausführungsbeispiel besteht in dem Folgenden.
  • Bei dem neunten Ausführungsbeispiel ist das Halbleitersubstrat 1 ähnlich wie bei dem achten Ausführungsbeispiel ein epitaxialer bzw. epitaktischer Wafer bzw. Epitaxiewafer. Im Unterschied zu dem achten Ausführungsbeispiel ist die Grabenisolationsstruktur 1d nicht in dem Halbleitersubstrat 1 ausgebildet, so dass lediglich der Anodenverlängerungsabschnitt 9 von der Oberfläche der epitaxialen Schicht 1f zu dem Siliziumsubstrat 1e verlaufen kann. Auch wenn das Halbleitersubstrat 1 keine Grabenisolationsstruktur 1d aufweist, erstreckt sich die Verarmungsschicht nahezu gleichmäßig bzw. gleichartig in der lateralen Richtung des Halbleitersubstrats 1 innerhalb der epitaktischen Schicht 1f. Damit kann der gleiche Effekt wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
  • Der Anodenverlängerungsabschnitt 9 kann dadurch gebildet werden, dass eine Ionenimplantation von Verunreinigungen des Typs p in die epitaxiale Schicht 1f durchgeführt wird. Alternativ kann der Anodenverlängerungsabschnitt 9 dadurch gebildet werden, dass ein Graben in der epitaxialen Schicht 1f gebildet wird und der Graben durch epitaktisches Wachstum mit einer Schicht des Typs p+ gefüllt wird.
  • (Zehntes Ausführungsbeispiel)
  • Ein zehntes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 21 beschrieben. Ein Unterschied zwischen dem ersten und dem zehnten Ausführungsbeispiel besteht in der Struktur des Halbleitersubstrats 1.
  • 21 zeigt ein Diagramm, in dem eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Wie in 20 oder 2 gezeigt ist, ist das Halbleitersubstrat 1 bei dem zehnten Ausführungsbeispiel ein Bulk-Wafer bzw. Volumen-Wafer („bulk wafer”). Genauer gesagt weist das Halbleitersubstrat 1 lediglich ein Siliziumsubstrat 1g als eine Halbleiterschicht auf. Das Siliziumsubstrat 1g ist ein Siliziumsubstrat des Typs n– und weist eine Verunreinigungskonzentration des Typs n von beispielsweise 7,0 × 1014 cm–3 auf. Die Grabenisolationsstruktur 1d wird in dem Halbleitersubstrat 1 ausgebildet. Die Grabenisolationsstruktur 1d erstreckt sich von einer Oberfläche des Siliziumsubstrats 1g bis zu einer Tiefe, die größer ist als eine Tiefe des Anodenverlängerungsabschnitts 9, so dass eine Elementisolation erzielt werden kann.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist das Halbleitersubstrat 1 bei dem zehnten Ausführungsbeispiel ein Bulk-Wafer bzw. Vollmaterial-Wafer. Wenn ein Bulk-Wafer als das Halbleitersubstrat 1 verwendet wird, kann sich die Verarmungsschicht unterhalb des Anodenverlängerungsabschnitts 9 erstrecken. Jedoch erstreckt sich die Verarmungsschicht bei der Tiefe bzw. im unteren Bereich des Anodenverlängerungsabschnitts 9 nahezu gleich bzw. gleichmäßig oder gleichförmig in der lateralen Richtung des Halbleitersubstrats 1. Daher kann die Lawinenbeständigkeit verbessert werden. Folglich kann der gleiche Effekt wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erzielt werden.
  • Das Siliziumsubstrat 1g kann dadurch dünner gemacht werden, dass eine rückseitige Oberfläche des Siliziumsubstrats 1g poliert wird, bis der Anodenverlängerungsabschnitt 9 an der rückseitigen Oberfläche des Siliziumsubstrats 1g freigelegt ist. Bei einem solchen Ansatz erstreckt sich die Verarmungsschicht nicht unterhalb des Anodenverlängerungsabschnitts 9. Daher kann die Lawinenbeständigkeit bzw. Lawinentauglichkeit weiter verbessert werden.
  • (Elftes Ausführungsbeispiel)
  • Ein elftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 22 erläutert. Das elfte Ausführungsbeispiel ist gleichartig bzw. ähnlich wie das zehnte Ausführungsbeispiel. Ein Unterschied zwischen dem zehnten und dem elften Ausführungsbeispiel besteht in der Struktur des Anodenverlängerungsabschnitts 9.
  • 22 zeigt eine Darstellung, in der eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode gemäß dem elften Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Wie in 22 gezeigt ist, ist das Halbleitersubstrat 1 bei dem elften Ausführungsbeispiel ähnlich wie bei dem zehnten Ausführungsbeispiel ein Bulk-Wafer bzw. Vollmaterial-Wafer und weist das Siliziumsubstrat 1g auf. Im Unterschied zu dem zehnten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Anodenverlängerungsabschnitt 9 bis unterhalb der Grabenisolationsstruktur 1d, so dass der Boden bzw. die Bodenseite der Grabenisolationsstruktur 1d durch den Anodenverlängerungsabschnitt 9 abgedeckt werden oder sein kann. Selbst bei einer solchen Gestaltung, wie sie in 22 dargestellt ist, kann der gleiche Effekt wie bei dem zehnten Ausführungsbeispiel erzielt werden.
  • (Zwölftes Ausführungsbeispiel)
  • Ein zwölftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 23 erläutert. Das zwölfte Ausführungsbeispiel ist gleichartig wie das zehnte Ausführungsbeispiel. Ein Unterschied zwischen dem zehnten und dem zwölften Ausführungsbeispiel besteht in dem Folgenden.
  • 23 zeigt ein Diagramm, in dem eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Wie in 23 gezeigt ist, ist das Halbleitersubstrat 1 bei dem zwölften Ausführungsbeispiel ähnlich wie bei dem zehnten Ausführungsbeispiel ein Bulk-Wafer bzw. Vollmaterial-Wafer und weist lediglich das Siliziumsubstrat 1g auf. Im Unterschied zu dem zehnten Ausführungsbeispiel ist die Grabenisolationsstruktur 1d in dem Halbleitersubstrat 1 nicht ausgebildet, so dass sich lediglich der Anodenverlängerungsabschnitt 9 von der Oberfläche des Siliziumsubstrats 1g bis zu einer vorbestimmten Tiefe des Siliziumsubstrats 1g erstrecken kann. Auch wenn das Halbleitersubstrat 1 keine Grabenisolationsstruktur 1d aufweist, erstreckt sich die Verarmungsschicht nahezu gleich bzw. gleichförmig oder gleichmäßig in der lateralen Richtung des Halbleitersubstrats 1 bei der Tiefe bzw. dem unteren Bereich des Anodenverlängerungsabschnitts 9. Folglich kann der gleiche Effekt wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
  • Der Anodenverlängerungsabschnitt 9 kann dadurch erzeugt werden, dass eine Ionenimplantation mit Verunreinigungen des Typs p in das Siliziumsubstrat 1g durchgeführt wird. Alternativ kann der Anodenverlängerungsabschnitt 9 dadurch gebildet werden, dass ein Graben in dem Siliziumsubstrat 1g gebildet und der Graben mit einer Schicht des Typs p+ durch epitaktisches Wachstum aufgefüllt wird.
  • (Dreizehntes Ausführungsbeispiel)
  • Ein dreizehntes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 24 erläutert. Ein Unterschied zwischen dem dreizehnten Ausführungsbeispiel und den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen besteht in der Struktur der Kathodenelektrode 10.
  • 24 zeigt ein Diagramm, in dem eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit dem dreizehnten Ausführungsbeispiel dargestellt ist. 24 veranschaulicht ein Beispiel des dreizehnten Ausführungsbeispiels, das dadurch erhalten ist, dass die Struktur der Kathodenelektrode 10 bei dem achten Ausführungsbeispiel, das in 19 gezeigt ist, abgeändert worden ist. Die Kathodenelektrode 10 der anderen, vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiele kann in der gleichen Weise modifiziert werden, wie es in 24 gezeigt ist.
  • Wie in 24 dargestellt ist, ist bei dem dreizehnten Ausführungsbeispiel ein Graben („trench”) 10a in der Pufferschicht 5 in der epitaxialen Schicht 1f ausgebildet. Die Kathodenkontaktregion 4 ist an einer inneren Oberfläche des Grabens 10a gebildet, und es ist die Kathodenelektrode 10 an bzw. auf der Kathodenkontaktregion 4 ausgebildet, so dass der Graben 10a mit der Kathodenkontaktregion 4 und der Kathodenelektrode 10 gefüllt werden kann. Selbst bei einer solchen Gestaltung, wie sie in 24 gezeigt ist, kann der gleiche Effekt wie bei dem achten Ausführungsbeispiel erzielt werden.
  • (Vierzehntes Ausführungsbeispiel)
  • Nachstehend wird ein vierzehntes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 25 erläutert. Ein Unterschied bei dem vierzehnten Ausführungsbeispiel gegenüber den vorhergehenden Ausführungsbeispielen besteht in der Struktur der Anodenelektrode 11.
  • 25 zeigt ein Diagramm, in dem eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode in Übereinstimmung mit dem vierzehnten Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. 25 veranschaulicht ein Beispiel des vierzehnten Ausführungsbeispiels, das dadurch erhalten worden ist, dass die Struktur der Anodenelektrode 11 bei dem achten Ausführungsbeispiel, das in 19 gezeigt ist, abgeändert worden ist. Die Anodenelektrode 11 der anderen vorhergehenden Ausführungsbeispiele kann in der gleichen Weise modifiziert werden, wie es in 25 gezeigt ist.
  • Wie in 25 dargestellt ist, ist die Anodenelektrode 11 bei dem vierzehnten Ausführungsbeispiel in zwei Elektroden 11a, 11b unterteilt. Eine Elektrode 11a ist eine Schottky-Elektrode, die mit dem Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration elektrisch verbunden ist, und es ist die andere Elektrode 11b eine ohmsche Elektrode, die mit dem Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration elektrisch verbunden ist. Die Schottky-Elektrode 11a und die ohmsche Elektrode 11b sind elektrisch miteinander durch ein Verdrahtungsmuster verbunden, das in einer oberen Schicht wie etwa einer dielektrischen Zwischenlagen-Schicht ausgebildet ist. Selbst bei einer solchen Struktur, wie sie in 25 gezeigt ist, kann der gleiche Effekt wie bei dem achten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
  • (Fünfzehntes Ausführungsbeispiel)
  • Ein fünfzehntes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 26 erläutert. Ein Unterschied bei dem fünfzehnten Ausführungsbeispiel gegenüber den vorhergehenden Ausführungsbeispielen besteht in den Strukturen der Kathodenelektrode 10 und der Anodenelektrode 11.
  • 26 ist eine Darstellung, in der eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode gemäß dem fünfzehnten Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. 26 zeigt ein Beispiel des fünfzehnten Ausführungsbeispiels, das dadurch erhalten worden ist, dass die Strukturen bzw. Gestaltungen der Kathodenelektrode 10 und der Anodenelektrode 11 des ersten Ausführungsbeispiels modifiziert worden sind. Die Kathodenelektrode 10 und die Anodenelektrode 11 der anderen, vorhergehend erläuterten Ausführungsbeispiele können in der gleichen Weise modifiziert werden, wie dies in 26 gezeigt ist.
  • Wie in 26 dargestellt ist, weist die Kathodenelektrode 10 bei dem fünfzehnten Ausführungsbeispiel eine Barrierenschicht 10b aus Metall auf. Die metallische Barrierenschicht 10b kann aus TiN, Tai oder TaN hergestellt sein. Wenn die Kathodenelektrode 10 aus einem Elektrodenmaterial wie etwa AlSi oder AlSiCu hergestellt ist, das hauptsächlich Al enthält, kann die Kathodenelektrode 10 brechen bzw. unterbrochen werden, beispielsweise aufgrund einer Interdiffusion zwischen dem Elektrodenmaterial und einem Halbleitermaterial (z. B. Si), aus dem die aktive Schicht 1c hergestellt ist. Die metallische Barrierenschicht 10b ist zwischen der Kathodenelektrode 10 und der Kathodenkontaktregion 4 angeordnet, um die Kathodenelektrode 10 zu schützen.
  • In ähnlicher Weise weist auch die Anodenelektrode 11 eine Barrierenschicht 11c aus Metall auf. Die metallische Barrierenschicht 11c kann aus TiN, Tai oder TaN hergestellt sein. Die metallische Barrierenschicht 11c ist zwischen der Anodenelektrode 11 und der Anodenregion 6 angeordnet, um die Anodenelektrode 11 zu schützen.
  • Wie vorstehend beschrieben, weist die Kathodenelektrode 10 bei dem fünfzehnten Ausführungsbeispiel die metallische Barrierenschicht 10b auf, und es enthält die Anodenelektrode 11 die metallische Barrierenschicht 11c. Bei einer solchen Ausgestaltung können die Kathodenelektrode 10 und die Anodenelektrode 11 gegenüber Beschädigungen geschützt werden, die durch die Interdiffusion hervorgerufen werden. Folglich kann die Zuverlässigkeit der Kathodenelektrode 10 und der Anodenelektrode 11 verbessert werden. Weiterhin verringert die aus Metall bestehende Barrierenschicht 11c die Höhe der Schottky-Barriere bzw. des Schottky-Bands. Daher ist die Menge an injizierten Löchern verringert, so dass die Sperrerholungsladung Qrr reduziert sein kann.
  • Die metallischen Barrierenschichten 10b, 11c können in dem Prozess bzw. Verfahrensabschnitt hergestellt werden, der in 8C gezeigt ist. Spezieller gesagt wird eine Schicht aus Barrierenmaterial auf dem dielektrischen Zwischenlagenfilm erzeugt, und es wird dann die Leiterschicht auf der Schicht aus Barrierenmaterial ausgebildet. Die Schicht aus Barrierenmaterial und die Leiterschicht werden dann gemustert bzw. mit Muster versehen, so dass die Schichten 10b, 11c aus Barrierenmetall sowie die Kathodenelektrode 10 und die Anodenelektrode 11 zur gleichen Zeit erzeugt werden können.
  • (Modifikationen)
  • Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele können in verschiedenartiger Weise modifiziert werden, beispielsweise wie nachfolgend angegeben.
  • Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen befindet sich der Anodenverlängerungsabschnitt 9 in Kontakt mit der Seitenoberfläche der Grabenisolationsstruktur 1d und ist außerhalb des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und des Abschnitts 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration mit Bezug zu der Kathodenkontaktregion 4 angeordnet. Alternativ kann der Anodenverlängerungsabschnitt 9 von der Grabenisolationsstruktur 1d getrennt sein, solange bzw. sofern der Anodenverlängerungsabschnitt 9 im Hinblick auf die Kathodenkontaktregion 4 außerhalb des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und des Abschnitts 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration angeordnet ist. Der Grund hierfür wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 27A–27F und 28 erläutert.
  • Die 27A–27F zeigen Darstellungen, in denen die Halbleitereinrichtung veranschaulicht ist, bei der der Anodenverlängerungsabschnitt 9 von der Grabenisolationsstruktur 1d jeweils um 0 μm, 1,5 μm, 3,5 μm, 5,75 μm, 9,5 μm bzw. 14,5 μm getrennt bzw. entfernt ist. 28 zeigt eine Darstellung, in der ein Ergebnis eines Experiments veranschaulicht ist, das von den Erfindern der vorliegenden Erfindung durchgeführt worden ist, um eine Beziehung zwischen der Position (d. h. den Trenn- bzw. Entfernungsabstand) des Anodenverlängerungsabschnitts 9 von der Grabenisolationsstruktur 1d und der Sperrerholungsladung Qrr zu messen.
  • Wie in 28 gezeigt ist, vergrößert sich die Sperrerholungsladung Qrr mit der Annäherung des Anodenverlängerungsabschnitts 9 an die Kathodenkontaktregion 4. Von dem Gesichtspunkt der Erholungsverluste her gesehen ist es bevorzugt, dass die Sperrerholungsladung Qrr gleich 120 nC oder kleiner ist. Wie aus den 27A–27C und 28 ersichtlich ist, ist sichergestellt, dass die Sperrerholungsladung Qrr gleich 120 nC oder kleiner ist, wenn der Trennungsabstand bzw. Trennabstand des Anodenverlängerungsabschnitts 9 gleich 3,5 μm oder weniger ist. In den 27A–27C ist der Anodenverlängerungsabschnitt 9 mit Bezug auf die Kathodenkontaktregion 4 außerhalb des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und des Abschnitts 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration angeordnet.
  • Aus dem vorstehend angegebenen Grund kann der Anodenverlängerungsabschnitt 9 von der Grabenisolationsstruktur 1d getrennt sein, solange der Anodenverlängerungsabschnitt 9 bezogen auf die Kathodenkontaktregion 4 außerhalb des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und des Abschnitts 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration angeordnet ist.
  • Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen ist die Anodenelektrode 11 nahezu insgesamt über dem Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und dem Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration, außerhalb der LOCOS Oxidschicht 3 freiliegend, angeordnet. Solange sich die Anodenelektrode 11 in Kontakt mit jedem von dem Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und dem Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration befindet, besteht allerdings keine Notwendigkeit, dass die Anodenelektrode 11 nahezu insgesamt über dem Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und dem Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration, außerhalb der LOCOS Oxidschicht 3 freiliegend, angeordnet ist. Dies bedeutet, dass die Erholungsverluste verringert werden können, selbst wenn die Größen der Kontaktflächen bzw. Kontaktbereiche zwischen der Anodenelektrode 11 und jedem von dem Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und dem Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration klein sind.
  • Wie in 29 gezeigt ist, kann eine Region 30 mit Verunreinigungen des Typs n mit einer Verunreinigungskonzentration, die größer als diejenige der Kathodenschicht 2, zwischen die aktive Schicht 1c und die BOX Schicht 1b eingefügt sein. Bei einer solchen Ausgestaltung kann die Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungsdurchbrüchen verbessert sein. Wenn die Region 30 mit Verunreinigungen des Typs n beispielsweise eine Dicke von 4 μm und eine Verunreinigungskonzentration des Typs n von 1,25 × 1016 cm–3 aufweist, ist es bevorzugt, dass die Verunreinigungskonzentration des Typs n der Kathodenschicht 2 bei ungefähr 1,0 × 1014 cm–3 liegt und die Verunreinigungskonzentration des Typs p des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration bei ungefähr 3,0 × 1016 cm–3 liegt. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Verunreinigungskonzentration des Typs n der Kathodenkontaktregion 4 bei ungefähr 6,0 × 1020 cm–3 liegt und die Verunreinigungskonzentration des Typs n der Pufferschicht 5 bei ungefähr 3,44 × 1017 cm–3 liegt.
  • Die Region 30 mit den Verunreinigungen des Typs n kann dadurch erzeugt werden, dass Verunreinigungen des Typs n in eine Oberfläche des Siliziumsubstrats für die aktive Schicht 1c implantiert werden und die Oberfläche des Siliziumsubstrats dann mit dem stützenden Substrat 1a durch die bzw. unter Zwischenlage der BOX Schicht 1b verbunden wird.
  • Bei dem sechsten Ausführungsbeispiel ist der gerade Abschnitt des Abschnitts 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration in dem Zentrum bzw. der Mitte des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration in der Breitenrichtung des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration angeordnet, und es erstrecken sich die Vorsprünge des Abschnitts 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration von dem geraden Abschnitt ausgehend und sind mit dem Anodenverlängerungsabschnitt 9 verbunden. Alternativ kann der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration auch keine Vorsprünge aufweisen und kann von dem Anodenverlängerungsabschnitt 9 getrennt bzw. nicht mit diesem verbunden sein. Von dem Standpunkt der Wirkung des Ziehens bzw. Abführens von Trägern ist es allerdings bevorzugt, dass der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration von bzw. mit dem Anodenverlängerungsabschnitt 9 verbunden ist.
  • Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen ist die Kathodenkontaktregion 4 insgesamt über der Bodenfläche bzw. bodenseitigen Oberfläche der Kathodenelektrode 10 angeordnet. Alternativ kann sich die Kathodenkontaktregion 4 auch, wie dies in den 30 und 31 gezeigt ist, in Kontakt mit lediglich einem Abschnitt der Bodenfläche der Kathodenelektrode 10 befinden. In einem Beispiel, das in 30 gezeigt ist, befindet sich die Kathodenkontaktregion 4 in Kontakt mit lediglich einem Abschnitt der Bodenfläche bzw. Unterseite der Kathodenelektrode 10, und es befindet sich der verbleibende Abschnitt der Unterseite der Kathodenelektrode 10 in Kontakt mit der Pufferschicht 5. Bei einem Beispiel, das in 31 dargestellt ist, sind die Kathodenkontaktregion 4 und eine Schicht 50 des Typs p+ an der Bodenfläche bzw. Unterseite der Kathodenelektrode 10 positioniert und abwechselnd in einer streifenförmigen Weise so angeordnet, dass die Kathodenelektrode 10 mit der Kathodenkontaktregion 4 und der Schicht 50 des Typs p+ elektrisch verbunden werden kann. Als Beispiel kann die Schicht 50 des Typs p+ eine Verunreinigungskonzentration des Typs p von 1,0 × 1020 cm–3 sowie eine Dicke von 0,55 μm aufweisen.
  • Wie in der 32 sowie in den 33A und 33B gezeigt ist, kann der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration in erste und zweite Abschnitte unterteilt sein. 32 zeigt ein Diagramm, das der 2A entspricht und eine teilweise vergrößerte Draufsicht auf eine Halbleitereinrichtung zeigt, die eine laterale Diode gemäß einer Modifikation aufweist. 33A zeigt eine Darstellung, in der eine Querschnittsansicht veranschaulicht ist, die entlang der Linie XXXIIIA-XXXIIIA in 32 geschnitten ist, und es ist in 33B eine Darstellung gezeigt, in der eine Querschnittsansicht veranschaulicht ist, die entlang der Linie XXXIIIB-XXXIIIB in 32 aufgenommen ist. Ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist der erste Abschnitt des Abschnitts 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration in dem Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration an einer Position angeordnet, die am weitesten entfernt von der Kathodenkontaktregion 4 liegt. Gleichartig wie bei dem sechsten Ausführungsbeispiel ist der zweite Abschnitt des Abschnitts 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration in dem Zentrum bzw. der Mitte des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration angeordnet, und zwar bezogen auf die Breitenrichtung des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration.
  • Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen ist der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration von dem Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration umgeben. Alternativ kann, wie in 34 gezeigt ist, der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration auch außerhalb des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration angeordnet sein. In einem Beispiel, das in 34 gezeigt ist, befindet sich der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration in Kontakt mit dem Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und ist von der Kathodenkontaktregion 4 weiter entfernt angeordnet als der Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration.
  • Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen ist der Anodenverlängerungsabschnitt 9 ein separates Stück bzw. Teil der Anodenregion 6. Alternativ kann, wie in 35 gezeigt ist, der Anodenverlängerungsabschnitt 9 auch ein einzelnes Teil zusammen, bzw. einstückig, mit der Anodenregion 6 sein. Dies bedeutet, dass die Anodenregion 6 den Anodenverlängerungsabschnitt 9 enthalten kann. In einem Beispiel, das in 35 gezeigt ist, weist der Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration eine Verunreinigungskonzentration des Typs p von ungefähr 3,0 × 1016 cm–3 und eine Dicke von 15 μm auf und erstreckt sich von der Oberfläche der aktiven Schicht 1c bis zu der BOX-Schicht 1b. Selbst bei einer solchen Gestaltung, wie sie in 35 gezeigt ist, kann der gleiche Effekt wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erhalten werden.
  • Weiterhin kann sich der Anodenverlängerungsabschnitt 9, wie in 36 gezeigt ist, bis zu einem Bereich unterhalb der Anodenregion 6 erstrecken, so dass mindestens ein Teil der Bodenfläche der Anodenregion 6 von dem Anodenverlängerungsabschnitt 9 bedeckt sein kann. Bei einem Beispiel, das in 36 gezeigt ist, weist der Anodenverlängerungsabschnitt 9 eine Verunreinigungskonzentration des Typs p von ungefähr 3,0 × 1016 cm–3 sowie eine Dicke von 15 μm auf und erstreckt sich bis zu einem Bereich unterhalb des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration. Genauer gesagt erstreckt sich der Anodenverlängerungsabschnitt 9 bis zu einer Position unterhalb des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und näher heran an die Kathodenkontaktregion 4 als der Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration. Selbst bei einer solchen Gestaltung, wie sie in 36 gezeigt ist, kann der gleiche Effekt wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erhalten werden.
  • Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen ist der Anodenverlängerungsabschnitt 9, wie in 7A gezeigt ist, an der seitlichen Oberfläche der Grabenisolationsstruktur 1d ausgebildet, indem eine schräge Ionenimplantation durchgeführt wird. Alternativ kann der Anodenverlängerungsabschnitt 9 auch mittels eines unterschiedlichen Prozesses bzw. Verfahrens erzeugt werden. Als Beispiel wird nach der Ausbildung eines Grabens für die Grabenisolationsstruktur 1d eine Schicht aus p-dotiertem Polysilizium oder eine p-dotierte Oxidschicht in dem Graben gebildet, und es wird dann eine Festphasendiffusion oder eine Dampfphasendiffusion mittels einer thermischen Behandlung durchgeführt, so dass der Anodenverlängerungsabschnitt 9 an der Seitenfläche des Grabens gebildet werden kann.
  • Bei den Ausführungsbeispielen weist die Halbleitereinrichtung den IGBT-Transistor zusammen mit der lateralen Diode auf. Alternativ kann die Halbleitereinrichtung andere Elemente wie beispielsweise einen komplementären Metall-Oxid-Halbleiter (CMOS) und einen seitlich diffundierten Metall-Oxid-Halbleiter (LDMOS, laterally diffused metal oxide semiconductor) zusammen mit der lateralen Diode aufweisen. Wie vorstehend unter Bezugnahme auf die 7A–7C und 8A–8C beschrieben ist, ist der Anodenverlängerungsabschnitt 9 in dem IGBT-Bereich zusätzlich zu dem Diodenbereich ausgebildet, da die laterale Diode und der IGBT-Transistor in dem gleichen Prozess bzw. in den gleichen Verfahrensschritten gebildet werden. Ebenso wird der Anodenverlängerungsabschnitt 9 in dem anderen Elementbereich zusätzlich zu dem Diodenbereich gebildet, wenn die laterale Diode und das andere Element in dem gleichen Halbleitersubstrat 1 erzeugt werden.
  • 37 zeigt eine Darstellung, in der eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung dargestellt ist, die ein CMOS-Element und ein LDMOS-Element zusammen mit der lateralen Diode und dem IGBT – Transistor aufweist. Die laterale Diode, der IGBT-Transistor, das CMOS-Element und das LDMOS-Element sind in dem gleichen Halbleitersubstrat 1 ausgebildet. Jedoch sind in 37 zum Zwecke des leichteren Verständnisses die laterale Diode und der IGBT-Transistor nicht gezeigt.
  • Wie aus 37 ersichtlich ist, sind das LDMOS-Element und das CMOS-Element in dem Halbleitersubstrat 1 ausgebildet, das ein SOI-Substrat ist. Ein LDMOS-Bereich, in dem das LDMOS-Element gebildet ist, ist von einem CMOS-Bereich, in dem das CMOS-Element gebildet ist, durch die Grabenisolationsstruktur 1d isoliert. Damit sind das LDMOS-Element und das CMOS-Element gegenseitig isoliert. Wie in 7 gezeigt ist, ist der Anodenverlängerungsabschnitt 9 sowohl in dem CMOS-Bereich als auch in dem LDMOS-Bereich gebildet.
  • In dem CMOS-Bereich ist die LCOS-Oxidschicht 3 auf der Oberfläche der aktiven Schicht 1c gebildet, so dass ein MOSFET 60 mit P-Kanal und ein MOSFET 61 mit N-Kanal gegenseitig isoliert sein können. Genauer gesagt sind eine n-Topfschicht bzw. -Trogschicht („n-well layer”) 62a und eine p-Topfschicht bzw. -Trogschicht („p-well layer”) 62b, die in einem Oberflächenabschnitt der aktiven Schicht 1c ausgebildet sind, durch die LOCOS-Oxidschicht 3 isoliert.
  • In dem MOSFET 60 mit P-Kanal sind eine Sourceregion 63a des Typs p+ und eine Drainregion 64a des Typs p+ in der n-Topfschicht 62a gebildet. Eine Gateelektrode 66a ist durch eine bzw. unter Zwischenlage einer Gateisolationsschicht 65a auf einer Oberfläche der n-Topfschicht 62a zwischen der Sourceregion 63a und der Drainregion 64a ausgebildet. Eine Sourceelektrode 67a ist auf der Sourceregion 63a ausgebildet und mit dieser elektrisch verbunden, und es ist eine Drainelektrode 68a auf der Drainregion 64a ausgebildet und mit dieser elektrisch verbunden.
  • In dem MOSFET 61 mit N-Kanal sind eine Sourceregion 63b des Typs n+ sowie eine Drainregion 64b des Typs n+ in der p-Topfschicht 62b gebildet. Eine Gateelektrode 66b ist durch eine bzw. unter Zwischenlage einer Gateisolationsschicht 65b auf einer Oberfläche der p-Topfschicht 62b zwischen der Sourceregion 63b und der Drainregion 64b gebildet. Eine Sourceelektrode 67b ist auf der Sourceregion 63b ausgebildet und mit dieser elektrisch verbunden, und es ist eine Drainelektrode 68b auf der Drainregion 64b gebildet und mit dieser elektrisch verbunden.
  • Auf diese Weise ist in dem CMOS-Bereich das CMOS-Element gebildet, das den MOSFET 60 mit P-Kanal und den MOSFET 61 mit N-Kanal aufweist.
  • In dem LDMOS-Bereich ist die LOCOS-Oxidschicht 3 an bzw. auf der Oberfläche der aktiven Schicht 1c so gebildet, dass Teile eines LDMOS-Elements 70 isoliert sein können. Das LDMOS-Element 70 weist eine Drainregion 71 des Typs n, eine Kanalregion 72 des Typs p und eine Sourceregion 73 des Typs n+ auf, die in dem Oberflächenabschnitt der aktiven Schicht 1c gebildet sind. Eine Kontaktschicht 74 des Typs n+ ist in einem Oberflächenabschnitt der Drainregion 71 ausgebildet. Eine Kontaktschicht 75 des Typs p+ ist in einem Oberflächenabschnitt der Kanalregion 72 ausgebildet. Die Drainregion 71 und die Kanalregion sind durch die LOCOS-Oxidschicht 3 voneinander isoliert. Eine Gateelektrode 78 ist durch eine bzw. unter Zwischenlage einer Gateisolationsschicht 77 an bzw. auf der Kanalregion 72 gebildet. Eine Sourceelektrode 79 ist auf bzw. an der Sourceregion 73 und der Kontaktschicht 75 gebildet und elektrisch mit der Sourceregion 73 verbunden. Eine Drainelektrode 80 ist auf der Kontaktschicht 74 ausgebildet und mit der Drainregion 71 durch die Kontaktschicht 74 elektrisch verbunden. Weiterhin sind eine Körper- bzw. Substratschicht 81 des Typs p und eine tiefe Schicht 82 des Typs p gebildet. Die Körperschicht 81 überlappt die Kanalregion 72 und erstreckt sich tiefer als die Kanalregion 72. Die tiefe Schicht 82 ist außerhalb der Körperschicht 81 angeordnet. Die Körperschicht 81 und die tiefe Schicht 82 vergrößern die Lawinentauglichkeit bzw. Lawinenbeständigkeit. Auf diese Weise ist das LDMOS-Element 70 in dem LDMOS-Bereich gebildet.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann die Halbleitereinrichtung das CMOS-Element und das LDMOS-Element zusammen mit der lateralen Diode enthalten. In diesem Fall ist, wie in 37 gezeigt ist, der Anodenverlängerungsabschnitt 9 an der seitlichen Oberfläche der Grabenisolationsstruktur 1d gebildet, durch die der CMOS-Bereich und der LDMOS-Bereich isoliert sind.
  • Bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel ist die laterale Diode derart konfiguriert, dass die Anode an jeder Seite der Kathode angeordnet ist. Alternativ kann die laterale Diode derart konfiguriert sein, dass die Kathode an jeder Seite der Anode positioniert ist. Dies bedeutet, dass der Leitfähigkeitstyp umgekehrt werden kann.
  • Genauer gesagt sind bei den Ausführungsformen die Kathodenschicht 2 des Typs n– als eine erste Halbleiterregion definiert, die Anodenregion 6 des Typs p als eine zweite Halbleiterregion definiert, die Kathodenelektrode 10 als eine erste Elektrode definiert, die mit der ersten Halbleiterregion elektrisch verbunden ist, und die Anodenelektrode 11 als eine zweite Elektrode definiert, die mit der zweiten Halbleiterregion elektrisch verbunden ist. Die zweite Halbleiterregion weist den Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und den Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration auf, und es ist die zweite Elektrode mit dem Abschnitt 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und dem Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration in einer solchen Weise elektrisch verbunden, dass die zweite Elektrode einen ohmschen Kontakt mit dem Abschnitt 8 mit der hohen Verunreinigungskonzentration bildet. Weiterhin weist die zweite Halbleiterregion den Anodenverlängerungsabschnitt 9 des Typs p+ auf, der sich in der Tiefenrichtung des Halbleitersubstrats 1 erstreckt und eine Verunreinigungskonzentration aufweist, die größer ist als diejenige des Abschnitts 7 mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration.
  • Dies bedeutet, dass bei den Ausführungsbeispielen die erste Halbleiterregion vom Typ n ist und die zweite Halbleiterregion vom Typ p ist. Alternativ kann die erste Halbleiterregion vom Typ p sein, und es kann die zweite Halbleiterregion vom Typ n sein. Selbst wenn der Leitfähigkeitstyp bzw. Leitungstyp in dieser Weise umgekehrt wird, kann der gleiche Effekt wie bei den Ausführungsbeispielen erzielt werden. In jedem Fall ist ein elektrisches Potenzial auf der Seite der Kathode größer als auf der Seite der Anode während der Einschaltperiode bzw. des Einschaltzustands des IGBT-Transistors, und es ist das elektrische Potenzial auf der Seite der Anode größer als auf der Seite der Kathode während der Ausschaltperiode bzw. des Ausschaltzustands des IGBT-Transistors.
  • Es ist anzumerken, dass solche Änderungen und Modifikationen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
  • Der Offenbarungsgehalt der für vorliegende Anmeldung prioritätsbegründend in Anspruch genommenen JP-Voranmeldung wird hiermit in vollem Umfang als Bestandteil in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung mit einbezogen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 11-233795 A [0002]

Claims (13)

  1. Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode, wobei die Halbleitereinrichtung aufweist: ein Halbleitersubstrat (1), das eine Halbleiterschicht (1c, 1f, 1g) eines ersten Leitungstyps umfasst; eine erste Halbleiterregion (2) des ersten Leitungstyps, die in der Halbleiterschicht (1c, 1f, 1g) angeordnet ist; eine Kontaktregion (4) des ersten Leitungstyps, die eine Verunreinigungskonzentration aufweist, die größer ist als eine Verunreinigungskonzentration der ersten Halbleiterregion (2); eine zweite Halbleiterregion (6) eines zweiten Leitungstyps, die in der Halbleiterschicht (1c, 1f, 1g) angeordnet ist und von der Kontaktregion (4) getrennt ist; eine erste Elektrode (10), die durch die Kontaktregion (4) mit der ersten Halbleiterregion (2) elektrisch verbunden ist; und eine zweite Elektrode (11), die mit der zweiten Halbleiterregion (6) elektrisch verbunden ist, wobei eine von der ersten Halbleiterregion (2) und der zweiten Halbleiterregion (6) eine Kathodenregion ist, die andere von der ersten Halbleiterregion (2) und der zweiten Halbleiterregion (6) eine Anodenregion ist, eine von der ersten Elektrode (10) und der zweiten Elektrode (11) eine Kathodenelektrode der lateralen Diode ist, wobei die eine von der ersten Elektrode (10) und der zweiten Elektrode (11) mit der Kathodenregion verbunden ist, die andere von der ersten Elektrode (10) und der zweiten Elektrode (11) eine Anodenelektrode der lateralen Diode ist, wobei die andere von der ersten Elektrode (10) und der zweiten Elektrode (11) mit der Anodenregion verbunden ist, die zweite Halbleiterregion (6) einen Abschnitt (7) mit einer niedrigen Verunreinigungskonzentration, einen Abschnitt (8) mit einer hohen Verunreinigungskonzentration und einen Verlängerungsabschnitt (9) aufweist, der Abschnitt (7) mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration sich in Kontakt mit dem Abschnitt (8) mit der hohen Verunreinigungskonzentration befindet und eine Verunreinigungskonzentration aufweist, die kleiner ist als eine Verunreinigungskonzentration des Abschnitts (8) mit der hohen Verunreinigungskonzentration, die zweite Elektrode (11) einen ohmschen Kontakt mit dem Abschnitt (8) mit der hohen Verunreinigungskonzentration bildet, und der Verlängerungsabschnitt (8) eine Verunreinigungskonzentration aufweist, die größer ist als die Verunreinigungskonzentration des Abschnitts (7) mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration, und sich in einer Dickenrichtung der Halbleiterschicht (1c, 1f, 1g) erstreckt.
  2. Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode, wobei die Halbleitereinrichtung aufweist: ein Halbleitersubstrat (1), das ein Trägersubstrat (1a), eine Isolationsschicht (1b) auf dem Trägersubstrat (1a) und eine Halbleiterschicht (1c) eines ersten Leitungstyps auf der Isolationsschicht (1b) enthält; eine Isolationsstruktur (1d), die sich von einer Oberfläche der Halbleiterschicht (1c) zu der Isolationsschicht (1b) erstreckt; eine erste Halbleiterregion (2) des ersten Leitungstyps, die in der Halbleiterschicht (1c) durch die Isolationsstruktur (1d) isoliert angeordnet ist; eine Kontaktregion (4) des ersten Leitungstyps, die eine Verunreinigungskonzentration aufweist, die größer ist als eine Verunreinigungskonzentration der ersten Halbleiterregion (2); eine erste Elektrode (10), die mit der Kontaktregion (4) elektrisch verbunden ist; eine zweite Halbleiterregion (6) eines zweiten Leitungstyps, die in der ersten Halbleiterregion (2) angeordnet und von der Kontaktregion (4) getrennt ist, wobei die zweite Halbleiterregion (6) einen Abschnitt (7) mit einer niedrigen Verunreinigungskonzentration und einen Abschnitt (8) mit einer hohen Verunreinigungskonzentration enthält, wobei sich der Abschnitt (7) mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration in Kontakt mit dem Abschnitt (8) mit der hohen Verunreinigungskonzentration befindet sowie eine Verunreinigungskonzentration aufweist, die kleiner ist als eine Verunreinigungskonzentration des Abschnitts (8) mit der hohen Verunreinigungskonzentration; eine zweite Elektrode (11), die mit dem Abschnitt (7) mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und dem Abschnitt (8) mit der hohen Verunreinigungskonzentration elektrisch verbunden ist, wobei die zweite Elektrode (11) einen ohmschen Kontakt mit dem Abschnitt (8) mit der hohen Verunreinigungskonzentration bildet; und einen Verlängerungsabschnitt (9) des zweiten Leitungstyps, der in der Halbleiterschicht (1c) angeordnet ist und eine Verunreinigungskonzentration aufweist, die größer ist als die Verunreinigungskonzentration des Abschnitts (7) mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration, wobei sich der Verlängerungsabschnitt (9) in einer Dickenrichtung der Halbleiterschicht (1c) erstreckt und von der Kontaktregion (4) weiter entfernt angeordnet ist als der Abschnitt (7) mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und der Abschnitt (8) mit der hohen Verunreinigungskonzentration.
  3. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der sich der Verlängerungsabschnitt (9) von einer Oberfläche der Halbleiterschicht (1c) bis zu einer vorbestimmten Tiefe der Halbleiterschicht (1c) erstreckt, und die Tiefe kleiner ist als eine Dicke der Halbleiterschicht (1c).
  4. Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Verlängerungsabschnitt (9) einen ersten Abschnitt (9a) und einen zweiten Abschnitt (9b) aufweist, sich der erste Abschnitt (9a) in der Dickenrichtung der Halbleiterschicht (1c) erstreckt, und der zweite Abschnitt (9b) in einem Oberflächenabschnitt der Halbleiterschicht (1c) angeordnet ist und den ersten Abschnitt (9a) mit dem Abschnitt (8) mit der hohen Verunreinigungskonzentration verbindet.
  5. Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Kontaktregion (4) einen geraden Abschnitt aufweist, der Abschnitt (8) mit der hohen Verunreinigungskonzentration einen geraden Abschnitt an jeder Seite der Kontaktregion (4) aufweist, der Abschnitt (7) mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration einen geraden Abschnitt an jeder Seite der Kontaktregion (4) aufweist, und der Verlängerungsabschnitt (9) außerhalb des Abschnitts (7) mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration und des Abschnitts (8) mit der hohen Verunreinigungskonzentration im Hinblick auf die Kontaktregion (4) angeordnet ist.
  6. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 5, bei der der gerade Abschnitt des Abschnitts (8) mit der hohen Verunreinigungskonzentration auf der von der Kathodenkontaktregion (4) entfernten Seite des Abschnitts (7) mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration angeordnet ist.
  7. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 5, bei der der gerade Abschnitt des Abschnitts (8) mit der hohen Verunreinigungskonzentration in der Mitte des Abschnitts (7) mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration in einer, bzw. bezogen auf eine, Breitenrichtung des Abschnitts (7) mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration angeordnet ist, und die Breitenrichtung des Abschnitts (7) mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration rechtwinklig zu einer Längsrichtung der Kontaktregion (4) verläuft.
  8. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 7, bei der der Abschnitt (8) mit der hohen Verunreinigungskonzentration weiterhin einen Vorsprung aufweist, der sich von seinem geraden Abschnitt rechtwinklig erstreckt und mit dem Verlängerungsabschnitt (9) verbunden ist.
  9. Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die erste Halbleiterregion (2) einen Graben (10a) an einer Position aufweist, die der ersten Elektrode (10) entspricht, die Kontaktregion (4) an einer inneren Oberfläche des Grabens (10a) angeordnet ist, und die erste Elektrode (10) in dem Graben (10a) in einer solchen Weise angeordnet ist, dass die erste Elektrode (10) und die Kontaktregion (4) innerhalb des Grabens (10a) elektrisch miteinander verbunden sind.
  10. Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die erste Elektrode (10) eine erste Barrierenschicht (10b) aus Metall aufweist, die in Kontakt mit der Kontaktregion (4) steht, und die zweite Elektrode (11) eine zweite Barrierenschicht (11c) aus Metall aufweist, die sich in Kontakt mit der zweiten Halbleiterregion (6) befindet.
  11. Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Verunreinigungskonzentration des Abschnitts (7) mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration gleich 1,0 × 1016 cm–3 oder geringer ist, so dass die zweite Elektrode (11) einen Schottky-Kontakt mit dem Abschnitt (7) mit der niedrigen Verunreinigungskonzentration bildet, und die Verunreinigungskonzentration des Abschnitts (8) mit der hohen Verunreinigungskonzentration gleich 1,0 × 1019 cm–3 oder größer ist, so dass die zweite Elektrode (11) den ohmschen Kontakt mit dem Abschnitt (8) mit der hohen Verunreinigungskonzentration bildet.
  12. Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der sich die Kontaktregion (4) mit lediglich einem Teil einer rückseitigen Oberfläche der ersten Elektrode (10) in Kontakt befindet.
  13. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 12, die weiterhin aufweist: eine Schicht (50) des zweiten Leitungstyps, die unterhalb der ersten Elektrode (10) angeordnet ist, wobei die erste Elektrode (10) mit der Kontaktregion (4) und der Schicht (50) des zweiten Leitungstyps elektrisch verbunden ist.
DE102011080351A 2010-08-04 2011-08-03 Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode Withdrawn DE102011080351A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010175464 2010-08-04
JP2010-175464 2010-08-04
JP2011-118863 2011-05-27
JP2011118863A JP5434961B2 (ja) 2010-08-04 2011-05-27 横型ダイオードを有する半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011080351A1 true DE102011080351A1 (de) 2012-06-28

Family

ID=45555528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011080351A Withdrawn DE102011080351A1 (de) 2010-08-04 2011-08-03 Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode

Country Status (4)

Country Link
US (2) US8742534B2 (de)
JP (1) JP5434961B2 (de)
CN (1) CN102376773B (de)
DE (1) DE102011080351A1 (de)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012190873A (ja) * 2011-03-09 2012-10-04 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置及びその製造方法
JP5739767B2 (ja) * 2011-08-23 2015-06-24 株式会社東芝 誘電体分離基板および半導体装置
US8709833B2 (en) * 2011-12-22 2014-04-29 International Business Machines Corporation Measuring current and resistance using combined diodes/resistor structure to monitor integrated circuit manufacturing process variations
US20140191319A1 (en) * 2013-01-04 2014-07-10 GlobalFoundries, Inc. Finfet compatible diode for esd protection
EP2757580A1 (de) * 2013-01-22 2014-07-23 Nxp B.V. Bipolar-CMOS-DMOS-Prozesse
KR102016986B1 (ko) * 2013-01-25 2019-09-02 삼성전자주식회사 엘디모스 트랜지스터 기반의 다이오드 및 이를 포함하는 정전기 방전 보호 회로
JP5865860B2 (ja) 2013-03-25 2016-02-17 株式会社東芝 半導体装置
US9006054B2 (en) 2013-06-13 2015-04-14 International Business Machines Corporation Lateral diode compatible with FinFET and method to fabricate same
JP6154292B2 (ja) 2013-11-06 2017-06-28 トヨタ自動車株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法
US9646964B2 (en) * 2015-07-23 2017-05-09 Vanguard International Semiconductor Corporation Semiconductor device
JP6789177B2 (ja) * 2017-06-02 2020-11-25 株式会社東芝 半導体装置
CN108511420B (zh) * 2018-05-09 2024-05-14 厦门元顺微电子技术有限公司 半导体结构和芯片
US10971632B2 (en) * 2019-06-24 2021-04-06 Semiconductor Components Industries, Llc High voltage diode on SOI substrate with trench-modified current path
TW202137333A (zh) * 2020-03-24 2021-10-01 立錡科技股份有限公司 具有橫向絕緣閘極雙極性電晶體之功率元件及其製造方法
US11876093B2 (en) * 2020-03-24 2024-01-16 Richtek Technology Corporation Power device including lateral insulated gate bipolar transistor (LIGBT) and manufacturing method thereof
US20210343861A1 (en) * 2020-04-29 2021-11-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Semiconductor arrangement and method of making
CN115274862A (zh) * 2021-04-30 2022-11-01 无锡华润上华科技有限公司 二极管及其制造方法及半导体器件

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11233795A (ja) 1998-02-18 1999-08-27 Toshiba Corp 高耐圧半導体素子

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2878689B2 (ja) * 1988-07-04 1999-04-05 株式会社東芝 高耐圧半導体素子
US5438220A (en) 1987-02-26 1995-08-01 Kabushiki Kaisha Toshiba High breakdown voltage semiconductor device
US5241210A (en) * 1987-02-26 1993-08-31 Kabushiki Kaisha Toshiba High breakdown voltage semiconductor device
US5294825A (en) 1987-02-26 1994-03-15 Kabushiki Kaisha Toshiba High breakdown voltage semiconductor device
US5343067A (en) 1987-02-26 1994-08-30 Kabushiki Kaisha Toshiba High breakdown voltage semiconductor device
US5592014A (en) 1987-02-26 1997-01-07 Kabushiki Kaisha Toshiba High breakdown voltage semiconductor device
JP2788269B2 (ja) 1988-02-08 1998-08-20 株式会社東芝 半導体装置およびその製造方法
JP2940708B2 (ja) * 1990-10-25 1999-08-25 三洋電機株式会社 複合ダイオード
US5187113A (en) * 1991-05-17 1993-02-16 United Technologies Corporation Field oxide termination and gate oxide formation
US5418185A (en) * 1993-01-21 1995-05-23 Texas Instruments Incorporated Method of making schottky diode with guard ring
DE4405815A1 (de) * 1993-02-24 1994-08-25 Samsung Electronics Co Ltd Halbleitervorrichtung mit einer Anodenschicht, die durch selektive Diffusion ausgebildete Bereiche geringerer Konzentration aufweist
JPH0745841A (ja) * 1993-07-28 1995-02-14 Toyota Autom Loom Works Ltd 半導体装置の製造方法
JP4167313B2 (ja) * 1997-03-18 2008-10-15 株式会社東芝 高耐圧電力用半導体装置
JP3905981B2 (ja) * 1998-06-30 2007-04-18 株式会社東芝 高耐圧半導体装置
JP2002009303A (ja) * 2000-06-19 2002-01-11 Nippon Inter Electronics Corp 半導体装置
US7166904B2 (en) * 2004-02-03 2007-01-23 International Business Machines Corporation Structure and method for local resistor element in integrated circuit technology
JP2005347367A (ja) 2004-06-01 2005-12-15 Toyota Motor Corp 半導体装置とその製造方法
JP2006164997A (ja) 2004-12-02 2006-06-22 Toyota Motor Corp 半導体装置の製造方法
JP2006310790A (ja) * 2005-03-30 2006-11-09 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置
JP5172654B2 (ja) * 2008-12-27 2013-03-27 株式会社東芝 半導体装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11233795A (ja) 1998-02-18 1999-08-27 Toshiba Corp 高耐圧半導体素子

Also Published As

Publication number Publication date
US8742534B2 (en) 2014-06-03
US20120032313A1 (en) 2012-02-09
CN102376773A (zh) 2012-03-14
JP5434961B2 (ja) 2014-03-05
US20140225234A1 (en) 2014-08-14
JP2012054532A (ja) 2012-03-15
CN102376773B (zh) 2014-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011080351A1 (de) Halbleitereinrichtung mit einer lateralen Diode
DE112016003510B4 (de) HALBLEITERVORRlCHTUNG UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER HALBLEITERVORRICHTUNG
DE112016003509B4 (de) Halbleitervorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung
DE102008000660B4 (de) Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung
DE102013114842B4 (de) Halbleitervorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung
DE112012002823B4 (de) Bipolartransistor mit isoliertem Gate und Verfahren zur Herstellung eines solchen Bipolartransistors
DE102013022570B4 (de) Halbleiterbauelement und verfahren zu seiner herstellung
DE10161129B4 (de) Halbleitervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE112010005443B4 (de) Halbleitervorrichtung mit einem Halbleitersubstrat mit einem Diodenbereich und einem IGBT-Bereich sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE102009061250B3 (de) Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements
DE112012002956B4 (de) Bipolarer Transistor mit isoliertem Gate
DE102008023349B4 (de) Halbleitervorrichtung
DE69628633T2 (de) Halbleiteranordnung mit isoliertem Gate und Verfahren zur Herstellung
DE19701189B4 (de) Halbleiterbauteil
DE112016000210T5 (de) Halbleitervorrichtung und Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung
DE112014003712T5 (de) Halbleitervorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung
DE102014107325A1 (de) Halbleiterbauelement
DE102011053147B4 (de) Halbleiterstruktur mit grabenstrukturen in direktem kontakt
DE112011104322T5 (de) Halbleitervorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung
DE112011101442T5 (de) Halbleitervorrichtung
DE102011077841A1 (de) Leistungshalbleitervorrichtung
DE102012211544A1 (de) Halbleitervorrichtung
DE19900313A1 (de) Halbleitervorrichtung und Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung
DE112018003459T5 (de) Halbleitervorrichtung und verfahren zum herstellen derselben
DE102021101762A1 (de) Halbleitervorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R123 Application deemed withdrawn due to non-payment of filing fee
R409 Internal rectification of the legal status completed
R409 Internal rectification of the legal status completed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee