DE102015112584A1 - Halbleitervorrichtung und herstellungsverfahren - Google Patents

Halbleitervorrichtung und herstellungsverfahren Download PDF

Info

Publication number
DE102015112584A1
DE102015112584A1 DE102015112584.6A DE102015112584A DE102015112584A1 DE 102015112584 A1 DE102015112584 A1 DE 102015112584A1 DE 102015112584 A DE102015112584 A DE 102015112584A DE 102015112584 A1 DE102015112584 A1 DE 102015112584A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
nitride
carbide
substance
ternary
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.)
Granted
Application number
DE102015112584.6A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102015112584B4 (de
Inventor
Ulrich Glaser
Peter Irsigler
Hans-Joachim Schulze
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.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
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 Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Publication of DE102015112584A1 publication Critical patent/DE102015112584A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102015112584B4 publication Critical patent/DE102015112584B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
    • H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/45—Ohmic electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/02636—Selective deposition, e.g. simultaneous growth of mono- and non-monocrystalline semiconductor materials
    • H01L21/02647—Lateral overgrowth
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/74—Making of localized buried regions, e.g. buried collector layers, internal connections substrate contacts
    • H01L21/743—Making of internal connections, substrate contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/535—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including internal interconnections, e.g. cross-under constructions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
    • H01L29/0642—Isolation within the component, i.e. internal isolation
    • H01L29/0649—Dielectric regions, e.g. SiO2 regions, air gaps
    • H01L29/0653—Dielectric regions, e.g. SiO2 regions, air gaps adjoining the input or output region of a field-effect device, e.g. the source or drain region
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
    • H01L29/0804—Emitter regions of bipolar transistors
    • H01L29/0808—Emitter regions of bipolar transistors of lateral transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
    • H01L29/0821—Collector regions of bipolar transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
    • H01L29/417—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
    • H01L29/417—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/41708—Emitter or collector electrodes for bipolar transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
    • H01L29/417—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/41725—Source or drain electrodes for field effect devices
    • H01L29/41766—Source or drain electrodes for field effect devices with at least part of the source or drain electrode having contact below the semiconductor surface, e.g. the source or drain electrode formed at least partially in a groove or with inclusions of conductor inside the semiconductor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
    • H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/45—Ohmic electrodes
    • H01L29/456—Ohmic electrodes on silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
    • H01L29/73—Bipolar junction transistors
    • H01L29/735—Lateral transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
    • H01L29/7802—Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors
    • H01L29/7811—Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors with an edge termination structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
    • H01L29/8611—Planar PN junction diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
    • H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66234—Bipolar junction transistors [BJT]
    • H01L29/66325—Bipolar junction transistors [BJT] controlled by field-effect, e.g. insulated gate bipolar transistors [IGBT]
    • H01L29/66333—Vertical insulated gate bipolar transistors
    • H01L29/6634—Vertical insulated gate bipolar transistors with a recess formed by etching in the source/emitter contact region
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
    • H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66234—Bipolar junction transistors [BJT]
    • H01L29/66325—Bipolar junction transistors [BJT] controlled by field-effect, e.g. insulated gate bipolar transistors [IGBT]
    • H01L29/66333—Vertical insulated gate bipolar transistors
    • H01L29/66348—Vertical insulated gate bipolar transistors with a recessed gate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
    • H01L29/7395—Vertical transistors, e.g. vertical IGBT
    • H01L29/7396—Vertical transistors, e.g. vertical IGBT with a non planar surface, e.g. with a non planar gate or with a trench or recess or pillar in the surface of the emitter, base or collector region for improving current density or short circuiting the emitter and base regions
    • H01L29/7397—Vertical transistors, e.g. vertical IGBT with a non planar surface, e.g. with a non planar gate or with a trench or recess or pillar in the surface of the emitter, base or collector region for improving current density or short circuiting the emitter and base regions and a gate structure lying on a slanted or vertical surface or formed in a groove, e.g. trench gate IGBT
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
    • H01L29/7802—Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors
    • H01L29/7813—Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors with trench gate electrode, e.g. UMOS transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

Eine Halbleitervorrichtung umfasst einen Trench (106), der sich in einen Halbleiterkörper (105) von einer ersten Oberfläche (107) erstreckt. Wenigstens ein Stoff aus einem ternären Carbid und einem ternären Nitrid ist in dem Trench (106).

Description

  • HINTERGRUND
  • Elektrische Eigenschaften von Halbleitervorrichtungen werden durch eine Anzahl von Vorrichtungsteilen beeinflusst. Ein Widerstand zwischen Lastanschlüssen einer Halbleitervorrichtung, wie einer Diode oder eines Transistors, beispielsweise eines Feldeffekttransistors mit isoliertem Gate (IGFET), wie eines Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistors (MOSFET), eines Bipolartransistors mit isoliertem Gate (IGBT), eines Junction- bzw. Übergang-Feldeffekttransistors (JFET), eines bipolaren Junctiontransistors (BJT) wird beispielsweise durch eine Halbleitermasse, Kontakte und Verdrahtung bestimmt. Ein Minimieren des Widerstandes erlaubt eine Reduktion von resistiven bzw. Widerstandsverlusten in der Halbleitervorrichtung.
  • Es ist wünschenswert, eine Halbleitervorrichtung und ein Herstellungsverfahren vorzusehen, die verbesserte elektrische Eigenschaften erlauben.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleitervorrichtung und ein Herstellungsverfahren zu schaffen, die jeweils den obigen Forderungen genügen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Halbleitervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 bzw. 7 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 16 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel einer Halbleitervorrichtung umfasst diese einen Trench bzw. Graben, der sich in einen Halbleiterkörper von einer ersten Oberfläche erstreckt. Wenigstens ein Stoff aus einem ternären Carbid und einem ternären Nitrid ist in dem Trench.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel einer Halbleitervorrichtung umfasst diese einen Halbleiterkörper, der entgegengesetzte erste und zweite Oberflächen hat. Wenigstens ein Stoff aus einem Nitrid und einem Carbid ist in dem Halbleiterkörper vergraben. Ein zweiter Teil des Halbleiterkörpers ist zwischen der ersten Oberfläche und dem wenigstens einen Stoff aus dem Nitrid und dem Carbid. Ein erster Teil des Halbleiterkörpers ist zwischen der zweiten Oberfläche und dem wenigstens einen Stoff aus dem Nitrid und dem Carbid. Ein Schmelzpunkt des wenigstens einen Stoffes aus dem Nitrid und dem Carbid ist größer als 900°C.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung wird wenigstens ein Stoff aus einem Nitrid und einem Carbid auf einem zweiten Teil eines Halbleiterkörpers gebildet. Das Verfahren umfasst weiterhin ein Vergraben des wenigstens einen Stoffes aus dem Nitrid und dem Carbid in dem Halbleiterkörper durch Bilden eines ersten Teiles des Halbleiterkörpers auf dem zweiten Teil und auf dem wenigstens einen Stoff aus dem Nitrid und dem Carbid durch epitaktisches Wachstum.
  • Der Fachmann wird zusätzliche Merkmale und Vorteile nach Lesen der folgenden Detailbeschreibung und Betrachten der begleitenden Zeichnungen erkennen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die begleitenden Zeichnungen sind beigeschlossen, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu liefern, und sie sind in die Offenbarung einbezogen und bilden einen Teil von dieser. Die Zeichnungen veranschaulichen die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zum Erläutern von Prinzipien der Erfindung. Andere Ausführungsbeispiele und beabsichtigte Vorteile werden sofort gewürdigt, da sie unter Hinweis auf die folgende Detailbeschreibung besser verstanden werden.
  • 1 ist eine schematische Schnittdarstellung eines Halbleiterkörpers zum Veranschaulichen einer Halbleitervorrichtung, die eine Struktur umfasst, die wenigstens einen Stoff von bzw. aus einem ternären Carbid und einem ternären Nitrid in einem Trench aufweist.
  • 2A bis 2I und 3A bis 3C veranschaulichen verschiedene Ausführungsbeispiele der Struktur von 1.
  • 4, 5A und 5B sind schematische Schnittdarstellungen eines Halbleiterkörpers zum Veranschaulichen einer Halbleitervorrichtung, die wenigstens einen Stoff aus einem Carbid und einem Nitrid, vergraben in dem Halbleiterkörper, umfasst.
  • 6, 7A und 7B sind schematische Schnittdarstellungen eines Halbleiterkörpers zum Veranschaulichen von lateralen und vertikalen Dioden, die wenigstens einen Stoff aus einem ternären Carbid und einem ternären Nitrid umfassen.
  • 8 ist eine schematische Schnittdarstellung eines Halbleiterkörpers zum Veranschaulichen eines npn-Bipolar-Junctiontransistors (BJT), der wenigstens einen Stoff aus einem ternären Carbid und einem ternären Nitrid umfasst.
  • 9A und 9B sind schematische Schnittdarstellungen eines Halbleiterkörpers zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, die wenigstens einen Stoff aus einem Carbid und einem Nitrid, vergraben in dem Halbleiterkörper, umfasst.
  • DETAILBESCHREIBUNG
  • In der folgenden Detailbeschreibung wird Bezug genommen auf die begleitenden Zeichnungen, die einen Teil der Offenbarung bilden und in denen für Veranschaulichungszwecke spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgestaltet werden kann. Es ist zu verstehen, dass andere Ausführungsbeispiele verwendet und strukturelle oder logische Änderungen gemacht werden können, ohne von dem Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können Merkmale, die für ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht oder beschrieben sind, bei oder im Zusammenhang mit anderen Ausführungsbeispielen verwendet werden, um zu noch einem weiteren Ausführungsbeispiel zu gelangen. Es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung derartige Modifikationen und Veränderungen umfasst. Die Beispiele sind mittels einer spezifischen Sprache beschrieben, die nicht als den Bereich der beigefügten Patentansprüche begrenzend aufgefasst werden sollte. Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu und dienen lediglich für Veranschaulichungszwecke. Zur Klarheit sind die gleichen Elemente mit entsprechenden Bezugszeichen in den verschiedenen Zeichnungen versehen, falls nicht etwas anderes festgestellt wird.
  • Die Begriffe "haben", "enthalten", "umfassen", "aufweisen" und ähnliche Begriffe sind offene Begriffe, und diese Begriffe geben das Vorhandensein der festgestellten Strukturen, Elemente oder Merkmale an, schließen jedoch das Vorhandensein von zusätzlichen Elementen oder Merkmalen nicht aus. Die unbestimmten Artikel und die bestimmten Artikel sollen sowohl den Plural als auch den Singular umfassen, falls sich aus dem Zusammenhang nicht klar etwas anderes ergibt.
  • Der Begriff "elektrisch verbunden" beschreibt eine permanente niederohmige Verbindung zwischen elektrisch verbundenen Elementen, beispielsweise einen direkten Kontakt zwischen den betreffenden Elementen oder eine niederohmige Verbindung über ein Metall und/oder einen hochdotierten Halbleiter. Der Begriff "elektrisch gekoppelt" umfasst, dass ein oder mehrere dazwischenliegende Elemente, die für eine Signalübertragung gestaltet sind, zwischen den elektrisch gekoppelten Elementen vorhanden sein können, beispielsweise Elemente, die zeitweise eine niederohmige Verbindung in einem ersten Zustand und eine hochohmige elektrische Entkopplung in einem zweiten Zustand vorsehen.
  • Die Figuren veranschaulichen relative Dotierungskonzentrationen durch Angabe von "–" oder "+" nächst zu dem Dotierungskonzentration "n" oder "p". Beispielsweise bedeutet "n–" eine Dotierungskonzentration, die niedriger als die Dotierungskonzentration eines "n"-Dotierungsbereiches ist, während ein "n+"-Dotierungsbereich eine höhere Dotierungskonzentration hat als ein "n"-Dotierungsbereich. Dotierungsbereiche der gleichen relativen Dotierungskonzentration haben nicht notwendigerweise die gleiche absolute Dotierungskonzentration. Beispielsweise können zwei verschiedene "n"-Dotierungsbereiche die gleichen oder verschiedene absolute Dotierungskonzentrationen haben.
  • Die Begriffe "Wafer", "Substrat", "Halbleiterkörper" oder "Halbleitersubstrat", die in der folgenden Beschreibung verwendet sind, können irgendeine auf Halbleiter beruhende Struktur umfassen, die eine Halbleiteroberfläche hat. Wafer und Struktur sind so zu verstehen, dass sie Silizium, Silizium-auf-Isolator (SOI), Silizium-auf-Saphir (SOS), dotierte und undotierte Halbleiter, epitaktische Schichten von Silizium, getragen durch eine Basishalbleiterunterlage, und andere Halbleiterstrukturen umfassen. Der Halbleiter braucht nicht auf Silizium zu beruhen. Der Halbleiter kann ebenso Silizium-Germanium (SiGe), Germanium (Ge) oder Galliumarsenid (GaAs) sein. Gemäß anderen Ausführungsbeispielen können Siliziumcarbid (SiC) oder Galliumnitrid (GaN) das Halbleitersubstratmaterial bilden.
  • Der Begriff "horizontal", wie dieser in der vorliegenden Beschreibung verwendet ist, soll eine Orientierung im Wesentlichen parallel zu einer ersten oder Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrats oder -körpers beschreiben. Dies kann beispielsweise die Oberfläche des Wafers oder einer Die bzw. eines Chips sein.
  • Der Begriff "vertikal", wie dieser in der vorliegenden Beschreibung verwendet ist, soll eine Orientierung beschreiben, die im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Oberfläche angeordnet ist, d.h. parallel zu der Normalrichtung der ersten Oberfläche des Halbleitersubstrats oder -körpers.
  • In dieser Beschreibung wird eine zweite Oberfläche eines Halbleitersubstrats oder eines Halbleiterkörpers als auf der unteren oder Rückseitenoberfläche gebildet angesehen, während die erste Oberfläche als auf der oberen, Vorder- oder Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates gebildet betrachtet wird. Die Begriffe "über" und "unter", wie diese in der vorliegenden Beschreibung verwendet sind, beschreiben daher eine relative Lage eines strukturellen Merkmales zueinander.
  • In dieser Beschreibung bezieht sich n-dotiert auf einen ersten Leitfähigkeitstyp, während sich p-dotiert auf einen zweiten Leitfähigkeitstyp bezieht. Alternativ können die Halbleitervorrichtungen mit entgegengesetzten Dotierungsbeziehungen gebildet werden, so dass der erste Leitfähigkeitstyp p-dotiert sein kann und der zweite Leitfähigkeitstyp n-dotiert sein kann.
  • Spezifische Ausführungsbeispiele, die in dieser Beschreibung erläutert sind, beziehen sich, ohne hierauf begrenzt zu sein, auf Halbleitervorrichtungen, insbesondere Feldeffekt-Halbleitertransistoren, Dioden, bipolare Transistoren und ESD-Schutzvorrichtungen. Innerhalb dieser Beschreibung werden die Begriffe "Halbleitervorrichtung" und "Halbleiterkomponente" synonym verwendet. Die Halbleitervorrichtung umfasst typischerweise eine Feldeffekt- oder Transistorstruktur. Die Feldeffektstruktur kann eine MOSFET- oder eine IGBT-Struktur sein, die einen pn-Übergang hat, der eine Bodydiode zwischen einem Driftbereich des ersten Leitfähigkeitstyps und einem Bodybereich des zweiten Leitfähigkeitstyps bildet. Die Halbleitervorrichtung ist typischerweise eine vertikale Halbleitervorrichtung, die zwei Lastmetallisierungen hat, beispielsweise eine Sourcemetallisierung und eine Drainmetallisierung für einen MOSFET, welche entgegengesetzt zueinander und in einem niedrigen resistiven Kontakt mit einem jeweiligen Kontaktbereich angeordnet sind. Die Feldeffektstruktur kann auch durch eine JFET-Struktur gebildet sein.
  • Beispielsweise ist die Halbleitervorrichtung eine Leistungshalbleitervorrichtung, die ein aktives Gebiet mit beispielsweise einer Vielzahl von IGBT-Zellen oder MOSFET-Zellen hat, um eine Laststrom zwischen den zwei Lastmetallisierungen zu führen und/oder zu steuern. Weiterhin hat die Leistungshalbleitervorrichtung typischerweise ein peripheres bzw. Randgebiet mit wenigstens einer Randabschlussstruktur, die wenigstens teilweise das aktive Gebiet, von oben betrachtet, umgibt.
  • Der Begriff "Leistungshalbleitervorrichtung" wie dieser in der vorliegenden Beschreibung verwendet ist, soll eine Halbleitervorrichtung auf einem einzelnen Chip mit Hochspannungs- und/oder Hochstrom-Schaltfähigkeiten beschreiben. Mit andere Worten, Leistungshalbleitervorrichtungen sollen für einen hohen Strom, typischerweise in dem 10 Ampere- bis zu einigen kA-Bereich ausgelegt sein. In dieser Beschreibung werden die Begriffe "Leistungshalbleitervorrichtung" und "Leistungshalbleiterkomponente" bzw. "Leistungshalbleiterbauelement" synonym verwendet.
  • Der Begriff "Feldeffekt", wie dieser in der vorliegenden Beschreibung verwendet ist, soll die durch das elektrische Feld vermittelte Bildung eines leitenden "Kanals" des ersten Leitfähigkeitstyps und/oder eine Steuerung der Leitfähigkeit und/oder einer Gestalt des Kanals zwischen zwei Bereichen des ersten Leitfähigkeitstyps beschreiben. Der leitende Kanal kann in dem Halbleiterbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, typischerweise einem Bodybereich des zweiten Leitfähigkeitstyps, gebildet und/oder gesteuert werden, der zwischen den zwei Bereichen des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist. Aufgrund des Feldeffektes wird ein unipolarer Strompfad durch den Kanalbereich gebildet und/oder gesteuert zwischen einem Sourcebereich oder einem Emitterbereich des ersten Leitfähigkeitstyps und einem Driftbereich des ersten Leitfähigkeitstyps in einer MOSFET-Struktur bzw. in einer IGBT-Struktur. Der Driftbereich kann jeweils in Kontakt mit einem höher dotierten Drainbereich des ersten Leitfähigkeitstyps oder einem höher dotierten Kollektorbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps sein. Der Drainbereich oder der Kollektorbereich ist in einem niedrigen resistiven elektrischen Kontakt mit einer Drain- oder Kollektorelektrode. Der Sourcebereich oder der Emitterbereich ist in einem niedrigen resistiven elektrischen Kontakt mit einer Source- oder Emitterelektrode. In einer JFET-Struktur ist der Kanalbereich typischerweise durch einen Teil des Driftbereiches des ersten Leitfähigkeitstyps, angeordnet zwischen einem Gatebereich und einem Bodybereich des zweiten Leitfähigkeitstyps, gebildet und kann gesteuert werden durch Ändern der Breite einer zwischen dem Gatebereich und dem Kanalbereich gebildeten Verarmungsschicht.
  • In dem Zusammenhang der vorliegenden Beschreibung sollte der Begriff "MOS" (Metall-Oxid-Halbleiter) so verstanden werden, dass er den allgemeineren Begriff "MIS" (Metall-Isolator-Halbleiter) umfasst. Beispielsweise sollte der Begriff "MOSFET" (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) so verstanden werden, dass er FETs umfasst, die einen Gateisolator haben, der nicht ein Oxid ist, d.h., der Begriff MOSFET wird in der allgemeineren Begriffsbedeutung eines IGFET (Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate) bzw. MISFET (Metall-Isolator-Halbleiter-Feldeffekttransistor) verwendet.
  • In dem Zusammenhang der vorliegenden Beschreibung soll der Begriff "Gateelektrode" eine Elektrode beschreiben, die gestaltet ist, um einen Kanalbereich zu bilden und/oder zu steuern.
  • Beispielsweise ist die Gateelektrode als eine Trench-Gateelektrode ausgeführt, d.h. als eine Gateelektrode, die in einem Trench bzw. Graben angeordnet ist, der sich von der Hauptoberfläche in das Halbleitersubstrat oder den Halbleiterkörper erstreckt. Die Gateelektrode kann auch als eine planare Gateelektrode ausgeführt sein.
  • Eine Einheitszelle eines aktiven Gebietes einer Leistungsfeldeffekthalbleitervorrichtung kann in einem horizontalen Querschnitt eine Trench-Gateelektrode und einen umgebenden Teil einer Mesa umfassen, wenn die Trench-Gateelektroden ein zweidimensionales Gitter beispielsweise in der Form eines Schachbrettes bilden, wenn von oben betrachtet wird.
  • Alternativ kann die Einheitszelle des aktiven Gebietes einer Leistungsfeldeffekthalbleitervorrichtung in einem horizontalen Querschnitt eine Trench-Gateelektrode und einen jeweiligen Teil von zwei angrenzenden Mesas umfassen, wenn von oben betrachtet wird. In diesen Ausführungsbeispielen können die Trench-Gateelektroden, Mesas und Einheitszellen jeweilige eindimensionale Gitter bilden.
  • Eine schematische Schnittdarstellung eines Halbleiterkörpers 105 einer Halbleitervorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel ist in 1 gezeigt.
  • Die Halbleitervorrichtung 100 umfasst einen Trench 106, der sich in den Halbleiterkörper 105 von einer ersten Oberfläche 107, beispielsweise einer vorderen Oberfläche entgegengesetzt zu einer zweiten Oberfläche 108, beispielsweise einer hinteren Oberfläche, erstreckt. Eine Struktur 111 in dem Trench umfasst wenigstens einen Stoff aus bzw. von einem ternären Carbid und einem ternären Nitrid.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der wenigstens eine Stoff aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid ein AxByRz, wobei A ein Stoff aus Sc, Ti, Cr, V, Zr, Nb, Mo, Hf und Ta ist, B ein Stoff aus Al, Si, P, S, Ga, Ge, As, Cd, In, Sn, Te und Pb ist, R ein Stoff aus C und N ist und [x,y,z] eines aus [2,1,1], [3,1,2], [4,1,3] ist. Beispiele für [3,1,2] sind Ti3AlC2, Ti3GeC2, Ti3SiC2. Ein Beispiel für [4,1,3] ist Ti4AlN3.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist eine optionale Kontaktschicht 112 zwischen dem wenigstens einen Stoff aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid und dem Halbleiterkörper 105 angeordnet. Die Kontaktschicht kann ein Silizid oder ein hochdotierter Halbleiter, wie eine p+-+dotierte oder n+-dotierte Schicht sein. Die Kontaktschicht 112 kann an einer elektrischen Kontaktzwischenfläche zwischen dem wenigstens einen Stoff aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid und dem Halbleiterkörper angeordnet sein und kann außerhalb der elektrischen Kontaktzwischenfläche abwesend sein bzw. fehlen.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann die optionale Kontaktschicht 112 an einem Teil der Kontaktzwischenfläche zwischen dem wenigstens einen Stoff aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid und dem Halbleiterkörper 105, beispielsweise an einer Seitenwand und/oder der Bodenseite, angeordnet sein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel, das in der schematischen Schnittdarstellung von 2A veranschaulicht ist, füllt wenigstens ein Stoff 113 aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid den Trench 106 vollständig.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel, das in der schematischen Schnittdarstellung von 2B veranschaulicht ist, ist ein Dielektrikum 115 zwischen dem wenigstens einem Stoff aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid 113 und einer Seitenwand des Trenches 106 angeordnet. Das Dielektrikum liefert eine laterale elektrische Isolation zwischen dem wenigstens einen Stoff aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid 113 und dem Halbleiterkörper 105. Das Dielektrikum 115 kann ein Oxid, beispielsweise ein Siliziumoxid und/oder ein Nitrid, beispielsweise ein Siliziumnitrid sein und kann irgendwelche(s) andere(s) dielektrische Materialien bzw. dielektrisches Material umfassen, die bzw. das gestaltet ist, um eine elektrische Isolation zu liefern. Der wenigstens eine Stoff aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid 113 grenzt an den Halbleiterkörper 105 an einer Bodenseite des Trenches 106 an.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel, das in der schematischen Schnittdarstellung von 2C veranschaulicht ist, ist das Dielektrikum 115 zwischen einer Bodenseite des wenigstens einen Stoffes aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid 113 und dem Halbleiterkörper 105 angeordnet. Das Dielektrikum 115 erlaubt eine elektrische Isolation des wenigstens einen Stoffes aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid 113 zu einer Bodenseite. Ein elektrischer Kontakt zu dem Halbleiterkörper 105 wird bewirkt durch eine Seitenwand des Trenches 105, beispielsweise getragen durch die optionale Kontaktschicht 112.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel, das in der schematischen Schnittdarstellung von 2D veranschaulicht ist, ist der wenigstens eine Stoff 113 aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid an einem Bodenteil des Trenches 106 angeordnet. Das Dielektrikum 115 ist auf dem wenigstens einen Stoff 113 aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid angeordnet. Das Dielektrikum 115 ist somit zwischen der ersten Oberfläche 107 und dem wenigstens einen Stoff 113 aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid vorgesehen. Das Dielektrikum 115 erlaubt eine elektrische Isolation des wenigstens einen Stoffes 113 aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid zu der ersten Oberfläche 107. Ein elektrischer Kontakt zu dem Halbleiterkörper 105 wird durch eine Bodenseite des Trenches 106, beispielsweise getragen durch die optionale Kontaktschicht 112, bewirkt.
  • Weitere Ausführungsbeispiele von Anordnungen des wenigstens einen Stoffes 113 aus ternärem Carbid und ternärem Nitrid in dem Trench 106 sind in den 2E bis 2I veranschaulicht. Teile des Trenches, die nicht mit dem wenigstens einen Stoff 113 aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid ausgekleidet sind, umfassen eine Füllung 118, die ein oder mehrere leitende oder isolierende Materialien und Kombinationen hiervon aufweist.
  • In den in den 2A bis 2I gezeigten Ausführungsbeispielen kann der wenigstens eine Stoff 113 aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid einen elektrischen Kontakt zu irgendeinem in dem Halbleiterkörper 105 gebildeten Halbleiterbereich vorsehen.
  • Gemäß einem in 3A gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Halbleiterbereich ein dotierter Wannenbereich 117, der sich von der ersten Oberfläche 107 in den Halbleiterkörper 105 erstreckt. Der elektrische Kontakt zu dem dotierten Wannenbereich 117 des in 3A gezeigten Ausführungsbeispiels ist durch eine Anordnung von dem wenigstens einen Stoff 113 aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid, wie in 2A gezeigt, vorgesehen. Der elektrische Kontakt kann auch durch irgendeine der Anordnungen des wenigstens einen Stoffes 113 aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid vorgesehen sein, wie dies in irgendeiner der 2B bis 2I dargestellt ist.
  • Gemäß einem in 3B dargestellten Ausführungsbeispiel wird der elektrische Kontakt zu dem dotierten Wannenbereich 117 durch eine Vielzahl von Strukturen 111 bewirkt, wobei jede einzelne der Strukturen 111 den wenigstens einen Stoff 113 aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid umfasst, wie dies in irgendeiner der 2A bis 2I veranschaulicht ist.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel, das in 3C dargestellt ist, ist der Halbleiterbereich eine dotierte vergrabene Schicht 119, die in dem Halbleiterkörper 105 unterhalb der ersten Oberfläche 107 vergraben ist. Der elektrische Kontakt zu der dotierten vergrabenen Schicht 119 wird durch die Struktur 111 bewirkt, wobei die Struktur 111 den wenigstens einen Stoff 113 aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid umfasst, wie dies in irgendeiner der 2A bis 2I veranschaulicht ist.
  • Der Halbleiterkörper 105 kann aus einem einkristallinen Halbleitermaterial, beispielsweise Silizium (Si), Siliziumcarbid (SiC), Germanium (Ge), Silizium-Germanium (SiGe), Galliumnitrid (GaN) oder Galliumarsenid (GaAs) vorgesehen sein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Halbleitervorrichtung 100 eine diskrete Halbleitervorrichtung. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Halbleitervorrichtung 100 eine integrierte Schaltung. Anders als eine integrierte Schaltung (IC), die aus einigen bis Billionen bzw. Milliarden von aktiven Vorrichtungen besteht, die auf einem einzigen Halbleiterkörper hergestellt und zwischenverbunden sind, ist eine diskrete Halbleitervorrichtung ein einzelner Transistor oder eine einzelne Diode in dem Halbleiterkörper ohne irgendwelche andere aktive Halbleiterelemente, die damit zwischenverbunden sind. Obwohl passive Komponenten bzw. Bauelemente, wie Widerstände, Kondensatoren und Spulen bzw. Induktoren in und/oder auf dem Halbleiterkörper gebildet sein können, ist die diskrete Halbleitervorrichtung ausgelegt, um eine elementare elektronische Funktion auszuführen. Obwohl die diskrete Halbleitervorrichtung eine große Anzahl von Transistorzellen umfassen kann, ist die diskrete Halbleitervorrichtung dazu angelegt, eine elementare elektronische Funktion durchzuführen, und sie ist nicht in getrennte Komponenten teilbar, die in sich selbst funktional sind, wie dies typisch für integrierte Schaltungen ist.
  • Die Halbleitervorrichtung 100 kann wenigstens eine Vorrichtung aus einer vertikalen Halbleitervorrichtung und einer lateralen Halbleitervorrichtung umfassen, beispielsweise einen IGFET, wie einen Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET), einschließlich Superjunction- und Nicht-Superjunction-IGFETs, IGBTs, elektrostatische Entladungs-(ESD-)Schutzvorrichtungen, Dioden, bipolare Transistoren.
  • Die anhand von 1 bis 3C beschriebenen Ausführungsbeispiele erlauben eine Anzahl von technischen Vorteilen. Aufgrund der thermischen Stabilität der Struktur 111, die das ternäre Carbid und/oder Nitrid umfasst, können Prozesse, die hohe Temperaturen erfordern, nach Bildung der Struktur 111 ausgeführt werden, um dadurch die Flexibilität eines Front-End-of-Line-(FEOL-)Verarbeitens bzw. Prozessierens zu verbessern. Darüber hinaus erlaubt die Struktur 111 eine Reduktion eines Widerstandes einer Zwischenverbindung zwischen einem Verdrahtungsgebiet über dem Halbleiterkörper 105 und einem Halbleiterbereich in dem Halbleiterkörper 105, wie einem dotierten Wannenbereich oder einer vergrabenen Schicht. Da die Struktur 111 eine Homogenisierung einer lateralen Stromdichte zu größeren Tiefen des Halbleiterkörpers 105 erlaubt, kann ein aktives Gebiet des Halbleiterkörpers 105 wirksamer genutzt werden. Weiterhin erlaubt die Struktur 111 lang andauernde thermische Prozesse, wie Ausdiffusionsprozesse von Halbleiterbereichen, wie beispielsweise n-dotierten Sinkerbereichen überflüssig zu machen.
  • Ein anderes Ausführungsbeispiel einer Halbleitervorrichtung 150 ist in 4 veranschaulicht. Die Halbleitervorrichtung 150 umfasst den Halbleiterkörper 105 mit den entgegengesetzten ersten und zweiten Oberflächen 107, 108. Wenigstens eines bzw. ein Stoff 155 aus einem Nitrid und einem Carbid ist in dem Halbleiterkörper 105 vergraben. Ein zweiter Teil 1052 des Halbleiterkörpers 105 ist zwischen der ersten Oberfläche 107 und dem wenigstens einen Stoff 155 aus dem Nitrid und dem Carbid vorgesehen. Ein erster Teil 1051 des Halbleiterkörpers 105 ist zwischen der zweiten Oberfläche 108 und dem wenigstens einen Stoff 155 aus dem Nitrid und dem Carbid. Ein Schmelzpunkt des wenigstens einen Stoffes 155 aus dem Nitrid und dem Carbid ist größer als 900°C.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der wenigstens eine Stoff 155 aus dem Carbid und dem Nitrid eine binäre oder eine ternäre Verbindung.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der wenigstens eine Stoff 155 aus dem Carbid und dem Nitrid AxByRz, wobei A eines aus Sc, Ti, Cr, V, Zr, Nb, Mo, Hf und Ta ist, B eines aus Al, Si, P, S, Ga, Ge, As, Cd, In, Sn, Te und Pb ist, R eines aus C und N ist und [x,y,z] eines aus [2,1,1], [3,1,2], [4,1,3] ist. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel umfasst der wenigstens eine Stoff aus dem Carbid und dem Nitrid TaN und/oder TaC und/oder andere Carbide von W, Ti, Mo, Co.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist eine elektrische Leitfähigkeit des wenigstens einen Stoffes 155 aus dem Carbid 6und dem Nitrid größer als 3 × 10 S/m.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist der wenigstens eine Stoff 155 aus dem Carbid und dem Nitrid eine elektrische Verdrahtung, die in dem Halbleiterkörper 105 vergraben ist. Ähnlich zu den in den 2A bis 2I dargestellten Ausführungsbeispielen kann eine optionale Kontaktschicht und/oder ein Dielektrikum zwischen der elektrischen Verdrahtung und dem Halbleiterkörper 105 angeordnet sein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der wenigstens eine Stoff aus dem Carbid und dem Nitrid eine Rekombinationsstruktur, die lateral in einem Übergangsgebiet zwischen einem Transistorzellarray und einem Junction- bzw. Übergangsabschlussgebiet angeordnet ist.
  • Gemäß dem in 5A dargestellten Ausführungsbeispiel ist der wenigstens eine Stoff 155 aus dem Carbid und dem Nitrid eine Rekombinationsstruktur, die vertikal zwischen einem hochdotierten Emitterbereich 160 bei der ersten Oberfläche 107 und einer Driftzone 163 in dem ersten Teil 1051 angeordnet ist. Der dotierte Emitterbereich 160 kann ein Teil einer Halbleitervorrichtung, wie einer Diode, eines Transistors oder parasitären Transistors, wie eines IGBT, IGFET, JFET oder BJT als Beispiel sein. Dies erlaubt eine Reduktion eines Transportfaktors, die vorteilhaft zum Verbessern einer Vorrichtungsrobustheit sein kann.
  • Gemäß dem in 5B dargestellten Ausführungsbeispiel ist der wenigstens eine Stoff 155 aus dem Carbid und dem Nitrid eine Rekombinationsstruktur, die lateral zwischen einem ersten aktiven Gebiet 166 einer ersten Halbleitervorrichtung und einem zweiten aktiven Gebiet 167 einer zweiten Halbleitervorrichtung angeordnet ist. Die Rekombinationsstruktur erlaubt es, Fehlfunktionen zu reduzieren, die in einer der ersten und zweiten Halbleitervorrichtungen durch Minoritätsträger verursacht sind, die von der anderen Halbleitervorrichtung der ersten und zweiten Halbleitervorrichtungen in den Halbleiterkörper 105 injiziert sind.
  • Ein Beispiel einer lateralen Diode 201 einschließlich der Struktur 111 von 1 ist in der schematischen Schnittdarstellung des Halbleiterkörpers 105 in 6 veranschaulicht. Der Halbleiterkörper 105 umfasst die vergrabene Schicht 119 zwischen einem Halbleitersubstrat 171 und einer Halbleiterschicht 172, wie einer epitaktischen Halbleiterschicht. Eine Vorrichtungsisolation wird durch eine tiefe Trenchisolation (DTI) 180 bewirkt.
  • Ein Anodenanschluss A der lateralen Diode 201 ist elektrisch mit einem Anodenbereich 205 über eine erste Struktur 1111 ähnlich zu der in 2F dargestellten Struktur gekoppelt.
  • Ein Kathodenanschluss C der lateralen Diode 201 ist elektrisch mit einem Kathodenanodenbereich 206 über eine zweite Struktur 1112 ähnlich zu der in 2F dargestellten Struktur gekoppelt.
  • Da die ersten und zweiten Strukturen 1111, 1112, eine niederohmige Verbindung von tiefen Teilen der Anoden- und Kathodenbereiche 205, 206 erlauben, kann ein Diodenstrom homogen bezüglich einer Tiefe des Anoden/Kathodenbereiches 205, 206 fließen. Ein Einfluss von vertikalen Diodenstromkomponenten kann reduziert oder unterdrückt werden durch Weglassen der Kontaktschicht 112 an einer Bodenseite des wenigstens einen Stoffes 113 aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid.
  • Ein erstes Beispiel einer vertikalen Diode 202 einschließlich der Struktur 111 von 1 ist in der schematischen Schnittdarstellung des Halbleiterkörpers 105 in 7A veranschaulicht. Der Halbleiterkörper 105 umfasst die vergrabene Schicht 119 zwischen dem Halbleitersubstrat 171 und der Halbleiterschicht 172, wie einer epitaktischen Halbleiterschicht. Eine Vorrichtungsisolation wird durch eine tiefe Trenchisolation (DTI) 180 bewirkt.
  • Der Anodenanschluss A der vertikalen Diode 202 ist elektrisch mit dem Anodenbereich 205 über den wenigstens einen Stoff 113 aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid und die Kontaktschicht 112 gekoppelt.
  • Der Kathodenanschluss C der vertikalen Diode 202 ist elektrisch mit einem n-dotierten Sinker 207 eines Kathodenbereiches über den wenigstens einen Stoff 113 aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid und die Kontaktschicht 112 gekoppelt.
  • Ein zweites Beispiel einer vertikalen Diode 203 ohne den n-dotierten Sinker 207, jedoch einschließlich der Struktur 111 von 1, ist in der schematischen Schnittdarstellung des Halbleiterkörpers 105 in 7B dargestellt. Anders als das in 7A veranschaulichte Ausführungsbeispiel ist der Kathodenanschluss elektrisch mit der vergrabenen Schicht 119 über den wenigstens einen Stoff 113 aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid und die Kontaktschicht 112 verbunden. Weiterhin ist der Anodenbereich 205 elektrisch mit dem Anodenanschluss A über eine Vielzahl der wenigstens einen Stoffe 113 aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid ähnlich zu dem in 3B gezeigten Ausführungsbeispiel verbunden. Da das in 7B dargestellte Beispiel einen Verzicht auf den n-dotierten Sinker 207 erlaubt, können Prozesskosten zum Herstellen des n-dotierten Sinkers 207 vermieden werden.
  • Ein Beispiel eines npn-Bipolar-Junctiontransistors (BJT) 204 einschließlich der Struktur 111 von 1 ist in der schematischen Schnittdarstellung des Halbleiterkörpers 105 in 8 veranschaulicht.
  • Ein Emitteranschluss e des npn-BJT 204 ist elektrisch mit einem n-dotierten Emitterbereich 230 über den wenigstens einen Stoff 113 aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid und die Kontaktschicht 112 verbunden. In ähnlicher Weise ist ein Kollektoranschluss c des npn-BJT 204 elektrisch mit einem n-dotierten Kollektorbereich 231 über den wenigstens einen Stoff 113 aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid und die Kontaktschicht 112 verbunden. Die n-dotierten Emitter- und Kollektorbereiche 230, 231 sind in einem p-Wannenbereich 233 gebildet, der eine mit einem Basisanschluss b elektrisch gekoppelte Basis des npn-BJT bildet.
  • Da ein niederohmiger elektrischer Kontakt zu den Emitter- und Kollektorbereichen 230, 231 bis zu einer Bodenseite des wenigstens einen Stoffes 113 aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid erzielt werden kann, kann ein Querschnitt eines lateralen Stromflusses zwischen Emitter und Kollektor gesteigert werden, um dadurch den Stromfluss zwischen Emitter und Kollektor zu verbessern.
  • Die Beispiele von lateralen und vertikalen Dioden in 6, 7A, 7B und ein bipolarer Transistor können als elektrostatische Entladungs-(ESD-)Schutzvorrichtungen verwendet werden.
  • Die 9A und 9B beziehen sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung.
  • Die schematische Schnittdarstellung von 9A veranschaulicht den ersten Teil 1051 des Halbleiterkörpers 105. Der wenigstens eine Stoff 155 aus dem Nitrid und dem Carbid wird auf dem ersten Teil 1051 des Halbleiterkörpers 105 gebildet.
  • Unter Bezugnahme auf die schematische Schnittdarstellung von 9B wird der wenigstens eine Stoff 155 aus einem Nitrid und einem Carbid in dem Halbleiterkörper 105 vergraben, indem der zweite Teil 1052 des Halbleiterkörpers 105 auf dem ersten Teil 1051 und auf dem wenigstens einen Stoff 155 aus dem Nitrid und dem Carbid durch epitaktisches Wachstum gebildet wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der zweite Teil 1052 durch selektives epitaktisches Wachstum oder epitaktisches laterales Überwachsen gebildet.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird eine elektrische Leitfähigkeit des wenigstens eines Stoffes aus dem Carbid und dem Nitrid auf größer als 3 × 106 S/m eingestellt.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel wird ein Trench 193 in den Halbleiterkörper 105 von der ersten Oberfläche 107 des zweiten Teiles 1052 bis zu dem wenigstens einen Stoff 155 aus dem Nitrid und dem Carbid geätzt. Ein Füllen des Trenches 193 mit leitendem Material bzw. leitenden Materialien erlaubt eine elektrische Zwischenverbindung zwischen dem wenigstens einen Stoff 155 aus dem Nitrid und dem Carbid und einem Verdrahtungsgebiet über dem Halbleiterkörper 105.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der wenigstens eine Stoff 155 aus dem Carbid und dem Nitrid AxByRz, wobei A eines aus Sc, Ti, Cr, V, Zr, Nb, Mo, Hf und Ta ist, B eines aus Al, Si, P, S, Ga, Ge, As, Cd, In, Sn, Te und Pb ist, R eines aus C und N ist und [x,y,z] eines aus [2,1,1], [3,1,2], [4,1,3] ist.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist eine elektrische Leitfähigkeit des wenigstens einen Stoffes 155 aus dem Carbid und dem Nitrid größer als 3 × 106 S/m.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist der wenigstens eine Stoff 155 aus dem Carbid und dem Nitrid eine elektrische Verdrahtung, die in dem Halbleiterkörper 105 vergraben ist.
  • Obwohl spezifische Ausführungsbeispiele hier veranschaulicht und beschrieben sind, ist es für den Fachmann selbstverständlich, dass eine Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten Gestaltungen für die gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsbeispiele herangezogen werden kann, ohne von dem Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Diese Anmeldung soll daher jegliche Anpassungen oder Veränderungen der hier diskutierten spezifischen Ausführungsbeispiele abdecken. Daher ist beabsichtigt, dass diese Erfindung lediglich durch die Patentansprüche und deren Äquivalente begrenzt ist.

Claims (20)

  1. Halbleitervorrichtung, umfassend: einen Trench (106), der sich in einen Halbleiterkörper (105) von einer ersten Oberfläche (107) erstreckt, und wenigstens einen Stoff (113) aus einem ternären Carbid und einem ternären Nitrid in dem Trench (106).
  2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, bei der der wenigstens eine Stoff (113) aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid AxByRz ist, wobei A eines aus Sc, Ti, Cr, V, Zr, Nb, Mo, Hf und Ta ist, B eines aus Al, Si, P, S, Ga, Ge, As, Cd, In, Sn, Te und Pb ist, R eines aus C und N ist und [x,y,z] eines aus [2,1,1], [3,1,2], [4,1,3] ist.
  3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der wenigstens eine Stoff (113) aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid den Trench (106) vollständig füllt.
  4. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin umfassend ein Dielektrikum (115) zwischen dem wenigstens einen Stoff (113) aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid und dem Halbleiterkörper (105).
  5. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Trench (106) ein Kontakttrench ist, der den wenigstens einen Stoff (113) aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid als eine leitende Füllung umfasst, die elektrisch mit dem Halbleiterkörper (105) gekoppelt ist.
  6. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 5, weiterhin umfassend eine Kontaktschicht (112), die wenigstens eines aus einem Silizid und einem hochdotierten Halbleitermaterial zwischen dem wenigstens einen Stoff (113) aus dem ternären Carbid und dem ternären Nitrid und dem Halbleiterkörper (105) umfasst.
  7. Halbleitervorrichtung, umfassend: einen Halbleiterkörper (105), der entgegengesetzte erste und zweite Oberflächen (107, 108) hat, und wenigstens einen Stoff (155) aus einem Nitrid und einem Carbid, der in dem Halbleiterkörper (105) vergraben ist, wobei ein zweiter Teil (1052) des Halbleiterkörpers (105) zwischen der ersten Oberfläche (107) und dem wenigstens einen Stoff (155) aus dem Nitrid und dem Carbid ist, und wobei ein erster Teil (1051) des Halbleiterkörpers (105) zwischen der zweiten Oberfläche (108) und dem wenigstens einen Stoff (155) aus dem Nitrid und dem Carbid ist, wobei ein Schmelzpunkt des wenigstens einen Stoffes (155) aus dem Nitrid und dem Carbid größer als 900°C ist.
  8. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7, bei der der wenigstens eine Stoff (155) aus dem Carbid und dem Nitrid eine binäre oder eine ternäre Verbindung ist.
  9. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, bei der der wenigstens eine Stoff (155) aus dem Carbid und dem Nitrid AxByRz ist, wobei A eines aus Sc, Ti, Cr, V, Zr, Nb, Mo, Hf und Ta ist, B eines aus Al, Si, P, S, Ga, Ge, As, Cd, In, Sn, Te und Pb ist, R eines aus C und N ist und [x,y,z] eines aus [2,1,1], [3,1,2], [4,1,3] ist.
  10. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der eine elektrische Leitfähigkeit des wenigstens einen Stoffes (155) aus dem Carbid und dem Nitrid größer als 3 × 610 S/m ist.
  11. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 10, weiterhin umfassend eine elektrische Verdrahtung, die in dem Halbleiterkörper (105) vergraben ist, wobei die elektrische Verdrahtung den wenigstens einen Stoff (155) aus dem Carbid und dem Nitrid umfasst.
  12. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 11, weiterhin umfassend wenigstens einen Stoff aus einer Kontaktschicht (112) und einem Dielektrikum (115) zwischen der elektrischen Verdrahtung und dem Halbleiterkörper (105).
  13. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei der der wenigstens eine Stoff (155) aus dem Carbid und dem Nitrid eine Rekombinationsstruktur ist, die vertikal zwischen einem hochdotierten Emitterbereich an der ersten Oberfläche (105) und einer Driftzone angeordnet ist.
  14. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei der der wenigstens eine Stoff (155) aus dem Carbid und dem Nitrid eine Rekombinationsstruktur ist, die lateral zwischen einem ersten aktiven Gebiet eines ersten Halbleiterelements und einem zweiten aktiven Gebiet eines zweiten Halbleiterelements angeordnet ist.
  15. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei der der wenigstens eine Stoff (15) aus dem Carbid und dem Nitrid eine Rekombinationsstruktur ist, die lateral in einem Übergangsgebiet zwischen einem Transistorzellarray und einem Junctionabschlussgebiet angeordnet ist.
  16. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, wobei das Verfahren umfasst: Bilden wenigstens eines Stoffes (155) aus einem Nitrid und einem Carbid auf einem ersten Teil (1051) eines Halbleiterkörpers (105), und Vergraben des wenigstens einen Stoffes (155) aus dem Nitrid und dem Carbid in dem Halbleiterkörper (105) durch Bilden eines zweiten Teiles (1052) des Halbleiterkörpers (205) auf dem ersten Teil (1051) und auf dem wenigstens einen Stoff (155) aus dem Nitrid und dem Carbid durch epitaktisches Wachstum.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem der zweite Teil (1052) durch selektives epitaktisches Wachstum oder durch epitaktisches laterales Überwachsen gebildet wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, bei dem eine elektrische Leitfähigkeit des wenigstens einen Stoffes (155) aus dem Carbid und dem Nitrid größer als 3 × 106 S/m ist.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, weiterhin umfassend ein Ätzen eines Trenches (106) in den Halbleiterkörper (105) von einer Oberfläche (107) des zweiten Teiles (1052) bis zu dem wenigstens einen Stoff (155) aus dem Nitrid und dem Carbid.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, bei dem der wenigstens eine Stoff (155) aus dem Carbid und dem Nitrid AxByRz ist, wobei A eines aus Sc, Ti, Cr, V, Zr, Nb, Mo, Hf und Ta ist, B eines aus Al, Si, P, S, Ga und Ge ist, R eines aus C und N ist und [x,y,z] eines aus [2,1,1], [3,1,2], [4,1,3] ist.
DE102015112584.6A 2014-08-04 2015-07-31 Halbleitervorrichtung und herstellungsverfahren Active DE102015112584B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/450,387 2014-08-04
US14/450,387 US9287377B2 (en) 2014-08-04 2014-08-04 Semiconductor device and manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102015112584A1 true DE102015112584A1 (de) 2016-02-04
DE102015112584B4 DE102015112584B4 (de) 2023-12-14

Family

ID=55079757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015112584.6A Active DE102015112584B4 (de) 2014-08-04 2015-07-31 Halbleitervorrichtung und herstellungsverfahren

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9287377B2 (de)
CN (1) CN105336764B (de)
DE (1) DE102015112584B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016106580A1 (de) * 2016-04-11 2017-10-26 Infineon Technologies Austria Ag Integrierte Transistoranordnung mit einer Vielzahl vertikaler Transistoren

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017113401A1 (de) * 2017-06-19 2018-12-20 Epcos Ag Schichtwiderstand und Dünnfilmsensor
US11728270B2 (en) 2020-07-27 2023-08-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor interconnect, electrode for semiconductor device, and method of preparing multielement compound thin film

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6140235A (en) * 1997-12-05 2000-10-31 Applied Materials, Inc. High pressure copper fill at low temperature
US6225674B1 (en) * 1999-04-02 2001-05-01 Motorola, Inc. Semiconductor structure and method of manufacture
US6503798B1 (en) 2000-06-30 2003-01-07 International Business Machines Corporation Low resistance strap for high density trench DRAMS
KR100449949B1 (ko) 2002-04-26 2004-09-30 주식회사 하이닉스반도체 강유전체 메모리 소자의 캐패시터 제조방법
DE102005030466B4 (de) 2005-06-28 2012-10-25 Infineon Technologies Ag Halbleiterwafer mit Verdrahtungsstrukturen und Halbleiterbauelement sowie Verfahren zur Herstellung desselben
US7468307B2 (en) 2005-06-29 2008-12-23 Infineon Technologies Ag Semiconductor structure and method
DE102005061263B4 (de) 2005-12-20 2007-10-11 Infineon Technologies Austria Ag Halbleiterwafersubstrat für Leistungshalbleiterbauelemente sowie Verfahren zur Herstellung desselben
US7560758B2 (en) * 2006-06-29 2009-07-14 International Business Machines Corporation MOSFETs comprising source/drain recesses with slanted sidewall surfaces, and methods for fabricating the same
KR100832716B1 (ko) * 2006-12-27 2008-05-28 동부일렉트로닉스 주식회사 바이폴라 트랜지스터 및 그 제조방법
JP5036569B2 (ja) 2008-01-09 2012-09-26 三菱電機株式会社 炭化珪素半導体装置およびその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016106580A1 (de) * 2016-04-11 2017-10-26 Infineon Technologies Austria Ag Integrierte Transistoranordnung mit einer Vielzahl vertikaler Transistoren
DE102016106580B4 (de) * 2016-04-11 2020-12-24 Infineon Technologies Austria Ag Integrierte Transistoranordnung mit einer Vielzahl vertikaler Transistoren

Also Published As

Publication number Publication date
US9287377B2 (en) 2016-03-15
CN105336764B (zh) 2018-10-02
DE102015112584B4 (de) 2023-12-14
US20160035850A1 (en) 2016-02-04
CN105336764A (zh) 2016-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112016003510B4 (de) HALBLEITERVORRlCHTUNG UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER HALBLEITERVORRICHTUNG
DE102015121566B4 (de) Halbleiterbauelemente und eine Schaltung zum Steuern eines Feldeffekttransistors eines Halbleiterbauelements
DE102013114842B4 (de) Halbleitervorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung
DE102016125879B3 (de) Halbleitervorrichtung mit einer IGBT-Region und einer nicht schaltbaren Diodenregion
DE102014110681B4 (de) Rückwärts leitender igbt und herstellungsverfahren dafür
DE102013113939B4 (de) Halbleiterbauelemente mit stufenförmigem Randabschluss und Verfahren zum Fertigen eines Halbleiterbauelements
DE102014110366B4 (de) Mos-leistungstransistor mit integriertem gatewiderstand
DE102013002988B4 (de) Halbleiterbauelement mit verbesserter Robustheit
DE102016101679B4 (de) Halbleitervorrichtung mit einem lateralen Transistor
DE102014104061B4 (de) Bipolartransistor mit isolierter gateelektrode mit emitterkurzschlussbereichen
DE102014109859B4 (de) Halbleitervorrichtungen mit einer feldelektrode, synchron-gleichrichtungsvorrichtung und energieversorgung
DE102010036743A1 (de) Bipolares Halbleiterbauelement und Herstellungsverfahren
DE102015110112A1 (de) Ladungskompensationsstruktur und entsprechende fertigung
DE102014103049B4 (de) Halbleitervorrichtung
DE102015118524B4 (de) Halbleiterbauelement mit isoliertem Gate mit sanftem Schaltverhalten und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102016120292A1 (de) Halbleitervorrichtung, die eine Transistorvorrichtung enthält
DE102014105353B4 (de) Halbleiterbauelement mit kompensationsgebieten
DE102014115314A1 (de) Bipolartransistor mit isoliertem gate mit einem thermistor mit negativem temperaturkoeffizienten
DE102014114897A1 (de) Verfahren zum Fertigen eines vertikalen Halbleiterbauelements und vertikales Halbleiterbauelement
DE102017129955B4 (de) Halbleitervorrichtung mit einem barrierengebiet sowie elektrische vorrichtung
DE102016105424A1 (de) Halbleitervorrichtung mit planarem Gate und Grabenfeldelektrodenstruktur
DE102015118550B4 (de) Halbleitervorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung
DE102009044670B4 (de) Bipolares Halbleiterbauelement und Herstellungsverfahren
DE102015112584B4 (de) Halbleitervorrichtung und herstellungsverfahren
DE102011054646A1 (de) Ein IGBT-Modul und eine Schaltung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division