EP0760167A1 - Halbleiterstruktur mit einem oder mehreren lateralen, hoch sperrenden halbleiterbauelementen - Google Patents

Halbleiterstruktur mit einem oder mehreren lateralen, hoch sperrenden halbleiterbauelementen

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EP0760167A1
EP0760167A1 EP93901752A EP93901752A EP0760167A1 EP 0760167 A1 EP0760167 A1 EP 0760167A1 EP 93901752 A EP93901752 A EP 93901752A EP 93901752 A EP93901752 A EP 93901752A EP 0760167 A1 EP0760167 A1 EP 0760167A1
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EP
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semiconductor
semiconductor structure
structure according
dielectric layer
drift zone
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Withdrawn
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EP93901752A
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Wolfgang Wondrak
Raban Held
Erhard Stein
Horst Neubrand
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Mercedes Benz Group AG
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Daimler Benz AG
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Publication date
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    • 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
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76—Making of isolation regions between components
    • H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
    • H01L21/7624—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology
    • H01L21/76251—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology using bonding techniques
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    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
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    • H01L29/861—Diodes

Definitions

  • the invention relates to a semiconductor structure with one or more lateral, highly blocking semiconductor components in a semiconductor arrangement.
  • the semiconductor structure consists of a metallized semiconductor substrate, a dielectric layer adjacent to the semiconductor substrate, a homogeneously doped electrical drift zone arranged above the dielectric layer and heavily doped zones of the semiconductor components which are embedded in the drift zone from the surface of the semiconductor and are electrically contacted .
  • Such a semiconductor structure is from the article "Extension of Resurf Principle to Dielectrically Isolated Power Devices" of the conference report Conf. Report. ISPSD 1991, Baltimore, Seiren 27-30. This is the typical structure of a lateral diode on a dielectric isolated substrate. Structures of this type, which can be assigned to the general term “smart power technology”, represent a link between digital controls and power components. This technology enables the integration of logic, protection and diagnostic functions in power components.
  • the tendency is clearly towards dielectric insulation, since parasitic elements are avoided with this technology and, among other things, a simpler design with increased interference immunity is possible.
  • the maximum blocking voltages or breakdown voltages achieved by the components are primarily determined by the insulating ability of the “buried dielectric” and, on the other hand, by the surface properties in the surface areas in which the pn junctions come to the surface. To avoid a surface breakthrough, so-called field plates are used in the area of the pn junctions on the surface.
  • the breakdown voltage is mainly limited by the fact that the entire voltage is built up between the substrate, which is generally grounded, and the highly doped regions of the semiconductor components, which leads to high field strengths.
  • increasing the thickness of the drift zone to increase the breakdown voltage leads to considerable difficulties, since as the thickness increases, the effort for the lateral insulation by separating etching and subsequent filling with insulation material becomes difficult; on the other hand, the thickness of the buried dielectric cannot be achieved to achieve high breakdown voltages be made large, otherwise an insufficient due to the low thermal conductivity
  • the invention is based on the object of developing the semiconductor structure defined at the outset in such a way that integrated, dielectrically insulated semiconductor components can be produced in a simple manner for high reverse voltages, in particular above 400 V.
  • the entire voltage drop is practically shifted towards the dielectric layer. It is particularly advantageous to choose the doping concentration of the drift zone such that the product of this doping concentration and the thickness of the drift zone is in the range from 10 12 to 2 ⁇ 10 12 cm 2 , which increases
  • Breakdown voltage can be achieved with a relatively small thickness of the drift zone and little technical effort.
  • An advantageous further development consists in dividing the drift zone into vertically running, highly doped partial zones which are separated from one another. In this way, the electric field is also expanded laterally, thus further reducing the maximum field strength.
  • Fig. 1 shows a known semiconductor structure with a laterally arranged
  • FIG. 2 shows a semiconductor structure with a diode according to the invention and FIG. 3 shows a modification of the semiconductor structure according to FIG. 2.
  • the semiconductor arrangement 1 consists of silicon from an n + -conducting semiconductor substrate 2, a dielectric layer 3 arranged on the substrate and a z. B. p _ -conducting drift zone 4 over the dielectric layer 3.
  • Two highly doped zones, namely the p + -conducting zone 5 and the n + -conducting zone 6 are diffused into the low-doped drift zone. These two zones form the anode and cathode of the diode.
  • the anode region 5 is provided with a metallization 7 for the anode contact and the cathode region 6 with a metallization 8 for the cathode region.
  • an insulating layer 9 is drawn laterally on the surface of the semiconductor arrangement 1 to such an extent that it covers at least the area in which the pn junctions come to the surface and, as field plates 10 and 10 ', the field strength lower on the surface and thus reduce the surface breakthrough.
  • the semiconductor substrate 2 is provided with a metallization, which is generally at ground potential. Since the anode or cathode is generally at a high potential, there is a potential drop in the vertical direction from the highly doped regions to the metallization, the main potential drop occurring in the drift zone and on the dielectric. It is readily apparent that the breakdown voltage can be increased with increasing thickness of the drift zone and with increasing thickness of the dielectric layer, but this is disadvantageous for the reasons already mentioned.
  • FIG. 2 shows a semiconductor structure in accordance with the invention, a diode being integrated in the same way as in FIG. 1. 1 and 2, the same parts are provided with the same reference numerals.
  • the semiconductor body 1 consists of a semiconductor substrate 2, which can be both p- and n-type, with a metallization 7, a dielectric layer 3 and a drift zone 4.
  • Two highly doped, p + -conducting and n + -conducting zones 5 and 6 are diffused into the drift zone, the diffusion limit reaching as far as the dielectric layer 3. The voltage drop is thus almost entirely due to the dielectric layer, so that the thickness of the drift zone can be chosen to be relatively small compared to the known components.
  • the thickness of the dielectric layer is advantageously in the range from 1 to 4 while the thickness of the drift zone 4 can be chosen between 1 and 30 ⁇ m.
  • the product of the thickness of the drift zone 4 and the doping concentration in the drift zone should be in the range from 10 12 to 2 x 10 12 cm 2 . Lower doping causes a small drop in the breakdown voltage, but significantly higher doping leads to a significant impairment of the breakdown voltage.
  • An insulating layer 9 is again provided between the metallizations 5 and 6 in the anode and cathode areas.
  • a resistance layer 11 is arranged on this insulating layer 9, which preferably consists of silicon doped with oxygen. This resistance layer 11 is connected at its ends to the anode and cathode contacts, so that a potential drop is present in the lateral direction above the resistance layer. In this way, a linear potential distribution on the surface of the semiconductor arrangement 1 and thus a reduction in the breakdown voltage in the region of the pn junctions emerging on the surface are reduced.
  • regions 12 which extend vertically downward from the insulating layer 9 and which extend as far as the dielectric layer 3 are provided in the drift zone 4 compared to the exemplary embodiment according to FIG.
  • the lateral electrical field is distributed approximately uniformly over the length of the dielectric layer 3 and thus reduces the maximum field strength.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Halbleiterstruktur mit einem oder mehreren lateralen, hoch sperrenden Halbleiterbauelementen in einem Halbleiter aus einem metallisierten Substrat (2), einer an das Substrat angrenzenden dielektrischen Schicht (3), einer über der dielektrischen Schicht angeordneten, homogen dotierten Driftzone (4) und mit stark dotierten Zonen der Halbleiterbauelemente, die in die Driftzone eingelassen und elektrisch kontaktiert sind. Wenigstens die Zonen (5, 6) der Halbleiterbauelemente, die bei funktionsgemäßer Betriebsweise der Halbleiterbauelemente eine hohe Potentialdifferenz gegenüber dem Substrat aufweisen können, erstrecken sich bis zu der dielektrischen Schicht (3).

Description

Halbleiterstruktur mit einem oder mehreren lateralen, hoch sperrenden
Haibleiterbauelementen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Halbleiterstruktur mit einem oder mehreren lateralen, hoch sperrenden Halbleiterbauelementen in einer Halbleiteranordnung. Die Halbleiterstruktur besteht aus einem metallisierten Halbleitersubstrat, einer an das Halbleitersubstrat angrenzenden dielektrischen Schicht, einer über der dielektrischen Schicht angeordneten, homogen dotierten elektrischen Driftzone und aus stark dotierten Zonen der Halbleiterbauelemente, die in die Driftzone von der Oberfläche des Halbleiters her eingelassen und elektrisch kontaktiert sind.
Eine derartige Halbleiterstruktur ist aus dem Aufsatz "Extension of Resurf Principle to Dielectrically Isolated Power Devices" des Konferenzberichtes Conf. Report. ISPSD 1991, Baltimore, Seiren 27 bis 30, bekannt. Hierbei handelt es sich um die typische Struktur einer lateralen Diode auf einem dielektrisch isolierten Substrat. Derartige Strukturen, die dem allgemeinen Begriff "smart power technology" zuzuordnen sind, stellen ein Bindeglied zwischen digitalen Steuerungen und Leistungsbauelementen dar. Diese Technologie ermöglicht die Integration von Logik-, Schutz- und Diagnosefunktionen in Leistungsbauelementen.
Ein wesentlicher Gesichtspunkt der angesprochenen Technologie besteht. darin, auf einem sogenannten Halbleiterwafer, der im folgenden nur als Halbleiter bezeichnet werden soll, mehrere Leistungsbauelemente zu integrieren, wobei die einzelnen Bauelemente gegeneinander vollständig isoliert sind. Diese Isolation ist so durchzuführen, daß das jeweilige Bauelement nach allen Seiten hin gegenüber den übrigen angrenzenden Halbleiterbereichen elektrisch isoliert ist. Die seitliche Isolation erfolgt in der Regel in der Weise, daß Gräben um das Bauelement geätzt werden, die anschließend mit einem Dielektrikum ausgefüllt werden. Die dielektrische Isolation parallel zur Oberfläche des Halbleiters, also in lateraler Richtung, erfolgt entweder durch die Bildung eines in Sperrichtung belasteten pn- Übergangs oder durch Verwendung eines Dielektrikums, wie z. B. Siliciumoxid. Die Tendenz geht eindeutig zur dielektrischen Isolation hin, da bei dieser Technologie parasitäre Elemente vermieden werden und unter anderem auch ein einfacheres Design bei erhöhter Störsicherheit möglich ist. Die erreichten maximalen Sperrspannungen bzw. Durchbruchspannungen der Bauelemente werden in erster Linie durch die Isolationsfähigkeit des "vergrabenen Dielektrikums" bestimmt und zum anderen durch die Oberflächeneigenschaften in den Oberflächenbereichen, in denen die pn-übergänge an die Oberfläche treten. Zur Vermeidung eines Oberflächendurchbruchs werden unter anderem sogenannte Feldplatten im Bereich der pn-übergänge an der Oberfl che eingesetzt.
Andererseits wird die Durchbruchspannung hauptsächlich dadurch begrenzt, daß die gesamte Spannung zwischen dem in der Regel geerdeten Substrat und den auf hohem Potential liegenden, hochdotierten Bereichen der Halbleiterbauelemente aufgebaut wird, was zu hohen Feldstärken führt. Einerseits führt die Erhöhung der Dicke der Driftzone zur Erhöhung der Druchbruchspannung zu erheblichen Schwierigkeiten, da mit zunehmender Dicke der Aufwand für die seitliche Isolation durch Trennätzen und anschließender Auffüllung mit Isolationsmaterial schwierig wird- Andererseits kann zur Erzielung hoher Durchbruchspannungen die Dicke des vergrabenen Dielektrikums nicht bel ebig groß gemacht werden, da sonst wegen der zu geringen Wärmeleitfähigkeit eine unzureichende
Abführung der Verlustleistung in Kauf genotrmen werden muß, was allgemein zu thermischen Problemen beim Betrieb der Bauelemente führt. Bei Verwendung von Siliciu oxidschichten haben sich Dicken der dielektrischen Schicht im Bereich von 0,5 bis 4,5 pn als noch brauchbar erwiesen. Zur Erzielung höherer Durchbruchspannungen für laterale, dielektrisch isolierte Bauelemente in Halbleitern aus Silicium mit einer Dicke der Driftzone unter 30 μm wurden verschiedene Maßnahmen diskutiert, wie z. B. lateral vergrabene Dotierungen an der Grenzfläche zu der dielektrischen Schicht oder zusätzliche Diffusionsgebiete im Substrat, die mit den dielektrisch isolierten Bauelementen verbunden sein können. Die bekannten Lösungen haben jedoch den Nachteil, daß sie technisch nur sehr schwer zu realisieren sind und andererseits wiederum die ansonsten gute dielektrische Isolation stark beeinträchtigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs definierte Halbleiterstruktur derart weiterzubilden, daß integrierte, dielektrisch isolierte Halbleiterbauelemente auf einfache Weise für hohe Sperrspannungen, insbesondere über 400 V, hergestellt werden können.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß sich mindestens die Zonen der Halbleiterstruktur, die bei funktionsgemäßer Betriebsweise der Halbleiterbauelemente auf hohem Potential liegen können, bis zu der dielektrischen Schicht erstrecken.
Auf diese Weise wird der gesamte Spannungsabfall praktisch zu der dielektrischen Schicht hin verschoben. Es ist besonders vorteilhaft, die Dotierungskonzentration der Driftzone so zu wählen, daß das Produkt aus dieser Dotierungskonzentration und der Dicke der Driftzone im Bereich von 1012 bis 2 x 1012 crrr2 liegt, wodurch eine erhöhte
Durchbruchspannung bei relativ geringer Dicke der Driftzone und geringem technischen Aufwand erreicht werden kann.
Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, die Driftzone in vertikal verlaufende, voneinander getrennte hoch dotierte Teilzonen zu unterteilen. Auf diese Weise wird zusätzlich das elektrische Feld lateral ausgedehnt und damit das Feldstärkenmaximum weiter reduziert.
Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Das Wesen der Erfindung soll anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen
Fig. 1 eine bekannte Halbleiterstruktur mit einer lateral angeordneten
Diode; Fig. 2 eine Halbleiterstruktur mit einer Diode gemäß der Erfindung und Fig. 3 eine Abwandlung der Halble terstruktur nach Fig. 2.
E3ei der bekannten Halbleiterstruktur gemäß Fig. 1 besteht die Halbleiteranordnung 1 aus Silicium aus einem n+-leitenden Halbleitersubstrat 2, einer auf dem Substrat angeordneten dielektrischen Schicht 3 und einer z. B. p_-leitenden Driftzone 4 über der dielektrischen Schicht 3. In die niedrigdotierte Driftzone sind zwei hochdotierte Zonen, nämlich die p+-leitende Zone 5 und die n+-leitende Zone 6 eindiffundiert. Diese beiden Zonen bilden die Anode und Kathode der Diode. Der Anodenbereich 5 ist mit einer Metallisierung 7 für den Anodenkontakt und der Kathodenbereich 6 mit einer Metallisierung 8 für den Kathodenbereich versehen. Zwischen dem Anodenkontakt 7 und dem Kathodenkontakt 8 ist lateral auf der Oberfläche der Halbleiteranordnung 1 eine Isolierschicht 9 so weit herübergezogen, daß sie zumindest den Bereich, in dem die pn-übergänge an die Oberfläche treten, überdecken und als Feldplatten 10 und 10' die Feldstärke an der Oberfläche herabsetzen und damit den Oberf1ächendurchbruch vermindern. Das Halbleitersubstrat 2 ist mit einer Metallisierung versehen, die in der Regel auf Erdpotential liegt. Da Anode oder Kathode in der Regel auf hohem Potential liegen, entsteht ein Potentialabfall in vertikaler Richtung von den hochdotierten Bereichen zu der Metallisierung hin, wobei der Hauptpotentialabfall in der Driftzone und an dem Dielektrikum auftritt. Es ist ohne weiteres einzusehen, daß die Durchbruchspannung mit zunehmender Dicke der Driftzone und mit größerer Dicke der dielektrischen Schicht vergrößert werden kann, was jedoch aus den bereits erwähnten Gründen nachteilig ist.
In Fig. 2 ist eine Halbleiterstruktur gemäß der Erfindung dargestellt, wobei ebenso wie bei Fig. 1 eine Diode integriert ist. In den Darstellungen der Fig. 1 und 2 sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In Fig. 2 besteht der Halbleiterkörper 1 ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 aus einem Halbleitersubstrat 2, das sowohl p- als auch n-leitend sein kann, mit einer Metallisierung 7, einer dielektrischen Schicht 3 und einer Driftzone 4. In die Driftzone sind zwei hochdotierte, p+-leitende und n+-leitende Zonen 5 und 6 eindiffundiert, wobei die Diffusionsgrenze bis zu der dielektrischen Schicht 3 reicht. Damit liegt der Spannungsabfall praktisch vollständig an der dielektrischen Schicht, so daß die Dicke der Driftzone gegenüber den bekannten Bauelementen relativ klein gewählt werden kann.
Die Dicke der dielektrischen Schicht liegt vorteilhaft im Bereich von 1 bis 4 während die Dicke der Driftzone 4 zwischen 1 und 30 jum gewählt werden kann. Zur Erzielung einer maximalen Durchbruchspannung soll das Produkt aus der Dicke der Driftzone 4 und der Dotierungskonzentration in der Driftzone im Bereich von 1012 bis 2 x 1012 crrr2 liegen. Geringere Dotierungen bewirken einen geringen Abfall der Druchbruchspannung, jedoch führen deutlich höhere Dotierungen zu einer wesentlichen Beeinträchtigung der Durchbruchspannung.
Zwischen den Metallisierungen 5 und 6 im Anoden- und Kathodenbereich ist wiederum eine Isolierschicht 9 vorgesehen. Auf dieser Isolierschicht 9 ist eine Widerstandsschicht 11 angeordnet, die vorzugsweise aus mit Sauerstoff dotiertem Silicium besteht. Diese Widerstandsschicht 11 ist an ihren Enden jeweils mit dem Anoden- und dem Kathodenkontakt verbunden, so daß in lateraler Richtung über der Widerstandsschicht ein Potentialabfall ansteht. Auf diese Weise wird eine lineare PotentialVerteilung auf der Oberfläche der Halbleiteranordnung 1 und damit eine Reduzierung der Durchbruchspannung im Bereich der an die Oberfläche tretenden pn-übergänge vermindert.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 in der Driftzone 4 von der Isolierschicht 9 vertikal abwärts verlaufende Bereiche 12 vorgesehen, die bis zur dielektrischen Schicht 3 reichen. Bei dieser Ausführungsform wird nicht nur der vertikale Spannungsabfall vollständig auf die dielektrische Schicht 3 verschoben, sondern das laterale elektrische Feld verteilt sich etwa gleichmäßig über die Länge der dielektrischen Schicht 3 und reduziert somit das Feldstärkenmaximum.

Claims

Halbleiterstruktur mit einem oder mehreren lateralen, hoch sperrenden Haib eiterbauelementen Patentansprüche
1. Halbleiterstruktur mit einem oder mehreren lateralen, hoch sperrenden Halbleiterbauelementen in einer Halbleiteranordnung, bestehend aus einem metallisierten Halbleitersubstrat, einer an das Halbleitersubstrat angrenzenden dielektrischen Schicht, einer über der dielektrischen Schicht angeordneten, homogen dotierten Driftzone und aus stark dotierten Zonen der Halbleiterbauelemente, die in die Driftzone eingelassen und elektrisch kontaktiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens die Zonen (5, 6) der Halbleiterbauelemente, die bei funktionsgenäßer Betriebsweise der Halbleiterbauelemente eine hohe Potentialdifferenz gegenüber dem Substrat aufweisen können, bis zu der dielektrischen Schicht (3) erstrecken.
Halbleiterstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich bis zu der dielektrischen Schicht
(3) erstreckenden
Zonen (5, 6) durch Eindiffusion von Störstellen hergestellt sind.
Halbleiterstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiteranordnung (1) aus Silicium besteht.
4. Halbleiterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt aus der Dicke und der Dotierungskonzentration der Driftzone (4) im Bereich von 1 x 1012 bis 2 x 1012 cnr2 liegt.
5. Halbleiterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Driftzone (4) in vertikal verlaufende, voneinander getrennte hoch dotierte Teilzonen (12) unterteilt ist.
6. Halbleiterstruktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Teilzonen (12) von der Oberfläche der Halbleiteranordnung (1) bis zu der dielektrischen Schicht (3) erstrecken.
7. Halbleiterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der dielektrischen Schicht (3) 1 bis 4 jjm beträgt.
8. Halbleiterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Driftzone (4) eine Dicke im Bereich von 1 bis 30 urn aufweist.
9. Halbleiterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Schicht (3) aus Siliciumoxid besteht.
10. Halbleiterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in dem Bereich, in dem jeweils ein pn-übergang an die Oberfläche der Halbleiteranordnung (1) tritt, eine Feldplatte gegenüber der Oberfläche isoliert angeordnet ist und auf einem vorbestinmten Potential liegt.
11. Halbleiterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in dem Bereich zwischen zwei an die Oberfläche tretenden pn-übergängen eine Widerstandsschicht (11) gegenüber der Oberfläche isoliert angeordnet ist und an ihren beiden lateralen Enden auf jeweils einem vorbestirrmten Potential liegt.
12. Halbleiterstruktur nach Anspruch 11, =- dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschicht (11) aus mit Sauerstoff dotiertem Silicium besteht.
13. Halbleiterstruktur nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolation (9) zur Oberfläche der Halbleiteranordnung (1) durch eine Siliciumoxidschicht gebildet ist. 10
GEÄNDERTE ANSPRÜCHE
[beim Internationalen Büro am 29. Juni 1993 (29.06.93) eingegangen, ursprüngliche Ansprüche 1 und 8 geändert; alle weiteren Ansprüche unverändert (2 Sei
10
1. Halbleiterstruktur mit einem oder mehreren lateralen, hoch sperrenden Halbleiterbauelementen in einer Halbleiteranordnung, bestehtend aus einem metallisierten Halbleitersubstrat, einer an der Halbleitersubstrat angrenzenden dielektrischen Schicht, einer über der dielektrischen
15 Schicht angeordneten, homogen dotierten Driftzone und aus stark dotierten Zonen der Halbieiterbauelemente, die in die Driftzone eingelassen und elektrisch kontaktiert sind, wobei sich mindestens eine der Zonen (5, 6) der Halbleiterbauelemente, die bei funktionsgemäßer Betriebsweise der Halbieiterbauelemente eine hohe Potential diff erenz
20 gegenüber dem Substrat aufweisen können, bis zu der dielektrischen
Schicht (3) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Driftzone (4) einer Dicke im Bereich von 1 bis 30 μm aufweist.
25
Halbleiterstruktur nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die sich bis zu der dielektrischen Schicht (3) erstreckenden Zonen (5, 6) durch Eindiffusion von Störstellen hergestellt sind.
30
Halbleiterstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiteranordnung (1 ) aus Silicium besteht.
35 4. Halbleiterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt aus der Dicke und der Dotierungskonzentration der Driftzone (4) im Bereich von 1 x 1012 bis 2 x 1012 cm-2 liegt. 5. Halbleiterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Driftzone (4) in vertikal verlaufende, voneinander getrennte hoch dotierte Teilzonen (12) unterteilt ist.
6. Halbleiterstruktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Teilzonen (12) von der Oberfläche der Halbleiteranordnung (1 ) bis zu der dielektrischen Schicht (3) erstrecken.
7. Halbleiterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der dielektrischen Schicht (3) 1 bis 4 μm beträgt.
8. Halbleiterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Driftzone (4) eine Dicke im Bereich von 5 bis 10 μm aufweist.
9. Halbleiterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Schicht (3) aus Siliciumoxid besteht.
10. Halbleiterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in dem Bereich, in dem jeweils ein pn-übergang an die
Oberfläche der Halbleiteranordnung (1 ) trifft, eine Feldplatte gegenüber der Oberfläche isoliert angeordnet ist und auf einem vorbestimmten Potential liegt.
11. Halbleiterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in dem Bereich zwischen zwei an die Oberfläche tretenden pn-übergängen eine Widerstandsschicht (11 ) gegenüber der Oberfläche isoliert angeordnet ist und an ihren beiden lateralen Enden auf jeweils einem vorbestimmten Potential liegt.
EP93901752A 1992-01-18 1992-12-23 Halbleiterstruktur mit einem oder mehreren lateralen, hoch sperrenden halbleiterbauelementen Withdrawn EP0760167A1 (de)

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1138082A1 (de) * 1999-09-16 2001-10-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Halbleiterbauelement

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3411051A (en) * 1964-12-29 1968-11-12 Texas Instruments Inc Transistor with an isolated region having a p-n junction extending from the isolation wall to a surface
JPS5416184A (en) * 1977-07-06 1979-02-06 Nec Corp Semiconductor diode element
NL187415C (nl) * 1980-09-08 1991-09-16 Philips Nv Halfgeleiderinrichting met gereduceerde oppervlakteveldsterkte.
JP2667392B2 (ja) * 1986-09-26 1997-10-27 株式会社デンソー 多結晶半導体ダイオードの製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9314522A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE4201276C1 (de) 1993-06-17
US5578859A (en) 1996-11-26
WO1993014522A1 (de) 1993-07-22

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