KR890008994A - 게이트 턴오프 전력반도체 소자 및 그 제조공정 - Google Patents
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Abstract
내용 없음
Description
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제3A내지 제3D도는 본 발명에 의한 FCTh의 게이트-음극 구조의 여러가지 실시예도,
제4A도는, 제4B도는 본 발명에 의한 공정의 제1실시예에 대한 공정단계도,
제5A도, 제5B도는 본 발명에 의한 공정의 제2실시예에 대한 공정단계도.
Claims (10)
- 양극(A), 음극(K) 및 게이트(G)를 가지며, 양극(A)과 음극(K)사이에, (a) p형 양극층(11)과; (b) 그 정부상에 위치한 n형 태널층(9)과; (c) 복수개의 n형 음극영역(5)과, 음극측상에 교대로 배열된 p형 게이트영역(8)과; (d) 트렌치에 의하여 상호간에 서로 분리된 핑거(7)상에 배열된 음극영역(5)과; (e) 트렌치의 바닥에 걸쳐 신장하는 게이트영역(8)과; (f) 게이트 영역(8)과 교통하며, 각 음극 핑거(7)에서 필드효과 제어가능 긴 채널을 형성하며, 그로써 트렌치벽의 영역내에 채널층(9)의 영역이 부가적으로 제공되는 p형, p도우프된 벽층(14) (g) 여기서, p형 게이트영역(8)은 p도우프되는 것으로 구성됨을 특징으로 하는 필드제어된 싸이리스터(FCTh)의 형태의 게이트 턴오프 전력반도체 소자.
- 제1항에 있어서, 게이트영역(8)이 1018cm+3을 초과하는 단부도우핑 농도, 특히 약1019cm+3의 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 게이트 턴오프 전력반도체 소자.
- 제2항에 있어서, (a) 벽층(14)이 트렌치벽으로부터 음극 핑거(7)의 내부로 신장하고, (b) 벽층의 두께 및 도우핑 농도는 (aa) 전 부하에서, 음극 핑거(7)로 들어가는 정공전류의 1/3미만은 벽층(14)을 경유하여 소자의 음극(k)에서 제거되며, (bb) 전하캐리어가 발생하는 가장 높은 전계에서 벽층(14)으로부터 완전히 제거되지 않도록 치수화되어 있는 것을 특징으로 하는 게이트 턴오프 전력반도체 소자.
- 제3항에 있어서, (a) 각 음극 핑거(7)가 약 30㎛의 폭을 갖고; (b) 각 트렌치가 약 35㎛의 깊이를 가지며; (c) 벽층(14)의 각각이 4㎛의 두께와 약 3×1015cm-3의 단부 도우핑 농도를 가지는 것을 특징으로 하는 게이트 턴오프 전력반도체 소자.
- 제3항에 있어서, 벽층(14)이 양호하게는 Sio₂로 구성된 층(17)을 덮고 있는 절연벽에 의하여 트렌치벽에서 덮혀 있는 것을 특징으로 하는 게이트 턴오프 전력반도체 소자.
- 제2항에 있어서, (a) 게이트영역(8)으로부터 시작하여, 벽층(14)이 음극 핑거(7)상에 위치한 음극영역(5)의 근처에로 단지 신장하고; (b) 음극영역(5)이 벽층(14)에 내장되며, 그들이 게이트영역(8)의 근처에로 트렌치벽의 상방으로 신장하고, 벽층(14)과 그 벽층아래에 위치한 채널층(9)의 영역이 트렌치벽의 영역에 걸쳐 신장하는 트랜지스터 구조(16a, b)를 형성하도록 신장되는 것을 특징으로 하는 게이트 턴오프 전력반도체 소자.
- 제1항에 있어서, 벽층(14)과 채널층(9)사이에 형성된 pn접합의 공간전하영역(15)이 음극 핑거(7)의 내부로 멀리 신장함으로써, 게이트(G)와 음극(K)사이에 단략회로를 가지므로, 음극 핑거(7)를 통한 전류이동이 억제되는 것을 특징으로 하는 게이트 턴오프 전략반도체 소자.
- 양극(A), 음극(K) 및 게이트(G)를 가지며, 양극(A)과 음극(K)사이에, (a) p형 양극층(11)과; (b) 그 정부상에 위치한 n형 채널층(9)과; (c) 복수개의 n형 음극영역(5)과, 음극측상에 교대로 배열된 p형 게이트영역(8)과; (d) 트렌치에 의하여 상호간에 서로 분리된 음극 핑거(7)상에 배열된 음극영역(5)과; (e)트렌치의 바닥에 걸쳐 신장하는 게이트영역(8)과; (f) 게이트 영역(8)과 교통하며, 각 음극 핑거(7)에서 필드효과 제어가능 긴 채널을 형성하며, 그로써 트렌치벽의 영역내에 채널층(9)의 영역이 부가적으로 제공되는 p형, p오우프된 벽층(14); (g) 여기서, p형 게이트영역(8)은 p도우프되는 것으로 구성된 필드제어된 싸이리스터(FCTh)의 형태의 게이트 턴오프 전력반도체 소자의 제조공정에 있어서, 트렌치가 비등방성 에칭에 의하여 반도체 기층에 제조되고, 그 다음 게이트영역(8)이 트렌치바닥속으로 도입되며, 그 공정이 (aa) 이온주입, 바람직하게는붕소의 주입에 의하여 게이트영역(8)을 제조하고, (bb) 주입공정중에 임의의 주입에 대하여 순차적인 벽층(14)의 영역에서 트렌치벽을 보호하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 턴오프 전력반도체 소자의 제조공정.
- 제8항에 있어서, (a) 주입되는 이온이 반도체 기층에 수직으로 충돌하고; (b) 트렌치벽이 음극 핑거(7)상에 돌출 마스크(18)에 의하여 보호되는 것을 특징으로 하는 게이트 턴오프 전력반도체 소자의 제조공정.
- 제8항에 있어서, (a) 주입이 다음의 2단계로 실행되고, (aa) 제1단계에서, 하나의 인접한 트렌치벽으로부터 최소한 트렌치바닥의 중앙으로 신장하는 제1주입영역(19a)은 각 트렌치바닥상에 이온의 경사진 투사에 의해 제조되고, (bb) 제2단계에서, 다른 인접한 트렌치벽으로부터 최소한 트렌치바닥의 중앙으로 신장하는 제2주입영역(19b)은 각 트렌치바닥상에 이온의 반대로 경사진 투사에 의해 제조되고, (b) 트렌치벽은 음극 핑거(7)상의 돌출 마스크(18) 또는 벽덮개층(17)에 의하여 보호되는 것을 특징으로 하는 게이트 턴오프전력반도체 소자의 제조공정.※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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