JP2911605B2 - Mosトレンチを有するショットキー障壁整流装置 - Google Patents
Mosトレンチを有するショットキー障壁整流装置Info
- Publication number
- JP2911605B2 JP2911605B2 JP7504063A JP50406395A JP2911605B2 JP 2911605 B2 JP2911605 B2 JP 2911605B2 JP 7504063 A JP7504063 A JP 7504063A JP 50406395 A JP50406395 A JP 50406395A JP 2911605 B2 JP2911605 B2 JP 2911605B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mesa
- region
- rectifier
- schottky
- trench
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title abstract description 31
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract description 39
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 14
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 241001354791 Baliga Species 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
- H01L29/861—Diodes
- H01L29/872—Schottky diodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—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
- H01L29/872—Schottky diodes
- H01L29/8725—Schottky diodes of the trench MOS barrier type [TMBS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
と、これらの装置の製造方法とに関する。
機構の出力整流装置として、またモータドライブ等の他
の高速電力スイッチング用途での出力整流装置として、
大きな順方向電流を運び、かつ高逆方向ブロッキング電
圧を維持するために、広範囲にわたって使用される。当
業者によく知られされているように、二端子整流装置は
順方向への電流の流れに対する抵抗がたいへん低く、一
方逆方向への電流の流れに対する抵抗がたいへん高い。
また当業者によく知られているように、ショットキー障
壁整流装置は金属・半導体接合を横断する非線形電流輸
送の結果として単極性整流を生じる。
体の輸送に関して基本的に4通りの方法がある。すなわ
ち、これら4通りの方法とは、(1)半導体から金属/
半導体ポテンシャル障壁を越えて金属内に電子を運ぶ方
法(熱電子放出)、(2)障壁を介した電子の量子力学
的トンネリング(電界放射)、(3)空間電荷領域の再
結合、および(4)金属から半導体への正孔注入であ
る。さらに、金属・半導体インタフェースでのトラップ
の存在によって生ずるインタフェース電流と同様に、金
属接合周囲での高電場によって生じた端部漏れ電流が存
在する。
(例えば、300K)で操作され、かつ適当にドープされた
半導体領域(例えば、ドーピング濃度≦1×1016cm-3と
したSi)を有するショットキー電力整流装置とって最も
有力なプロセスである。半導体領域への適当なドーピン
グによって、金属と半導体領域との間に相対的に幅の広
いポテンシャル障壁も生じる。それによって、トンネリ
ング(2)によって生ずる電流の割合が限定される。空
間電荷再結合電流(3)はP−N接合ダイオードで観察
されるものと同様であり、順方向電流密度がたいへん低
い場合のみ顕著となる。最後に、少数キャリア注入
(4)による電流輸送は、順方向電流密度が大きい場合
のみ顕著となる。
ルギー効率増大の必要性に応じて減少し続けるので、順
方向バイアス電荷密度が高く維持されたままで電力整流
装置を横切るオン電圧降下の減少にとってより一層有利
となる。当業者が熟知しているように、オン電圧降下は
金属/半導体接合を横切る順方向電圧降下と半導体領域
およびカソード接合の直列抵抗とに依存する。
を最小限にすることも要求する。この逆方向バイアス電
流は、操作の逆方向バイアスブロッキングモード中にけ
る整流装置内の電流である。逆方向バイアスブロッキン
グ電圧を高く接続させ、かつ逆方向漏れ電流を少なくす
るために、整流装置の半導体部分は、金属/半導体イン
ターフェースにおける逆方向バイアス電界が過剰となら
ないように、通常軽くドープされ、かつ相対的に厚く作
られている。与えられた逆方向バイアス電圧の逆方向バ
イアス漏れ電流の大きさもまた、金属領域と半導体領域
との間のショットキー障壁の高さ(ポテンシャル障壁)
に逆に依存する。したがって、電力消費を低くするため
に、順方向バイアス電圧降下および逆方向バイアス漏れ
電流の両方が極小化されなければならず、また逆方向ブ
ロッキング電圧は極大化されなければならない。
電圧降下と逆方向漏れ電流との間でトレードオフが存在
する。したがって、これら二つの特性を同時に極小化さ
せることは困難である。特に、ショットキー障壁の高さ
が減少されると、順方向電圧降下が減少する一方で逆方
向バイアス漏れ電流が増加する。それとは逆に、上記障
壁の高さが高くなると、順方向電圧降下が増加する一方
で上記漏れ電流が減少する。半導体領域におけるドーピ
ング濃度も重要な役割を演じる。ドーピング濃度が高け
れば順方向バイアス電圧降下が低下するけれども、逆方
向バイアス破壊が衝撃イオン化によって減少する。
て、障壁の高さや半導体ドーピング濃度等の設計パラメ
ータは特定用途上の必要に応じて選択される。なぜな
ら、すべての装置寄生を同時に極小化することはできな
い。順方向導電が優勢である間は電力が消失する大きな
デューティサイクルによる高電流使用を意図したショッ
トキー整流装置では、一般に障壁の高さを低くする。障
壁の高さを高くすることは、周囲温度が高いあるいは高
逆方向ブロッキングケイパビリティを必要とする用途に
向けられたショットキー整流装置で通常使用される。
壁の高さは、金属接合と半導体基板との間の仕事関係電
位差に関係している。金属関数とショットキー障壁の高
さとの関係については、エス・エム・スゼ(S.M.Sze)
の教科書「半導体、物理および技術(Semiconductor De
vices,Physics and Technology)」ジョンウィリ&サン
ズ(John Wiley & Sons)、1985、163頁の第5章、図
3に図式的に説明されている。また、ショットキー障壁
電力整流装置の設計に関する詳細かつ包括的な議論は、
ジョンウィリ&サンズ(John Wiley & Sons)が出版し
た共同発明者であるバリガ(Baliga)の教科書「近代的
電力装置(Modern Power Devices)」1987のセクション
8.2に見いだされよう。本願ではこのような開示内容を
援用する。
は、バリガの教科書の図8.13の構造を有する、平行平面
ショットキー整流装置における順方向導電および逆方向
ブロッキングの両方に関連した半導体物理学を開示して
いる。後の式8.14に示されるように、ショットキー障壁
の高さ(ΦBn)の関数である飽和電流(JS)と同様に、
順方向電圧降下はドリフト領域、基板、および接合の抵
抗(RD、RS、RC)と順方向電流密度(JF)とに依存して
いる。バリガの教科書の図3.3の構造を有するショット
キー整流装置(BVpp)の最大逆方向ブロッキング電圧
(すなわち、破壊電圧)もまた、片側階段形P−N接合
整流装置(例えば、P+−NまたはN+−P)のものと申し
分なく等しい開示されている。破壊電圧(BVpp)は、以
下の式(1)に記載されているように、ドリフト領域
(ND)のドーピング濃度に依存している。
たものである。階段形破壊時の破壊電圧および空乏層幅
とP−N接合整流装置ドリフト領域ドーピング(ND)と
の図式的表現を図1に示す。図1は、上記バリガの教科
書から図3.4を転載したものである。
破壊電圧は、式(1)によて記載され、かつ図1に示さ
れた階段形平行平面P−N接合に関して約3分の1(1/
3)である。等業者に理解されるように、逆方向バイア
ス状態で起こる映像引力による金属領域および半導体領
域の間のポテンシャルバリアの低下によって部分的に破
壊電圧が平行平面の値よりも低くなる。
逆方向ブロッキング電圧トレードオフを最適化する試み
として、接合障壁制御ショットキー(Junction Barrier
Controlled Schottky(JBS))制御ショットキー整流
装置がある。このJSB整流装置は、半導体基板の面にシ
ョットキー接合からなるアレイを有するショットキー整
流装置であり、該接合は該基板の下に対応する半導体チ
ャンネル領域を有する。また、JBS整流装置は、ショッ
トキー接合の間に散在したP−N接合グリッドを含む。
P−N接合グリッドの働きにもとづいて、この装置は
「ピンチ(pinch)」整流装置ともいう。このP−N接
合グリッドはグリッドから基板へ拡がる空乏層が順方向
バイアス電流に対してチャンネル領域がピンチオフ(pi
nch−off)しない一方で逆方向バイアス漏れ電流に対し
てピンチオフするように設計される。
空乏層は、ショットキー障壁接合の下のチャンネル領域
に拡がる。グリッドの寸法とP型領域のドーピング濃度
は、逆方向バイアスが数ボルト越えた場合に、ショット
キー接合のアレイの下へ空乏層が横切るように、またピ
ンチオフを引き起こすように設定されている。空乏層に
よるチャンネルのピンチオフは基板内にポテンシャル障
壁を形成し、また逆バイアス電圧のさらなる上昇は空乏
層によって維持され、ショットキー障壁接合から離れて
基板内に広がる。したがって、逆方向バイアスしきい電
圧が一度達成されると、空乏層は逆方向バイアス電流の
さらなる増加からショットキー障壁接合をシールドす
る。このシールド効果は金属接合と半導体基板との間の
インターフェイスにおけるショットキー障壁電圧の低下
を防ぎ、かつ大きい逆方向漏れ電流の形成を阻止する。
教科書のセクション8.4および共同発明者の米国特許第
4,641,174号にピンチ整流装置(Pinch Rectifier)と題
されて記載されており、本願で援用する。例えば、本願
で図2として転載された上記の′174特許の図6に示さ
れるように、ピンチ整流接合20の実施態様は、金属層23
0と基板204とによって形成された複数のショットキー整
流接合232と、領域234と基板204とによって形成された
P−N接合グリッドとを有する。残念なことに、上記JB
S整流装置は順方向導電に関与するショットキー接合領
域全体の縮小によって引き起こされる相対的に大きな順
方向電圧降下と相対的に大きな直列抵抗とを一般に持
つ。この領域における減少は基板の面でのP−N接合グ
リットの存在によって必然的に起こる。また、大きい順
方向電流によって大きい順方向電圧降下を引き起こすこ
とができ、少数キャリア導電(すなわち、バイポーラ)
の開始につながる。これは高スイッチング速度でのJBS
のパフォーマンスを制限する。最後に、JBSの逆方向ブ
ロッキング電圧は等価ドリフト領域ドーピング(ND)を
有するショットキー整流装置の逆方向ブロッキング電圧
よりもいくぶん高いけれども、図1に示したように、平
行平面P−N接合で得ることが可能な逆方向ブロッキン
グ能のレベルに達しない。
フを最適化する他の試みが、「トレンチを有する電力整
流装置(Power Rectifier with Trenches)」と題され
たチャング(Chang)およびトング(Tong)の米国特許
第4,982,260号に開示されている。この開示内容を本願
では援用する。例えば、図3および4として本願にそれ
ぞれ転載された図10Bおよび14Bに示されているように、
従来のP−i−N接合整流装置(P+−N-−N+)はN型半
導体基板の一面上にあるショットキー接合の散在配列を
含むように修飾される。図3によって示されるように、
ショットキー接合領域550A−CはMOSトレンチ領域522A
−522FによってP+部分510A−D(P−i−N整流装置
の)から分離される。図4によって示される他の実施態
様では、ショットキー接合領域718A−Eはトレンチ710A
−Fの底部に形成されたP+部分720A−F付近に散在す
る。当業者に理解されるように、これらの修復P−i−
N整流装置もまた一般に不必要な大きな直列抵抗をドリ
フト領域(N-領域506、706)に持つ。さらに、相対的に
僅かの順方向導電領域がショットキー接合に与えられ
る。これは、平行接続P+−N接合よりも低い順方向電圧
でターンオンすることによって順方向バイアス特性を支
配する。最後に、これらのP−i−N型整流装置の順方
向漏れ電圧は対応するショットキー制御装置の順方向漏
れ電流よりも実質的に低いけれども、JBSのように、階
段平行平面P−N接合に関連した逆方向ブロッキング能
のレベルに達することはできない。
ルトよりも大きい順方向電圧降下での、および上記した
JBS整流装置を用いて得ることが可能なものよりもより
一層大きい順方向単一電流密度での単極導電を可能とす
るために提案されている。特に、このMBS整流装置は共
同発明者であるバリガ(Baliga)による「整流装置の新
たなコンセプト(New Concepts in Rectifier)」と題
された論文、半導体物理の第3回国際ワークショップ
(the Third International Warkshop on the Physics
of Semiconductor Devices)、11月27日〜12月2日、ワ
ールド・サイエンティフック・パプリケーションズ、マ
ドラス、インド(World Scientific Publications,Madr
as,India)、1985に記載されている。この論文の図5に
あるパフォーマンスシミレーション曲線によって示され
るように、150〜1200ボルトのオーダーにある理想的な
逆転ブロッキング電圧は、約0.5ボルトよりも大きい相
対的に高い順方向電圧降下を有するMBSに対する理論的
な制限を表す。図5のシミレーション曲線は、既に述べ
たバリガの教科書の等式8.14および8.18をもとにしてい
る。したがって、図5の曲線は理想的なショットキー整
流装置動作を仮定しており、そして上記したように、影
像引力によって誘導された金属とドリフト領域との間の
ポテンシャル障壁の低下のような降下を考慮しない。
電圧降下および高逆方向ブロッキング能を有するショッ
トキー整流装置、好ましくは理想的な、あるいは理想に
近い平行平面ブロッキング電圧を有するショットキー整
流装置の必要性は続く。
ー整流装置を提供することでである。
方向バイアス電流を維持ことが可能なショットキー整流
装置を提供することである。
電圧を維持することが可能なショットキー整流装置を提
供することである。
平行平面逆方向ブロッキング電圧よりも高く維持するこ
とが可能なショットキー整流装置を提供することであ
る。
イ素のような半導体基板中にカソード領域と該領域上に
設けられたドリフト領域とを有するショットキー整流装
置によって提供される。ドリフト領域は、高順方向バイ
アス電流密度で順方向電圧降下を減少するために相対的
に高濃度にドープされている。しかし、高ブロッキング
電圧も有する整流装置を提供するために、本発明は理想
の平行平面階段P−N接合整流装置(ideal parallel−
plane abrupt P−N junction rectifier)の逆方向ブロ
ッキング電圧よりも高くショットキー整流装置の逆方向
ブロッキング電圧を増大させるための手段をドリフト領
域内に含む。特に、本発明はドリフト領域内に離間した
複数のトレンチを有するショットキー整流装置を提供す
る。これらのトレンチは、所定のメサ幅と所定のメサド
ーピング濃度とを持つ少なくとも一つのメサを限定す
る。本発明によれば、ドーピング濃度が1×1016cm-3よ
りも高いメサによって高逆方向ブロッキング電圧が達成
できる。この場合、メサドーピング濃度とメサ幅との積
が5×1012cm-2以下である。思いがけずにも、ドーピン
グ濃度と組み合わて整流装置の形状(geometry)は、従
来の装置よりも優れたパフォーマンスを発揮するように
操作することができる。したがって、一般に相対的に低
逆方向ブロッキング電圧を引き起こす相対的に高ドリフ
ト領域ドーピング濃度を有するショットキー整流装置を
提供する一方で、本発明は逆方向ブロッキング電圧を例
えドーピング濃度が1×1016cm-3よりも高くても理想の
値あるいは理想の値よりも高くするための手段を含む。
半導体基板を含む。この基板は、第一の面に延伸した第
一導電型のカソード領域と、該カソード領域上に第一の
導電型のドリフト領域とを有する。ドリフト領域は第二
の面に延伸し、該第二面でドリフト領域内に第二のトレ
ンチが形成される。トレンチは、一般に違いに平行に伸
びた側壁部を有するもので、ドリフト領域内にメサを限
定する。このメサは好ましくは縞(ストライプ)状、矩
形状、または円形状のものである。また、第一および第
二絶縁領域もトレンチの側壁部に形成される。
ノード電極が形成される。このアノード電極は、第二面
でメサとともにショットキー整流接合を形成する。アノ
ード電極も絶縁領域上に形成され、かつ隣接トレンチに
延伸するため、アノード電極へのポテンシャルバイアス
の用途は、第二面上のアノード電極/メサインターフェ
イスでの導電に影響するだけでなく、インターフェイス
下のメサにおける電界のプロファイルにも影響を与え
る。いかなる理論によっても結合しないことの望まない
一方で、メサにおける電界分布の思いもよらない形状が
逆方向バイアス破壊に対して整流装置の感度を低くして
しまい、また実際に、ブロッキング電圧を対応する理想
の平行平面逆方向ブロッキング電圧よりも高くする。例
えば、本発明にもとづき、かつドリフト領域ドーピング
濃度が1×1017cm-3であるショットキー整流装置が製造
され、試験され、15ボルトよりも高い逆方向ブロッキン
グ電圧を示した。
ンチを形成する代わりに、メ従来の方法、例えば選択的
エピタキシャル成長(SEG)を用いてドリフト領域の延
長としてメサを形成してもよい。この実施態様では、Si
O2のような絶縁領域を従来の成長また蒸着方法を用いて
メサの側面に形成することができる。
対する破壊電圧および空乏層幅を説明するための図であ
る。
行技術のピンチ整流装置の断面を示す図である。
行技術のP−i−N整流装置の断面を示す図である。
行技術のP−i−N整流装置の断面を示す図である。
障壁整流装置(TMBR)の第一実施態様の断面を示す図で
ある。
断面図である。
とづくMOSショットキー障壁整流装置に関して逆方向漏
れ電流と逆方向バイアスとを比較した実験結果を示す図
である。
とづくMOSショットキー障壁整流装置に関して逆方向漏
れ電流と逆方向バイアスとを比較した実験結果を示す図
である。
整流装置に関して逆方向破断電圧とトレンチ深さとを示
すシミュレーション結果を示す図である。
に記載する。以下の記載では本発明の好ましい実施態様
を示す。しかし、本発明は多くの異なる形態に具体化さ
れるものであり、また本発明が以下の実施態様に限定さ
れるものではないと解釈すべきである。むしろ、この実
施態様はこの開示を徹底的かつ完全にするものであり、
また当業者に本発明の範囲を完璧に伝えるものである。
終始、同一番号は同一要素を表す。
レンチMOSショットキー障壁整流装置(TMBR)の断面図
である。整流装置10は、第一面12aおよび対向する第二
面12bを有する第一導電型、概してN−型導電の半導体
基板12を含む。この基板12は、第一面12aに隣接し、か
つ相対的に高濃度にドープされたカソード領域12c(N+
として示す)を好ましくは含む。第一導電型のドリフト
領域12d(Nとして示す)は、好ましくはカソード領域1
2cから第二面12bへ拡がる。したがって、カソード領域
のドーピング濃度は好ましくはドリフト領域よりも大き
い。対向面14aおよび14bによって限定される断面幅
“Wm”を有するメサは、好ましくはドリフト領域12dに
形成される。上記メサは、帯状、矩形状、円筒あるいは
円柱状、あるいは同様な他の形状をなす。絶縁領域16a
および16b(SiO2として示す)もメサ面に設けられる。
整流装置は絶縁領域16a,16b上にアノード電極18も有す
る。アノード電極18はメサ14とのショットキー整流接合
を形成する。アノード電極/メサインターフェイスに形
成されたショットキー障壁の高さは、電極金属および半
導体(例えば、Si,Ge,GaAs,およびSiC)の種類のみなら
ず、メサ14のドーピング濃度にも依存する。最後に、カ
ソード電極20は第一面12aでカソード領域12cに隣接して
設けられる。このカソード電極20はカソード領域12cと
オーミンクに接触(ohmically contact)する。
14a,14bに隣接した絶縁領域16a,16b上に形成されるの
で、アノード電極へポテンシャルバイアスを用いること
は、第二面12b上のアノード電極/メサインターフェイ
スにおける導電に影響を与えるのみならず、逆方向バイ
アス破壊に対して感受性が低い整流装置10を与え、さら
に階段P−N接合に関して本発明の逆方向ブロッキング
電圧が、対応する理想的な平行面ブロッキング電圧を越
えるために示された。実験にもとづいて図7に示される
ように、1×1017cm-7のドリフト領域ドーピング濃度を
有するトレンチMOSショットキー障壁整流装置は、対応
する平行平面階段P−N接合の9,5ボルトと比較して、1
5ボルトよりも大きい逆方向ブロッキング電圧を示し
た。
有する場合でも相対的に高い逆方向ブロッキング電圧が
達成される。さらに、ドリフト領域ドーピング濃度とメ
サ幅との積(product)が5×1012cm-2以下となるよう
にメサ幅“Wm”を選択することによって、1×1016cm-3
を越えるドリフト領域ドーピング濃度によって本発明に
もとづく整流装置について理想を越える逆方向ブロッキ
ング電圧が得られる。
の製造方法を説明する。まず、図6Aを参照すると、第一
および第二対向面12aおよび12bを有する基板は、面12a
に相対的に高濃度でドープされたカソード領域12cと、
該カソード領域上にドリフト領域12dとを有し、該ドリ
フト領域は第二面12bに拡がる。当業者に理解されるよ
うに、厚さが“Td”のドリフト領域12dは従来の方法に
よるエポタキシャル成長によって設けられる。複数の隣
接メサ13は、最初に酸化物(SiO2)、窒化物(Si
3N4)、およびフォトレジスト(それぞれ領域13,15、お
よび17)からなる多層積層対を第二面12bに設けること
によって形成される。しかし、酸化物領域13の形成は必
要なものではなく、また酸化物領域13は半導体12と窒化
物領域15との間の層間ストレスをやわらげるために相対
的に約100程度に薄く形成される。そして、従来のシロ
グラフィーによるパターン形成およびエッチングの工程
を実施し、図6bに示すように、熱酸化抵抗窒化物領域15
を有する分離したメサ14を形成する。領域15もSiO2をエ
ッチングしないエッチングによって除去可能となるよう
に選択される。
ドリフト領域12d内に複数の第一、第二、第三、および
第四隣接トレンチ22が定まる。これらのトレンチはそれ
ぞれトレンチ幅“Wt”とトレンチ深さdとを有する。も
し、ストライプ形状のメサ14が形成される場合、第一、
第二、第三、および第四トレンチ側壁部22aの各々は、
断面に対して直交する第三の方向(図示せず)に沿って
互いに平行に延びる。あるいは、パターン形成およびエ
ッチングの工程は矩形状、円筒あるいは円柱状、あるい
は同様な他の形状を定めるに実施される。しかし、矩形
状、円筒あるいは円柱状のメサは同一幅のメサストライ
プよりも与えられた寸法の基板に関して順方向導電領域
全体に示す割合が相対的に小さいので、矩形状、円筒あ
るいは円柱状のメサを有する整流装置の順方向電圧降下
は与えら得た順方向電流に関してより一層大きい。
の第一、第二、第三、および第四絶縁領域16(例えば、
SiO2、約1000Å)をトレンチ側壁部22aおよびトレンチ
底部22b上に形成することができる。しかし、面12bには
形成することができない。なぜなら、窒化物領域15が存
在するからである。つぎに、窒化物領域15およびストレ
ス軽減酸化物領域13(もし存在する場合)を除去し、頂
部メタライゼーション23およびパターニングの工程を実
施して図6D〜図6Eに示すようなアノード電極18を設け
る。最後に、背面メタライゼーション工程を実施してカ
ソード電極20を図6Fに示すように第一面12aに設ける。
したがって、高電流用途において、本発明にもとづくト
レンチMOSショットキー障壁整流装置が形成できる。単
一アノード電極メタライゼーション層18およびカソード
メタライゼーション層20に平行となるようにして結合す
る。
イプ状のメサを複数形成するプロセスが好ましいけれど
も、他のプロセスも使用できる。例えば、メサ14を定め
るためにトレンチ22を形成するかわりに、メサを選択的
エピタキシャル成長方法(SEG)を用いたドリフト領域
の拡張部分とすることもできる。また、メッサのドーピ
ングプロファイルは特定の整流装置用途のために、順方
向電圧降下と逆方向ブロッキング電圧との間のトレード
オフを最適化するためにその部位(in−situ)で制御さ
れる。
キング電圧が高い半導体整流装置は第一よおび第二対向
面12a,12bを有する半導体基板12と、第一導電型のカソ
ード領域12cと、該領域上の第一導電型のドリフト領域1
2dとを有する。また、上記整流装置は、対応する典型的
な平行平面階段形P−N接合整流装置の逆方向ブロッキ
ング電圧よりも高く上記逆方向ブロッキング電圧を増加
させるための手段をドリフト領域内に有する。図5およ
び図6A〜図6Fを参照して説明したように、逆方向ブロッ
キング電圧を増加させるための手段は、好ましくは、ド
リフト領域12d内の複数のトレンチ22と、トレンチ側壁
部22a上の絶縁領域16と、隣接する側壁部間を限定する
メサ14を覆うアノード電極18とを有する。メサドーピン
グ濃度を約1×1016cm-3以上に設定することによって、
メサ幅“Wm”とメサドーピング濃度との積を5×1012cm
-2以下に設定することによって、期待するものよりも高
いブロッキング電圧が得られた。
置(TMBR)および平行平面ショットキー整流装置の逆方
向バイアスと逆方向漏れ電流との関係を示す実験結果を
説明するためのものである。両整流装置のドリフト領域
ドーピング濃度(Ndrift)は1×1017cm-3である。TMBR
に関して、上記手段はストライプ形状のものであり、か
つメサ幅“Wm”が0.5μm、トレンチ幅“Wt”が0.5μ
m、そしてトレンチ深さdが2.0μmである。したがっ
て、隣接トレンチ間の距離は1.0μmまたはメサ幅の2
倍であり、かつメサのドーピング濃度とメサ幅との積は
5×1012cm-2と等しくなった。図7に示されるように、
TMBRは15ボルトよりも高い破壊電圧を達成する。これは
平行平面ショットキー整流装置(5ボルト未満)および
対応する平行平面階段形P−N接合整流装置(9.5ボル
ト)よりも実質的に高い。図8は、図7のトレンチMOS
整流装置(TMBR)および平行平面ショットキー整流装置
の順方向バイアスの順方向漏れ電流との関係を説明する
ためのものである。各TMBR曲線は所定の値に設定された
メサ幅とドーピング濃度とを有する整流装置に対応する
ので、産物のメサ幅およびドーピング濃度は5×1012cm
-2よりも低い。
さ“d"との関係を示すものであり、破壊電圧はトレンチ
深さが0.5μmを越えるTMBR装置では破壊電圧が20ボル
トを越える。本発明にもとづくTMBRの模擬曲線は、メサ
幅“Wm”が0.5μm、トレンチ幅Wt=0.5μm、絶縁領域
厚さが500Å、ドリフト領域厚さがTd=3.0μm,ドリフト
領域ドーピングが1×1017cm-3、およびアノード電極仕
事関数ポテンシャルが4.77eVである装置に基づいた。
施態様を開示し、かつ特定の用語を用いたけれども、そ
れらは一般的かつ記述的な意味のみで用いたものであ
り、またそれらは限定を目的としたものではない。本発
明の範囲は以下の請求の範囲によって定まる。
Claims (5)
- 【請求項1】第一の面および第二の面を有し、また該第
一の面側に設けられた第一導電型のカソード領域と該カ
ソード領域上に設けられた第一導電型のドリフト領域と
を備える半導体基板と、 前記カソード領域に接するカソード電極と、 前記第二の面側にあり、かつ前記ドリフト領域に第一の
側壁を持つ第一のトレンチと、 前記第二の面側にあり、かつ前記ドリフト領域に第二の
側壁を持つ第二のトレンチと、 前記第一の側壁と前記第二の側壁との間にあり、所定の
メサ幅と1×1016cm-3を上回るメサドーピング濃度とを
有するメサ領域と、 前記第一の側壁に沿って設けられた第一の絶縁領域と、 前記第二の側壁に沿って設けられた第二の絶縁領域と、 前記第一の絶縁領域、前記第二の絶縁領域、および前記
メサ領域上に設けられ、かつ前記第二の面で前記メサ領
域とともにショットキー整流接合を形成するアノード電
極とを備え、さらに、 前記メサドーピング濃度と前記所定のメサ幅との積が5
×1012cm-2以下であることを特徴とする整流装置。 - 【請求項2】前記メサは、均一にドープされていること
を特徴とする請求項1に記載の整流装置。 - 【請求項3】前記ドリフト領域は、均一にドープされて
いることを特徴とする請求項1または2に記載の整流装
置。 - 【請求項4】前記第一のトレンチの幅および前記第二の
トレンチの幅は、それぞれ前記所定のメサ幅と等しいこ
とを特徴とする請求項1ないし3に記載の整流装置。 - 【請求項5】前記第一の側壁と前記第二の側壁とは互い
に平行に延伸しており、かつ前記第一のトレンチの中心
と前記第二のトレンチの中心との距離は、前記所定のメ
サ幅の二倍に等しいことを特徴とする請求項1ないし4
に記載の整流装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/088,204 US5365102A (en) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | Schottky barrier rectifier with MOS trench |
US088,204 | 1993-07-06 | ||
PCT/US1994/007348 WO1995002258A1 (en) | 1993-07-06 | 1994-06-29 | Schottky barrier rectifier with mos trench |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08512430A JPH08512430A (ja) | 1996-12-24 |
JP2911605B2 true JP2911605B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=22209988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7504063A Expired - Lifetime JP2911605B2 (ja) | 1993-07-06 | 1994-06-29 | Mosトレンチを有するショットキー障壁整流装置 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5365102A (ja) |
EP (1) | EP0707744B1 (ja) |
JP (1) | JP2911605B2 (ja) |
AT (1) | ATE208537T1 (ja) |
AU (1) | AU7252994A (ja) |
DE (1) | DE69428996T2 (ja) |
WO (1) | WO1995002258A1 (ja) |
Families Citing this family (172)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5686753A (en) * | 1994-11-11 | 1997-11-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Schottky barrier diode having a mesa structure |
JPH08139341A (ja) * | 1994-11-11 | 1996-05-31 | Murata Mfg Co Ltd | ショットキ−バリアダイオ−ド |
US6078090A (en) * | 1997-04-02 | 2000-06-20 | Siliconix Incorporated | Trench-gated Schottky diode with integral clamping diode |
US6049108A (en) * | 1995-06-02 | 2000-04-11 | Siliconix Incorporated | Trench-gated MOSFET with bidirectional voltage clamping |
JPH0964381A (ja) * | 1995-08-25 | 1997-03-07 | Murata Mfg Co Ltd | ショットキーバリアダイオード |
US5612567A (en) * | 1996-05-13 | 1997-03-18 | North Carolina State University | Schottky barrier rectifiers and methods of forming same |
JP2001508946A (ja) * | 1997-01-20 | 2001-07-03 | エービービー リサーチ リミテッド | SiCを使用したショットキー・ダイオードとその製造方法 |
US5825079A (en) * | 1997-01-23 | 1998-10-20 | Luminous Intent, Inc. | Semiconductor diodes having low forward conduction voltage drop and low reverse current leakage |
FR2764117B1 (fr) * | 1997-05-30 | 1999-08-13 | Sgs Thomson Microelectronics | Contact sur une region de type p |
JP3618517B2 (ja) * | 1997-06-18 | 2005-02-09 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
DE19800647C1 (de) * | 1998-01-09 | 1999-05-27 | Siemens Ag | SOI-Hochspannungsschalter |
DE19819590C1 (de) * | 1998-04-30 | 1999-06-24 | Siemens Ag | MOS-Leistungstransistor |
JP3498580B2 (ja) * | 1998-07-27 | 2004-02-16 | 日産自動車株式会社 | 単極性整流素子 |
US5998833A (en) | 1998-10-26 | 1999-12-07 | North Carolina State University | Power semiconductor devices having improved high frequency switching and breakdown characteristics |
US6621121B2 (en) * | 1998-10-26 | 2003-09-16 | Silicon Semiconductor Corporation | Vertical MOSFETs having trench-based gate electrodes within deeper trench-based source electrodes |
JP3494063B2 (ja) * | 1999-02-24 | 2004-02-03 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置 |
US6855983B1 (en) * | 1998-11-10 | 2005-02-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Semiconductor device having reduced on resistance |
US6204073B1 (en) * | 1998-12-09 | 2001-03-20 | Texas Instruments Incorporated | Shallow trench isolation with conductive hard mask for in-line moat/trench width electrical measurements |
US6351018B1 (en) | 1999-02-26 | 2002-02-26 | Fairchild Semiconductor Corporation | Monolithically integrated trench MOSFET and Schottky diode |
US6313482B1 (en) | 1999-05-17 | 2001-11-06 | North Carolina State University | Silicon carbide power devices having trench-based silicon carbide charge coupling regions therein |
US6191447B1 (en) | 1999-05-28 | 2001-02-20 | Micro-Ohm Corporation | Power semiconductor devices that utilize tapered trench-based insulating regions to improve electric field profiles in highly doped drift region mesas and methods of forming same |
EP1211732A4 (en) * | 1999-08-30 | 2005-08-10 | Inst Biophysics Cn Acad Sci | PARALLEL PLATE DIODE |
US6368514B1 (en) | 1999-09-01 | 2002-04-09 | Luminous Intent, Inc. | Method and apparatus for batch processed capacitors using masking techniques |
JP2001077379A (ja) * | 1999-09-03 | 2001-03-23 | Nippon Inter Electronics Corp | ショットキーバリア半導体装置 |
US6420757B1 (en) | 1999-09-14 | 2002-07-16 | Vram Technologies, Llc | Semiconductor diodes having low forward conduction voltage drop, low reverse current leakage, and high avalanche energy capability |
US6461918B1 (en) | 1999-12-20 | 2002-10-08 | Fairchild Semiconductor Corporation | Power MOS device with improved gate charge performance |
US7186609B2 (en) | 1999-12-30 | 2007-03-06 | Siliconix Incorporated | Method of fabricating trench junction barrier rectifier |
GB0002235D0 (en) * | 2000-02-02 | 2000-03-22 | Koninkl Philips Electronics Nv | Trenched schottky rectifiers |
US6433370B1 (en) | 2000-02-10 | 2002-08-13 | Vram Technologies, Llc | Method and apparatus for cylindrical semiconductor diodes |
US7745289B2 (en) | 2000-08-16 | 2010-06-29 | Fairchild Semiconductor Corporation | Method of forming a FET having ultra-low on-resistance and low gate charge |
US6707127B1 (en) | 2000-08-31 | 2004-03-16 | General Semiconductor, Inc. | Trench schottky rectifier |
US6593620B1 (en) | 2000-10-06 | 2003-07-15 | General Semiconductor, Inc. | Trench DMOS transistor with embedded trench schottky rectifier |
US6580150B1 (en) | 2000-11-13 | 2003-06-17 | Vram Technologies, Llc | Vertical junction field effect semiconductor diodes |
US6420768B1 (en) * | 2000-12-15 | 2002-07-16 | General Semiconductor, Inc. | Trench schottky barrier rectifier and method of making the same |
US6803626B2 (en) | 2002-07-18 | 2004-10-12 | Fairchild Semiconductor Corporation | Vertical charge control semiconductor device |
US6916745B2 (en) | 2003-05-20 | 2005-07-12 | Fairchild Semiconductor Corporation | Structure and method for forming a trench MOSFET having self-aligned features |
US6710403B2 (en) | 2002-07-30 | 2004-03-23 | Fairchild Semiconductor Corporation | Dual trench power MOSFET |
US7132712B2 (en) | 2002-11-05 | 2006-11-07 | Fairchild Semiconductor Corporation | Trench structure having one or more diodes embedded therein adjacent a PN junction |
US6677641B2 (en) | 2001-10-17 | 2004-01-13 | Fairchild Semiconductor Corporation | Semiconductor structure with improved smaller forward voltage loss and higher blocking capability |
US7345342B2 (en) | 2001-01-30 | 2008-03-18 | Fairchild Semiconductor Corporation | Power semiconductor devices and methods of manufacture |
US6818513B2 (en) | 2001-01-30 | 2004-11-16 | Fairchild Semiconductor Corporation | Method of forming a field effect transistor having a lateral depletion structure |
US6498108B2 (en) | 2001-02-12 | 2002-12-24 | Fairchild Semiconductor Corporation | Method for removing surface contamination on semiconductor substrates |
US6462393B2 (en) | 2001-03-20 | 2002-10-08 | Fabtech, Inc. | Schottky device |
US6740951B2 (en) | 2001-05-22 | 2004-05-25 | General Semiconductor, Inc. | Two-mask trench schottky diode |
US6537921B2 (en) | 2001-05-23 | 2003-03-25 | Vram Technologies, Llc | Vertical metal oxide silicon field effect semiconductor diodes |
US6580141B2 (en) * | 2001-06-01 | 2003-06-17 | General Semiconductor, Inc. | Trench schottky rectifier |
US6683363B2 (en) * | 2001-07-03 | 2004-01-27 | Fairchild Semiconductor Corporation | Trench structure for semiconductor devices |
GB0120595D0 (en) * | 2001-08-24 | 2001-10-17 | Koninkl Philips Electronics Nv | A semiconductor rectifier |
US7061066B2 (en) | 2001-10-17 | 2006-06-13 | Fairchild Semiconductor Corporation | Schottky diode using charge balance structure |
US6642738B2 (en) | 2001-10-23 | 2003-11-04 | Fairchild Semiconductor Corporation | Method and apparatus for field-effect transistor current sensing using the voltage drop across drain to source resistance that eliminates dependencies on temperature of the field-effect transistor and/or statistical distribution of the initial value of drain to source resistance |
KR100859701B1 (ko) | 2002-02-23 | 2008-09-23 | 페어차일드코리아반도체 주식회사 | 고전압 수평형 디모스 트랜지스터 및 그 제조 방법 |
GB0214618D0 (en) * | 2002-06-25 | 2002-08-07 | Koninkl Philips Electronics Nv | Semiconductor device with edge structure |
US6855593B2 (en) * | 2002-07-11 | 2005-02-15 | International Rectifier Corporation | Trench Schottky barrier diode |
US7323402B2 (en) * | 2002-07-11 | 2008-01-29 | International Rectifier Corporation | Trench Schottky barrier diode with differential oxide thickness |
US7033891B2 (en) | 2002-10-03 | 2006-04-25 | Fairchild Semiconductor Corporation | Trench gate laterally diffused MOSFET devices and methods for making such devices |
US7576388B1 (en) | 2002-10-03 | 2009-08-18 | Fairchild Semiconductor Corporation | Trench-gate LDMOS structures |
US6710418B1 (en) | 2002-10-11 | 2004-03-23 | Fairchild Semiconductor Corporation | Schottky rectifier with insulation-filled trenches and method of forming the same |
US6958275B2 (en) * | 2003-03-11 | 2005-10-25 | Integrated Discrete Devices, Llc | MOSFET power transistors and methods |
US7638841B2 (en) | 2003-05-20 | 2009-12-29 | Fairchild Semiconductor Corporation | Power semiconductor devices and methods of manufacture |
US6998694B2 (en) * | 2003-08-05 | 2006-02-14 | Shye-Lin Wu | High switching speed two mask Schottky diode with high field breakdown |
KR100994719B1 (ko) | 2003-11-28 | 2010-11-16 | 페어차일드코리아반도체 주식회사 | 슈퍼정션 반도체장치 |
US7368777B2 (en) | 2003-12-30 | 2008-05-06 | Fairchild Semiconductor Corporation | Accumulation device with charge balance structure and method of forming the same |
US7183610B2 (en) * | 2004-04-30 | 2007-02-27 | Siliconix Incorporated | Super trench MOSFET including buried source electrode and method of fabricating the same |
US8247840B2 (en) * | 2004-07-07 | 2012-08-21 | Semi Solutions, Llc | Apparatus and method for improved leakage current of silicon on insulator transistors using a forward biased diode |
US7224205B2 (en) * | 2004-07-07 | 2007-05-29 | Semi Solutions, Llc | Apparatus and method for improving drive-strength and leakage of deep submicron MOS transistors |
US7683433B2 (en) * | 2004-07-07 | 2010-03-23 | Semi Solution, Llc | Apparatus and method for improving drive-strength and leakage of deep submicron MOS transistors |
US7375402B2 (en) * | 2004-07-07 | 2008-05-20 | Semi Solutions, Llc | Method and apparatus for increasing stability of MOS memory cells |
US7352036B2 (en) | 2004-08-03 | 2008-04-01 | Fairchild Semiconductor Corporation | Semiconductor power device having a top-side drain using a sinker trench |
US7265415B2 (en) | 2004-10-08 | 2007-09-04 | Fairchild Semiconductor Corporation | MOS-gated transistor with reduced miller capacitance |
DE102004053760A1 (de) * | 2004-11-08 | 2006-05-11 | Robert Bosch Gmbh | Halbleitereinrichtung und Verfahren für deren Herstellung |
DE102004056663A1 (de) | 2004-11-24 | 2006-06-01 | Robert Bosch Gmbh | Halbleitereinrichtung und Gleichrichteranordnung |
US7651905B2 (en) * | 2005-01-12 | 2010-01-26 | Semi Solutions, Llc | Apparatus and method for reducing gate leakage in deep sub-micron MOS transistors using semi-rectifying contacts |
US7898297B2 (en) * | 2005-01-04 | 2011-03-01 | Semi Solution, Llc | Method and apparatus for dynamic threshold voltage control of MOS transistors in dynamic logic circuits |
KR101236030B1 (ko) | 2005-04-06 | 2013-02-21 | 페어차일드 세미컨덕터 코포레이션 | 트랜치-게이트 전계효과 트랜지스터 및 그 형성 방법 |
JP2006295062A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Rohm Co Ltd | 半導体装置 |
US7393749B2 (en) | 2005-06-10 | 2008-07-01 | Fairchild Semiconductor Corporation | Charge balance field effect transistor |
US7385248B2 (en) | 2005-08-09 | 2008-06-10 | Fairchild Semiconductor Corporation | Shielded gate field effect transistor with improved inter-poly dielectric |
US8039328B2 (en) * | 2005-10-18 | 2011-10-18 | International Rectifier Corporation | Trench Schottky device with single barrier |
US7488673B2 (en) * | 2006-02-24 | 2009-02-10 | International Rectifier Corporation | Trench MOS Schottky barrier rectifier with high k gate dielectric and reduced mask process for the manufacture thereof |
US7446374B2 (en) | 2006-03-24 | 2008-11-04 | Fairchild Semiconductor Corporation | High density trench FET with integrated Schottky diode and method of manufacture |
US7319256B1 (en) | 2006-06-19 | 2008-01-15 | Fairchild Semiconductor Corporation | Shielded gate trench FET with the shield and gate electrodes being connected together |
US7863689B2 (en) * | 2006-09-19 | 2011-01-04 | Semi Solutions, Llc. | Apparatus for using a well current source to effect a dynamic threshold voltage of a MOS transistor |
US7777257B2 (en) * | 2007-02-14 | 2010-08-17 | Freescale Semiconductor, Inc. | Bipolar Schottky diode and method |
US8138033B2 (en) * | 2007-05-09 | 2012-03-20 | Semiconductor Components Industries, Llc | Semiconductor component and method of manufacture |
DE102007045185A1 (de) * | 2007-09-21 | 2009-04-02 | Robert Bosch Gmbh | Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung |
EP2208229A4 (en) | 2007-09-21 | 2011-03-16 | Fairchild Semiconductor | SUPER TRANSITION STRUCTURES FOR PERFORMANCE ARRANGEMENTS AND MANUFACTURING PROCESSES |
US7741693B1 (en) | 2007-11-16 | 2010-06-22 | National Semiconductor Corporation | Method for integrating trench MOS Schottky barrier devices into integrated circuits and related semiconductor devices |
US7772668B2 (en) | 2007-12-26 | 2010-08-10 | Fairchild Semiconductor Corporation | Shielded gate trench FET with multiple channels |
US7745846B2 (en) * | 2008-01-15 | 2010-06-29 | Ciclon Semiconductor Device Corp. | LDMOS integrated Schottky diode |
TWI381455B (zh) | 2008-04-22 | 2013-01-01 | Pfc Device Co | 金氧半p-n接面二極體結構及其製作方法 |
TWI376752B (en) * | 2008-04-22 | 2012-11-11 | Pfc Device Co | Mos pn junction schottky diode and method for manufacturing the same |
US20120273916A1 (en) | 2011-04-27 | 2012-11-01 | Yedinak Joseph A | Superjunction Structures for Power Devices and Methods of Manufacture |
US8174067B2 (en) | 2008-12-08 | 2012-05-08 | Fairchild Semiconductor Corporation | Trench-based power semiconductor devices with increased breakdown voltage characteristics |
US8304829B2 (en) | 2008-12-08 | 2012-11-06 | Fairchild Semiconductor Corporation | Trench-based power semiconductor devices with increased breakdown voltage characteristics |
US8227855B2 (en) * | 2009-02-09 | 2012-07-24 | Fairchild Semiconductor Corporation | Semiconductor devices with stable and controlled avalanche characteristics and methods of fabricating the same |
US8148749B2 (en) | 2009-02-19 | 2012-04-03 | Fairchild Semiconductor Corporation | Trench-shielded semiconductor device |
IT1394649B1 (it) * | 2009-06-01 | 2012-07-05 | St Microelectronics Srl | Fotodiodo con contatto schottky sulle pareti di trincee parallele e relativo metodo di fabbricazione |
US8049276B2 (en) | 2009-06-12 | 2011-11-01 | Fairchild Semiconductor Corporation | Reduced process sensitivity of electrode-semiconductor rectifiers |
TWI469221B (zh) * | 2009-06-26 | 2015-01-11 | Pfc Device Co | 溝渠式蕭基二極體及其製作方法 |
DE102009028248A1 (de) | 2009-08-05 | 2011-02-10 | Robert Bosch Gmbh | Halbleiteranordnung |
DE102009028246A1 (de) | 2009-08-05 | 2011-02-10 | Robert Bosch Gmbh | Gleichrichteranordnung |
DE102009046606A1 (de) | 2009-11-11 | 2011-05-12 | Robert Bosch Gmbh | Schutzelement für elektronische Schaltungen |
US20110121387A1 (en) * | 2009-11-23 | 2011-05-26 | Francois Hebert | Integrated guarded schottky diode compatible with trench-gate dmos, structure and method |
US20110156810A1 (en) * | 2009-12-30 | 2011-06-30 | Intersil Americas Inc. | Integrated dmos and schottky |
US20110156682A1 (en) * | 2009-12-30 | 2011-06-30 | Dev Alok Girdhar | Voltage converter with integrated schottky device and systems including same |
US8492225B2 (en) * | 2009-12-30 | 2013-07-23 | Intersil Americas Inc. | Integrated trench guarded schottky diode compatible with powerdie, structure and method |
EP2541609B1 (en) | 2010-02-23 | 2019-07-03 | Yoshitaka Sugawara | Semiconductor device |
DE102010003166A1 (de) | 2010-03-23 | 2011-09-29 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zur Stromerzeugung mit Solarzellen |
DE102010028783A1 (de) | 2010-05-10 | 2011-11-10 | Robert Bosch Gmbh | Gleichrichter-Brückenschaltung |
US8432000B2 (en) | 2010-06-18 | 2013-04-30 | Fairchild Semiconductor Corporation | Trench MOS barrier schottky rectifier with a planar surface using CMP techniques |
CN101901807B (zh) * | 2010-06-23 | 2011-11-09 | 苏州硅能半导体科技股份有限公司 | 沟槽式肖特基势垒二极管整流器件及制造方法 |
CN101901808B (zh) * | 2010-06-23 | 2011-11-09 | 苏州硅能半导体科技股份有限公司 | 一种沟槽式肖特基势垒二极管整流器件及制造方法 |
JP2012023199A (ja) | 2010-07-14 | 2012-02-02 | Rohm Co Ltd | ショットキバリアダイオード |
CN101916723B (zh) * | 2010-07-23 | 2015-01-07 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 一种肖特基二极管的制备方法 |
DE102010038879A1 (de) | 2010-08-04 | 2012-02-09 | Robert Bosch Gmbh | Gleichrichteranordnung, welche Einpressdioden aufweist |
JP5810522B2 (ja) * | 2010-12-14 | 2015-11-11 | 日産自動車株式会社 | 異種材料接合型ダイオード及びその製造方法 |
TWI497602B (zh) * | 2011-02-15 | 2015-08-21 | Tzu Hsiung Chen | 溝渠式蕭基二極體及其製作方法 |
TWI422043B (zh) | 2011-04-15 | 2014-01-01 | Pfc Device Corp | 直立式金氧半整流二極體及其製作方法 |
US8772868B2 (en) | 2011-04-27 | 2014-07-08 | Fairchild Semiconductor Corporation | Superjunction structures for power devices and methods of manufacture |
US8673700B2 (en) | 2011-04-27 | 2014-03-18 | Fairchild Semiconductor Corporation | Superjunction structures for power devices and methods of manufacture |
US8836028B2 (en) | 2011-04-27 | 2014-09-16 | Fairchild Semiconductor Corporation | Superjunction structures for power devices and methods of manufacture |
US8786010B2 (en) | 2011-04-27 | 2014-07-22 | Fairchild Semiconductor Corporation | Superjunction structures for power devices and methods of manufacture |
US9331065B2 (en) | 2011-05-17 | 2016-05-03 | Semiconductor Components Industries, Llc | Semiconductor diode and method of manufacture |
US8502336B2 (en) | 2011-05-17 | 2013-08-06 | Semiconductor Components Industries, Llc | Semiconductor diode and method of manufacture |
CN102789977B (zh) * | 2011-05-20 | 2014-12-31 | 英属维京群岛商节能元件股份有限公司 | 直立式金属氧化物半导体整流二极管及其制作方法 |
JP5865016B2 (ja) * | 2011-10-31 | 2016-02-17 | 株式会社 日立パワーデバイス | トレンチ型ショットキー接合型半導体装置及びその製造方法 |
TWI503891B (zh) | 2011-12-06 | 2015-10-11 | Tzu Hsiung Chen | 溝渠式蕭基二極體及其製作方法 |
US8680590B2 (en) | 2012-03-02 | 2014-03-25 | Pfc Device Corp. | Multi-trench termination structure for semiconductor device |
US9412881B2 (en) | 2012-07-31 | 2016-08-09 | Silanna Asia Pte Ltd | Power device integration on a common substrate |
US8674440B2 (en) | 2012-07-31 | 2014-03-18 | Io Semiconductor Inc. | Power device integration on a common substrate |
US8847310B1 (en) | 2012-07-31 | 2014-09-30 | Azure Silicon LLC | Power device integration on a common substrate |
US10290702B2 (en) | 2012-07-31 | 2019-05-14 | Silanna Asia Pte Ltd | Power device on bulk substrate |
US8928116B2 (en) | 2012-07-31 | 2015-01-06 | Silanna Semiconductor U.S.A., Inc. | Power device integration on a common substrate |
US8994105B2 (en) | 2012-07-31 | 2015-03-31 | Azure Silicon LLC | Power device integration on a common substrate |
WO2014022092A1 (en) | 2012-07-31 | 2014-02-06 | Io Semiconductor Inc. | Power device integration on a common substrate |
TWI521693B (zh) | 2012-11-27 | 2016-02-11 | 財團法人工業技術研究院 | 蕭基能障二極體及其製造方法 |
TWI469341B (zh) * | 2012-12-20 | 2015-01-11 | Ind Tech Res Inst | 碳化矽溝槽式蕭基能障元件 |
CN103022137A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-03 | 淄博美林电子有限公司 | 一种高效率肖特基芯片 |
US9331197B2 (en) | 2013-08-08 | 2016-05-03 | Cree, Inc. | Vertical power transistor device |
CN103441152A (zh) * | 2013-08-28 | 2013-12-11 | 中国科学院半导体研究所 | 沟槽型mos势垒肖特基二极管及制作方法 |
US10600903B2 (en) | 2013-09-20 | 2020-03-24 | Cree, Inc. | Semiconductor device including a power transistor device and bypass diode |
US10868169B2 (en) | 2013-09-20 | 2020-12-15 | Cree, Inc. | Monolithically integrated vertical power transistor and bypass diode |
US20150084063A1 (en) * | 2013-09-20 | 2015-03-26 | Cree, Inc. | Semiconductor device with a current spreading layer |
US9318597B2 (en) | 2013-09-20 | 2016-04-19 | Cree, Inc. | Layout configurations for integrating schottky contacts into a power transistor device |
US9716151B2 (en) | 2013-09-24 | 2017-07-25 | Semiconductor Components Industries, Llc | Schottky device having conductive trenches and a multi-concentration doping profile therebetween |
EP2858117A1 (en) | 2013-10-02 | 2015-04-08 | Nxp B.V. | Semiconductor device and method of manufacturing |
US9224854B2 (en) * | 2013-10-03 | 2015-12-29 | Texas Instruments Incorporated | Trench gate trench field plate vertical MOSFET |
US9136368B2 (en) * | 2013-10-03 | 2015-09-15 | Texas Instruments Incorporated | Trench gate trench field plate semi-vertical semi-lateral MOSFET |
US9123802B2 (en) * | 2013-10-03 | 2015-09-01 | Texas Instruments Incorporated | Vertical trench MOSFET device in integrated power technologies |
US9252293B2 (en) | 2014-01-22 | 2016-02-02 | Alexei Ankoudinov | Trench field effect diodes and methods of manufacturing those diodes |
US9419116B2 (en) | 2014-01-22 | 2016-08-16 | Alexei Ankoudinov | Diodes and methods of manufacturing diodes |
US9263598B2 (en) | 2014-02-14 | 2016-02-16 | Semiconductor Components Industries, Llc | Schottky device and method of manufacture |
CN104409519A (zh) * | 2014-11-10 | 2015-03-11 | 电子科技大学 | 一种具有浮岛结构的二极管 |
CN104393056B (zh) * | 2014-11-10 | 2017-02-15 | 电子科技大学 | 一种积累型二极管 |
EP3032586A1 (en) | 2014-12-10 | 2016-06-15 | Nxp B.V. | Semiconductor arrangement comprising a trench and method of manufacturing the same |
US10431699B2 (en) | 2015-03-06 | 2019-10-01 | Semiconductor Components Industries, Llc | Trench semiconductor device having multiple active trench depths and method |
US9716187B2 (en) | 2015-03-06 | 2017-07-25 | Semiconductor Components Industries, Llc | Trench semiconductor device having multiple trench depths and method |
DE102015106688B4 (de) * | 2015-04-29 | 2020-03-12 | Infineon Technologies Ag | Schalter mit einem feldeffekttransistor, insbesondere in einer integrierten schaltung zur verwendung in systemen mit lasten |
JP2016096351A (ja) * | 2015-12-17 | 2016-05-26 | ローム株式会社 | ショットキバリアダイオード |
US9923059B1 (en) | 2017-02-20 | 2018-03-20 | Silanna Asia Pte Ltd | Connection arrangements for integrated lateral diffusion field effect transistors |
US10083897B2 (en) | 2017-02-20 | 2018-09-25 | Silanna Asia Pte Ltd | Connection arrangements for integrated lateral diffusion field effect transistors having a backside contact |
JP7116409B2 (ja) * | 2017-02-27 | 2022-08-10 | 株式会社タムラ製作所 | トレンチmos型ショットキーダイオード |
JP7291331B2 (ja) * | 2017-02-27 | 2023-06-15 | 株式会社タムラ製作所 | トレンチmos型ショットキーダイオード |
US10818788B2 (en) | 2017-12-15 | 2020-10-27 | Alpha And Omega Semiconductor (Cayman) Ltd. | Schottky diode integrated into superjunction power MOSFETs |
US10388801B1 (en) * | 2018-01-30 | 2019-08-20 | Semiconductor Components Industries, Llc | Trench semiconductor device having shaped gate dielectric and gate electrode structures and method |
US10608122B2 (en) | 2018-03-13 | 2020-03-31 | Semicondutor Components Industries, Llc | Schottky device and method of manufacture |
CN110504326B (zh) * | 2018-05-17 | 2022-10-14 | 联华电子股份有限公司 | 萧特基二极管 |
US10566466B2 (en) | 2018-06-27 | 2020-02-18 | Semiconductor Components Industries, Llc | Termination structure for insulated gate semiconductor device and method |
US10439075B1 (en) | 2018-06-27 | 2019-10-08 | Semiconductor Components Industries, Llc | Termination structure for insulated gate semiconductor device and method |
US11532758B2 (en) | 2019-09-24 | 2022-12-20 | Texas Instruments Incorporated | Low leakage Schottky diode |
CN112909076B (zh) * | 2021-02-07 | 2022-07-12 | 河北工业大学 | 一种具有p型氧化镍材料的混合式肖特基势垒二极管结构 |
CN114566551A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-05-31 | 先之科半导体科技(东莞)有限公司 | 一种宽沟槽大功率肖特基二极管及其制备方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5232677A (en) * | 1975-09-09 | 1977-03-12 | Nec Corp | Schottky barrier diode |
US4641174A (en) * | 1983-08-08 | 1987-02-03 | General Electric Company | Pinch rectifier |
US4903189A (en) * | 1988-04-27 | 1990-02-20 | General Electric Company | Low noise, high frequency synchronous rectifier |
US5040034A (en) * | 1989-01-18 | 1991-08-13 | Nissan Motor Co., Ltd. | Semiconductor device |
US4982260A (en) * | 1989-10-02 | 1991-01-01 | General Electric Company | Power rectifier with trenches |
US5202750A (en) * | 1990-04-09 | 1993-04-13 | U.S. Philips Corp. | MOS-gated thyristor |
-
1993
- 1993-07-06 US US08/088,204 patent/US5365102A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-06-29 WO PCT/US1994/007348 patent/WO1995002258A1/en active IP Right Grant
- 1994-06-29 AU AU72529/94A patent/AU7252994A/en not_active Abandoned
- 1994-06-29 AT AT94922051T patent/ATE208537T1/de not_active IP Right Cessation
- 1994-06-29 EP EP94922051A patent/EP0707744B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-06-29 JP JP7504063A patent/JP2911605B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1994-06-29 DE DE69428996T patent/DE69428996T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69428996T2 (de) | 2002-06-20 |
EP0707744B1 (en) | 2001-11-07 |
US5365102A (en) | 1994-11-15 |
WO1995002258A1 (en) | 1995-01-19 |
JPH08512430A (ja) | 1996-12-24 |
EP0707744A1 (en) | 1996-04-24 |
DE69428996D1 (de) | 2001-12-13 |
ATE208537T1 (de) | 2001-11-15 |
AU7252994A (en) | 1995-02-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2911605B2 (ja) | Mosトレンチを有するショットキー障壁整流装置 | |
US5241195A (en) | Merged P-I-N/Schottky power rectifier having extended P-I-N junction | |
JP4104170B2 (ja) | ショットキー障壁整流器およびその製造方法 | |
US6191447B1 (en) | Power semiconductor devices that utilize tapered trench-based insulating regions to improve electric field profiles in highly doped drift region mesas and methods of forming same | |
US6362495B1 (en) | Dual-metal-trench silicon carbide Schottky pinch rectifier | |
US6791121B2 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
US5262668A (en) | Schottky barrier rectifier including schottky barrier regions of differing barrier heights | |
US4982260A (en) | Power rectifier with trenches | |
AU2007248544B2 (en) | Semiconductor device with surge current protection and method of making the same | |
US9064923B2 (en) | Bipolar semiconductor component with a fully depletable channel zone | |
US6683363B2 (en) | Trench structure for semiconductor devices | |
JP2017152680A (ja) | 半導体装置及び半導体装置の電界効果トランジスタを制御する回路 | |
JP2003298072A (ja) | 半導体装置 | |
JP2002076370A (ja) | 超接合ショットキーダイオード | |
US4937644A (en) | Asymmetrical field controlled thyristor | |
JP3456065B2 (ja) | 半導体装置 | |
CN112242449A (zh) | 一种基于SiC衬底沟槽型MPS二极管元胞结构 | |
Sawant et al. | A comparative study of high voltage (4 kV) power rectifiers PiN/MPS/SSD/SPEED | |
Gupta et al. | A novel planarized, silicon trench sidewall oxide-merged pin Schottky (TSOX-MPS) rectifier | |
EP3935671B1 (en) | Semiconductor device with gradual injection of charge carriers for softer reverse recovery | |
JP4770729B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2007096348A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2002076371A (ja) | 半導体装置 | |
JPH06163948A (ja) | 半導体ダイオード | |
JP3334918B2 (ja) | 半導体ダイオード |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090409 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090409 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100409 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110409 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120409 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140409 Year of fee payment: 15 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |