KR100722909B1 - 반도체 장치 - Google Patents
반도체 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100722909B1 KR100722909B1 KR1020060046823A KR20060046823A KR100722909B1 KR 100722909 B1 KR100722909 B1 KR 100722909B1 KR 1020060046823 A KR1020060046823 A KR 1020060046823A KR 20060046823 A KR20060046823 A KR 20060046823A KR 100722909 B1 KR100722909 B1 KR 100722909B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- semiconductor
- region
- type
- semiconductor device
- terminal
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 127
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 claims abstract description 53
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 60
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 59
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 55
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 51
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 3
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 claims description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 abstract description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- -1 amorphous Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000005533 two-dimensional electron gas Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—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
- H01L29/7803—Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors structurally associated with at least one other device
- H01L29/7804—Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors structurally associated with at least one other device the other device being a pn-junction diode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/7801—DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
- H01L29/7816—Lateral DMOS transistors, i.e. LDMOS transistors
- H01L29/7817—Lateral DMOS transistors, i.e. LDMOS transistors structurally associated with at least one other device
- H01L29/7818—Lateral DMOS transistors, i.e. LDMOS transistors structurally associated with at least one other device the other device being a pn-junction diode
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)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Abstract
Description
Claims (12)
- 제1 도전형의 동일 반도체 기체에 전류의 온, 오프를 절환하는 스위치 기구와, 상기 스위치 기구가 온, 오프하는 전류의 역방향 전류를 저지하는 역방향 저지용 헤테로 접합 다이오드를 형성한 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 반도체 기체의 제1 주면측에 상기 스위치 기구를 형성하고, 상기 반도체 기체의 상기 제1 주면과 대향하는 제2 주면측에 상기 헤테로 접합 다이오드를 형성한 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 반도체 기체의 제1 주면측에 상기 스위치 기구 및 상기 헤테로 접합 다이오드를 형성한 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 헤테로 접합 다이오드의 헤테로 반도체 영역은 고농도의 제2 도전형인 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반도체 기체의 제2 주면측에서 상기 헤테로 접합 다이오드의 헤테로 반도체 영역과, 상기 반도체 기체 영역이 교대로 복수 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제3항에 있어서, 동일한 상기 반도체 기체의 전기적으로 분리된 영역에 각각 상기 스위치 기구 및 상기 헤테로 접합 다이오드가 형성되고,한쪽의 상기 스위치 기구의 드레인 전극과, 다른 쪽 상기 스위치 기구의 소스 전극이 전기적으로 접속된 제1 단자와,상기 한쪽 스위치 기구의 소스 전극과, 상기 다른 쪽 스위치 기구의 드레인 전극이 전기적으로 접속된 제2 단자를 갖고,상기 제1 단자 및 상기 제2 단자에서 전류의 온, 오프를 양방향으로 절환하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 반도체 기체의 상기 제1 주면측에 적어도 2개의 상기 스위치 기구 및 상기 헤테로 접합 다이오드를 갖고, 2개의 상기 스위치 기구는 각각 독립된 제어 단자를 갖고, 상기 반도체 기체의 상기 제1 주면측에 제3 및 제4 단자를 갖고, 상기 제3, 제4 단자 사이에 흐르는 전류의 온/오프를 행하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제7항에 있어서, 2개의 상기 스위치 기구는 상기 반도체 기체의 상기 제1 주면측에 동일한 구조로 대칭으로 배치된 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 반도체 기체와는 밴드 갭이 다른 헤테로 반도체 영역과, 상기 헤테로 반도체 영역과 상기 반도체 기체와의 접합부에 게이트 절연막을 거쳐서 형성된 게이트 전극과, 상기 헤테로 반도체 영역과 접속된 소스 전극을 갖고, 상기 소스 전극에 상기 제3, 제4 단자가 접속되고, 상기 게이트 전극에 상기 제어 단자가 접속된 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제9항에 있어서, 상기 헤테로 반도체 영역은 상기 게이트 절연막에 접하는 영역, 상기 소스 전극에 연결되는 전류 통로 및 상기 소스 전극과 접하는 콘택트 영역의 일부가 제1 도전형이고, 그 밖의 영역이 고농도의 제2 도전형인 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제9항에 있어서, 2개의 상기 소스 전극은 서로 전기적인 절연을 유지하면서 층 형상으로 중합하는 영역을 갖는 2층 배선 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제1항, 제2항, 제3항, 제6항, 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반도체 기체는 탄화규소, GaN 또는 다이아몬드로 이루어지고, 상기 헤테로 접합 다이오드의 헤테로 반도체 영역은 규소, 다결정 규소, 비정질 규소, 탄화규소 또는 다결정 탄화규소로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005249595A JP5011681B2 (ja) | 2004-12-02 | 2005-08-30 | 半導体装置 |
JPJP-P-2005-00249595 | 2005-08-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20070025952A KR20070025952A (ko) | 2007-03-08 |
KR100722909B1 true KR100722909B1 (ko) | 2007-05-30 |
Family
ID=37817710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060046823A KR100722909B1 (ko) | 2005-08-30 | 2006-05-25 | 반도체 장치 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100722909B1 (ko) |
CN (1) | CN100561739C (ko) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5811829B2 (ja) * | 2011-12-22 | 2015-11-11 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
CN103887333A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-06-25 | 杭州恩能科技有限公司 | 一种具有异质结结构的双极型功率半导体器件 |
CN109216464A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-15 | 派恩杰半导体(杭州)有限公司 | 一种带有异质结二极管的碳化硅mos器件 |
CN114530489A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-05-24 | 江苏卓远半导体有限公司 | 一种碳化硅和硅异质结低功耗igbt |
CN114530488A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-05-24 | 江苏卓远半导体有限公司 | 一种碳化硅和硅异质结低功耗沟槽型igbt |
CN116741639A (zh) * | 2023-06-20 | 2023-09-12 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 半导体器件的制备方法及半导体器件 |
CN117497578B (zh) * | 2023-12-28 | 2024-05-28 | 深圳天狼芯半导体有限公司 | 一种具有低漏电的igbt及制备方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05347406A (ja) * | 1992-06-15 | 1993-12-27 | Matsushita Electric Works Ltd | アノードヘテロ接合構造型半導体装置 |
JP2004146429A (ja) | 2002-10-22 | 2004-05-20 | Nissan Motor Co Ltd | 炭化珪素半導体装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2111743B (en) * | 1981-08-25 | 1985-11-27 | Handotai Kenkyu Shinkokai | Semiconductor laser |
JPH07123166B2 (ja) * | 1986-11-17 | 1995-12-25 | 日産自動車株式会社 | 電導度変調形mosfet |
IT1247293B (it) * | 1990-05-09 | 1994-12-12 | Int Rectifier Corp | Dispositivo transistore di potenza presentante una regione ultra-profonda, a maggior concentrazione |
TW218424B (ko) * | 1992-05-21 | 1994-01-01 | Philips Nv |
-
2006
- 2006-05-25 KR KR1020060046823A patent/KR100722909B1/ko active IP Right Grant
- 2006-05-26 CN CNB2006100809897A patent/CN100561739C/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05347406A (ja) * | 1992-06-15 | 1993-12-27 | Matsushita Electric Works Ltd | アノードヘテロ接合構造型半導体装置 |
JP2004146429A (ja) | 2002-10-22 | 2004-05-20 | Nissan Motor Co Ltd | 炭化珪素半導体装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20070025952A (ko) | 2007-03-08 |
CN1925158A (zh) | 2007-03-07 |
CN100561739C (zh) | 2009-11-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5011681B2 (ja) | 半導体装置 | |
EP1779435B8 (en) | Monolithic vertical junction field effect transistor and schottky barrier diode fabricated from silicon carbide and method for fabricating the same | |
EP1503425B1 (en) | Heterojunction semiconductor device and method of manufacturing the same | |
US8415671B2 (en) | Wide band-gap MOSFETs having a heterojunction under gate trenches thereof and related methods of forming such devices | |
EP1204145B1 (en) | Semiconductor element | |
CN102203936B (zh) | 半导体器件及其制造方法 | |
EP2165367B1 (en) | Improved power switching transistors | |
KR101645769B1 (ko) | 선택적으로 도핑된 jfet 영역들을 갖는 파워 반도체 디바이스들 및 이러한 디바이스들을 형성하는 관련 방법들 | |
JP3502371B2 (ja) | 半導体素子 | |
KR100722909B1 (ko) | 반도체 장치 | |
CN102376778A (zh) | 结势垒肖特基整流器及其制造方法 | |
US7521731B2 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
EP1863096B1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP4131193B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP5087831B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP2020013916A (ja) | 半導体装置 | |
WO2005067057A1 (ja) | 半導体装置 | |
KR100766668B1 (ko) | 반도체 장치 및 그 제조 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130419 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140421 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150417 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170420 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180417 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190417 Year of fee payment: 13 |