公开(公告)号：DE102019125676B3

公开(公告)日：2021-01-21

申请号：DE102019125676

申请日：2019-09-24

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： HELL MICHAEL ,  LEENDERTZ CASPAR ,  GANNER THOMAS ,  ELPELT RUDOLF

IPC: H01L29/78 ,  H01L21/18 ,  H01L21/266 ,  H01L21/336 ,  H01L29/06 ,  H01L29/161

Abstract: Vorgeschlagen wird eine Halbleitervorrichtung (100). Die Halbleitervorrichtung (100) umfasst einen Siliziumcarbid-Halbleiterkörper (102). Ein erstes Abschirmgebiet (104) eines ersten Leitfähigkeitstyps ist mit einem ersten Kontakt (106) an einer ersten Oberfläche (108) des Siliziumcarbid-Halbleiterkörpers (102) elektrisch verbunden. Ein Stromspreizgebiet (110) eines zweiten Leitfähigkeitstyps ist mit einem zweiten Kontakt (112) an einer zweiten Oberfläche (114) des Siliziumcarbid-Halbleiterkörpers (102) elektrisch verbunden. Das erste Abschirmgebiet (104) und das Stromspreizgebiet (110) bilden einen pn-Übergang (116). Ein Dotierungskonzentrationsprofil des Stromspreizgebiets (110) enthält eine Vielzahl von Spitzen entlang einer zur ersten Oberfläche (106) senkrechten vertikalen Richtung (y). Eine Dotierungskonzentration einer Spitze oder einer Spitzengruppe (P1) der Vielzahl von Dotierungsspitzen (P1, P2, P3, P4) ist um zumindest 50 % größer als eine Dotierungskonzentration irgendeiner anderen (P2, P3, P4) der Vielzahl von Spitzen des Stromspreizgebiets (110). Ein erster vertikaler Abstand (vd1) zwischen der einen Spitze oder der einen Spitzengruppe (P1) des Stromspreizgebiets (110) und der ersten Oberfläche (108) ist größer als ein zweiter vertikaler Abstand (vd2) zwischen der ersten Oberfläche (108) und einer maximalen Dotierungsspitze des ersten Abschirmgebiets (104) entlang der vertikalen Richtung (y)

公开(公告)号：DE102019111308A1

公开(公告)日：2019-11-07

申请号：DE102019111308

申请日：2019-05-02

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： SIEMIENIEC RALF ,  ESTEVE ROMAIN ,  PETERS DETHARD ,  AICHINGER THOMAS ,  BERGNER WOLFGANG ,  KUECK DANIEL ,  BASLER THOMAS ,  SCHULZE HANS-JOACHIM ,  HELL MICHAEL ,  LEENDERTZ CASPAR ,  ELPELT RUDOLF

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/06 ,  H01L29/161 ,  H01L29/47 ,  H01L29/739

Abstract: Ein Halbleiterbauelement (500) weist eine sich von einer ersten Oberfläche (101) aus in einen SiC Halbleiterkörper (100) erstreckende Gatestruktur (150) auf. Ein Bodygebiet (120) in dem SiC Halbleiterkörper (100) grenzt mindestens an eine erste Seitenwand (151) der Gatestruktur (150) an. Ein erstes und ein zweites Abschirmgebiet (161, 162) vom Leitfähigkeitstyp des Bodygebiets (120) sind mindestens doppelt so hoch dotiert wie das Bodygebiet (120). Ein Diodengebiet (140) bildet zwischen dem ersten Abschirmgebiet (161) und dem zweiten Abschirmgebiet (162) einen Schottky-Kontakt (SC) mit einer Lastelektrode (310) .

公开(公告)号：DE102023124600B3

公开(公告)日：2024-12-24

申请号：DE102023124600

申请日：2023-09-12

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： HÜRNER ANDREAS ,  HELL MICHAEL ,  AICHINGER THOMAS

IPC: H01L29/78 ,  H01L21/336 ,  H01L29/161 ,  H01L29/49 ,  H01L29/739

Abstract: Vorgeschlagen wird eine Leistungs-Halbleitervorrichtung (100). Die Leistungs-Halbleitervorrichtung (100) enthält einen Siliziumcarbid-, SiC-, Halbleiterkörper (102), der eine erste Oberfläche (1031) und eine der ersten Oberfläche (1031) entgegengesetzte zweite Oberfläche (1032) aufweist. Der SiC-Halbleiterkörper (102) enthält einen Transistorzellenbereich (104) mit Transistorzellen (1041). Jede der Transistorzellen (1041) enthält eine Gate-Struktur (106), die eine Gate-Dielektrikumsstruktur (108) und eine Gate-Elektrodenstruktur (110) auf der Gate-Dielektrikumsstruktur (108) umfasst. Die Gate-Dielektrikumsstruktur (108) umfasst eine erste Gate-Dielektrikumsschicht (1081), die an den SiC-Halbleiterkörper (102) angrenzt. Die Gate-Dielektrikumsstruktur (108) umfasst ferner eine zweite Gate-Dielektrikumsschicht (1082). Die Gate-Dielektrikumsstruktur (108) enthält überdies eine zwischen der ersten Gate-Dielektrikumsschicht (1081) und der zweiten Gate-Dielektrikumsschicht (1082) angeordnete Ladungsspeicherschicht (1085).

公开(公告)号：DE102023130579A1

公开(公告)日：2025-05-08

申请号：DE102023130579

申请日：2023-11-06

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： AICHINGER THOMAS ,  PETERS DETHARD ,  HELL MICHAEL ,  HÜRNER ANDREAS

IPC: H10D64/27 ,  H10D12/00 ,  H10D30/60 ,  H10D62/832 ,  H10D64/66 ,  H10D84/00

Abstract: Eine vertikale Leistungshalbleitervorrichtung (100) wird vorgeschlagen. Die vertikale Leistungshalbleitervorrichtung umfasst einen Siliziumkarbid-, SiC-, Halbleiterkörper (102) mit einer ersten Oberfläche (1031) und einer zweiten Oberfläche (1032) gegenüber der ersten Oberfläche (1031). Der SiC-Halbleiterkörper (102) umfasst einen Transistorzellenbereich (104), der Gate-Strukturen (106), einen Gate-Pad-Bereich (108) und einen Zwischenverbindungsbereich (110) aufweist, der eine Gate-Elektrode (1061) der Gate-Strukturen (106) und ein Gate-Pad (112) des Gate-Pad-Bereichs (108) über eine Gate-Zwischenverbindung (114) elektrisch koppelt. Die vertikale Leistungshalbleitervorrichtung (100) umfasst ferner eine Sensorelektrode (116). Die vertikale Leistungshalbleitervorrichtung (100) umfasst ferner ein erstes Zwischenschichtdielektrikum (120), das eine erste Grenzfläche (1221) zu der Sensorelektrode (116) und eine zweite Grenzfläche (1222) zu der Gate-Elektrode (1061) und/oder der Gate-Zwischenverbindung (114) aufweist. Ein Leitungsbandversatz (ΦB,0) an der ersten Grenzfläche (1221) liegt im Bereich von 1 eV bis 2,5 eV. Die vertikale Leistungshalbleitervorrichtung (100) umfasst ferner eine zweite Grenzfläche (1222) zu der Gate-Elektrode (1061) und/oder der Gate-Zwischenverbindung (114). Das zweite Zwischenschichtdielektrikum (144) grenzt seitlich an das erste Zwischenschichtdielektrikum (120) an.

公开(公告)号：DE102023126381A1

公开(公告)日：2025-03-27

申请号：DE102023126381

申请日：2023-09-27

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： HELL MICHAEL ,  AICHINGER THOMAS ,  WEBER HANS ,  BERGNER WOLFGANG ,  TILKE ARMIN ,  ZIEMYS GRAZVYDAS ,  MIKHAYLOV ALEXEY ,  RESCHER GERALD

IPC: H10D30/60 ,  H10D62/10 ,  H10D62/832 ,  H10D64/27

Abstract: Ein Transistorbauelement wird offenbart. Das Transistorbauelement enthält einen Halbleiterkörper (100) und mehrere Transistorzellen (1). Jede Transistorzelle enthält ein Drift-Gebiet (11) und ein Source-Gebiet (13) eines ersten Dotierungstyps; ein Body-Gebiet (12) eines zum ersten Dotierungstyp komplementären zweiten Dotierungstyps; ein Feldformungsgebiet (31) vom zweiten Dotierungstyp, das mit dem Source-Knoten (S) verbunden ist; und eine Gate-Elektrode (21), die mit einem Gate-Knoten (G) verbunden ist. Die Gate-Elektrode (21) ist in einem Graben (23) angeordnet, der sich von einer ersten Oberfläche (101) in den Halbleiterkörper (100) hinein erstreckt, die Gate-Elektrode (21) ist durch ein Gate-Dielektrikum (22) von dem Body-Gebiet (12) dielektrisch isoliert, zumindest Abschnitte der Gate-Elektrode (21) sind durch ein Felddielektrikum (32) von dem Drift-Gebiet (11) dielektrisch isoliert, das Feldformungsgebiet (31) grenzt an den Graben (23) an, und das Felddielektrikum (32) weist ein High-k-Dielektrikum auf.

公开(公告)号：DE102023117853A1

公开(公告)日：2025-01-09

申请号：DE102023117853

申请日：2023-07-06

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： AICHINGER THOMAS ,  BERGNER WOLFGANG ,  WEBER HANS ,  HELL MICHAEL ,  TILKE ARMIN ,  ZIEMYS GRAZVYDAS

IPC: H10D30/60 ,  H10D62/832 ,  H10D84/83

Abstract: Ein Transistorbauelement und ein Verfahren zum Herstellen eines Transistorbauelements werden offenbart. Das Transistorbauelement enthält einen Halbleiterkörper (100) und mehrere Transistorzellen (1). Jede Transistorzelle enthält: ein Drift-Gebiet (11), ein Body-Gebiet (12) und ein Source-Gebiet (13); eine Gate-Elektrode (21), die mit einem Gate-Knoten (G) verbunden ist; und eine Feldelektrode (31), die mit einem Source-Knoten (S) verbunden ist. Die Gate-Elektrode (21) ist durch ein Gate-Dielektrikum (22) von dem Body-Gebiet (12) dielektrisch isoliert und ist in einem ersten Graben (23), der sich von einer ersten Oberfläche (101) in den Halbleiterkörper (100) erstreckt, angeordnet. Die Feldelektrode (31) ist durch ein High-k-Dielektrikum (32) von dem Drift-Gebiet (11) dielektrisch isoliert und ist in einem zweiten Graben (33) angeordnet. Der zweite Graben (33) erstreckt sich von der ersten Oberfläche (101) in den Halbleiterkörper (100) und ist von dem ersten Graben (23) beabstandet, und die Feldelektrode (31) erstreckt sich zumindest so tief ) in den Halbleiterkörper (100) wie der erste Graben (23.

公开(公告)号：DE102019121859B3

公开(公告)日：2020-11-26

申请号：DE102019121859

申请日：2019-08-14

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： LEENDERTZ CASPAR ,  ZIPPELIUS BERND ,  BASLER THOMAS ,  PETERS DETHARD ,  NIU SHIQIN ,  HELL MICHAEL ,  ELLINGHAUS PAUL ,  SCHRAML KONRAD ,  KONRATH JENS PETER ,  ELPELT RUDOLF

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/161 ,  H01L29/423 ,  H01L29/49

Abstract: Eine Siliziumcarbid-Vorrichtung (500) enthält eine streifenförmige Graben-Gatestruktur (150), die sich von einer ersten Oberfläche (101) in einen Siliziumcarbid-Körper (100) erstreckt. Die Gatestruktur (150) weist eine Gatelänge (L0) entlang einer lateralen ersten Richtung (291) auf. Eine Bodenfläche (158) und eine aktive erste Gate-Seitenwand (151) der Gatestruktur (150) sind über eine erste Bodenkante (156) der Gatestruktur (150) verbunden. Die Siliziumcarbid-Vorrichtung (500) enthält ferner zumindest ein Sourcegebiet (110) eines ersten Leitfähigkeitstyps. Ein Abschirmgebiet (160) eines zweiten Leitfähigkeitstyps ist über zumindest 20 % der Gatelänge mit der ersten Bodenkante (156) der Gatestruktur (150) in Kontakt.

公开(公告)号：DE102023121453A1

公开(公告)日：2025-02-13

申请号：DE102023121453

申请日：2023-08-10

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： RASINGER FABIAN ,  HELL MICHAEL ,  AICHINGER THOMAS ,  MIKHAYLOV ALEXEY

IPC: H10D30/60 ,  H01L21/768 ,  H01L23/52 ,  H10D12/00 ,  H10D30/01 ,  H10D62/832

Abstract: Vorgeschlagen wird eine Halbleitervorrichtung (100) mit breiter Bandlücke. Die Halbleitervorrichtung (100) mit breiter Bandlücke umfasst einen Halbleiterkörper (102) mit breiter Bandlücke mit einer ersten Oberfläche (104) und einer der ersten Oberfläche (104) entlang einer vertikalen Richtung (y) entgegengesetzten zweiten Oberfläche (106). Eine Gate-Elektrodenstruktur (108) ist in einem aktiven Transistorbereich (105) angeordnet. Die Gate-Elektrodenstruktur (108) umfasst eine Gate-Elektrode (1081) und ein zwischen der Gate-Elektrode (1081) und dem Halbleiterkörper (102) mit breiter Bandlücke angeordnetes Gate-Dielektrikum (1082). Eine Gate-Verbindungsstruktur (110) ist außerhalb des aktiven Transistorbereichs (105) angeordnet. Die Gate-Verbindungsstruktur (110) umfasst eine Verbindungselektrode (1101) und eine zwischen der Verbindungselektrode (1101) und dem Halbleiterkörper (102) mit breiter Bandlücke angeordnetes Verbindungs-Dielektrikum (1102). Dielektrizitätskonstanten einer dielektrischen Hauptkomponente von zumindest zwei von i) einem Teil des Verbindungs-Dielektrikums (1102) oder ii) einem ersten Teil (10821) des Gate-Dielektrikums (1082) oder iii) einem zweiten Teil (10822) des Gate-Dielektrikums (1082) unterscheiden sich voneinander.

公开(公告)号：DE102021116945A1

公开(公告)日：2023-01-05

申请号：DE102021116945

申请日：2021-07-01

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： HELL MICHAEL ,  PETERS DETHARD

IPC: H01L21/336 ,  H01L21/425 ,  H01L21/426 ,  H01L29/78

Abstract: Es werden Verfahren zum Bilden eines Driftgebiets eines Superjunction-Bauelements und ein Superjunction-Bauelements offenbart. Ein Verfahren, das zumindest einen Driftgebietabschnitt, der eine Halbleiterschicht mit ersten Gebieten eines ersten Dotierungstyps und zweiten Gebieten eines zweiten Dotierungstyps enthält, bildet, wobei die ersten Gebiete und die zweiten Gebiete in einer ersten lateralen Richtung der Halbleiterschicht abwechselnd angeordnet sind. Das Bilden des zumindest einen Driftgebietabschnitts beinhaltet: das Bilden einer Implantationsmaske auf einer ersten Oberfläche der Halbleiterschicht, wobei die Implantationsmaske erste Öffnungen, die in der ersten lateralen Richtung jeweils eine erste Breite aufweisen, enthält; das Implantieren von Dotierstoffatomen vom ersten Dotierungstyp durch die ersten Öffnungen in die erste Oberfläche in einem ersten Implantationsprozess; das Erhöhen einer Größe der ersten Öffnungen, um zweite Öffnungen mit einer zweiten Breite in der lateralen Richtung zu erhalten; das Implantieren von Dotierstoffatomen vom zweiten Dotierungstyp durch die zweiten Öffnungen in die erste Oberfläche in einem zweiten Implantationsprozess; das Entfernen der Implantationsmaske; und das Implantieren von Dotierstoffatomen vom ersten Dotierungstyp in die erste Oberfläche nach dem Entfernen der Implantationsmaske in einem dritten Implantationsprozess.

公开(公告)号：DE102023122081B3

公开(公告)日：2025-02-20

申请号：DE102023122081

申请日：2023-08-17

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： HELL MICHAEL ,  LEENDERTZ CASPAR ,  ELPELT RUDOLF ,  FISCHER BJOERN

IPC: H10D30/60 ,  H10D12/00 ,  H10D62/10 ,  H10D62/832

Abstract: Eine Halbleitervorrichtung (10) weist einen Transistor auf. Der Transistor weist eine Vielzahl von in einem Halbleitersubstrat (100) ausgebildeten Gate-Gräben (111) auf, wobei die Gate-Gräben (111) das Halbleitersubstrat (100) in Stege (114) strukturieren. Ferner weist der Transistor eine in zumindest einem der Gate-Gräben (111) angeordnete Gate-Elektrode (110) auf. Ein Source-Gebiet (124), ein Kanalgebiet (122), ein Teil eines Stromspreizungsgebiets (126) sind in den Stegen (114) angeordnet. Die Halbleitervorrichtung (10) weist ferner eine Superjunction-Struktur (117) auf, die in einem größeren Abstand zum Source-Gebiet (124) als dem Kanalgebiet (122) angeordnet ist. Die Superjunction-Struktur (117) weist ein erstes Kompensationsgebiet (118) des ersten Leitfähigkeitstyps und ein zweites Kompensationsgebiet (119) des zweiten Leitfähigkeitstyps auf. Eine Dotierungskonzentration des dotierten Bereichs (120) des zweiten Leitfähigkeitstyps des Kanalgebiets (122) nimmt in einer die erste horizontale Richtung kreuzenden zweiten horizontalen Richtung von einem Gebiet nahe der Gate-Elektrode (110) zu einem zentralen Bereich des Stegs (114) ab.