公开(公告)号：DE102018120734B4

公开(公告)日：2025-01-30

申请号：DE102018120734

申请日：2018-08-24

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： KONRATH JENS PETER ,  LEENDERTZ CASPAR ,  WEHRHAHN-KILIAN LARISSA

IPC: H10D30/60 ,  H10D30/01 ,  H10D62/60 ,  H10D62/832

Abstract: Halbleitervorrichtung (100), die aufweist:einen SiC-Halbleiterkörper (102);ein Gatedielektrikum (104) und eine Gateelektrode (106);einen ersten Graben (108), der sich von einer ersten Oberfläche (110) des SiC-Halbleiterkörpers (102) in den SiC-Halbleiterkörper (102) erstreckt;ein Übergangsmaterial (112) im ersten Graben (108), wobei das Übergangsmaterial (112) und der Halbleiterkörper (102) eine Diode ausbilden; undein Driftgebiet (138) eines ersten Leitfähigkeitstyps und ein erstes Stromausbreitungsgebiet (140) des ersten Leitfähigkeitstyps, das zwischen einem Bodygebiet (122) eines zweiten Leitfähigkeitstyps und dem Driftgebiet (138) angeordnet ist, wobei eine Dotierungskonzentration des ersten Stromausbreitungsgebiets (140) größer als eine Dotierungskonzentration des Driftgebiets (138) ist.

公开(公告)号：DE102017124871B4

公开(公告)日：2021-06-17

申请号：DE102017124871

申请日：2017-10-24

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： BINA MARKUS ,  DAINESE MATTEO ,  JAEGER CHRISTIAN ,  LAVEN JOHANNES GEORG ,  PHILIPPOU ALEXANDER ,  SANTOS RODRIGUEZ FRANCISCO JAVIER ,  VELLEI ANTONIO ,  LEENDERTZ CASPAR ,  SANDOW CHRISTIAN PHILIPP

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/331 ,  H01L29/06

Abstract: Leistungshalbleiter-Vorrichtung (1), umfassend einen ersten Lastanschluss (11) und einen zweiten Lastanschluss (12), wobei die Leistungshalbleiter-Vorrichtung (1) ausgelegt ist, einen Laststrom entlang einer vertikalen Richtung (Z) zwischen den Anschlüssen (11, 12) zu leiten, und umfassend:- ein aktives Zellengebiet (1-2) mit einem Driftgebiet (100) von einem ersten Leitfähigkeitstyp;- ein Randabschlussgebiet (1-3) mit einem Wannengebiet (109) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp;- eine Vielzahl von IGBT-Zellen (1-1), die innerhalb des aktiven Zellengebiets (1-2) angeordnet sind, wobei jede der IGBT-Zellen (1-1) eine Vielzahl von Gräben (14, 15, 16) umfasst, die sich in das Drift-Gebiet (100) entlang der vertikalen Richtung (Z) erstrecken und die lateral eine Vielzahl von Mesen (18, 19) begrenzen;wobei die Vielzahl an Gräben Folgendes beinhaltet:- mindestens einen Steuergraben (14), der eine Steuerelektrode (141) aufweist;- mindestens einen Dummy-Graben (15), der eine Dummy-Elektrode (151) aufweist, die elektrisch mit der Steuerelektrode (141) gekoppelt ist;- mindestens einen Source-Graben (16), der eine Source-Elektrode (161) aufweist, die elektrisch mit dem ersten Lastanschluss verbunden ist;wobei die Vielzahl an Mesen Folgendes beinhaltet:- mindestens eine aktive Mesa (18), die zwischen dem mindestens einen Steuergraben (14) und dem mindestens einen Source-Graben (16) angeordnet ist;- mindestens eine inaktive Mesa (19), die angrenzend an den mindestens einen Dummy-Graben (15) angeordnet ist;- ein elektrisch potentialfreies Barrierengebiet (105) von dem zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei sich mindestens sowohl ein Boden (155) des Dummy-Grabens (15) als auch ein Boden (165) des Source-Grabens (16) mindestens teilweise in das elektrisch potentialfreie Barrierengebiet (105) erstrecken, und wobei ein Abschnitt des Drift-Gebiets (100), der in einer lateralen Richtung (X, Y) zwischen dem elektrisch potentialfreien Barrierengebiet (105) und dem Wannengebiet (109) angeordnet ist, eine laterale Ausdehnung von mindestens 1 µm in der lateralen Richtung aufweist.

公开(公告)号：DE102018130737A1

公开(公告)日：2020-06-04

申请号：DE102018130737

申请日：2018-12-03

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： MEISER ANDREAS ,  RUPP ROLAND ,  MAUDER ANTON ,  LEENDERTZ CASPAR

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

Abstract: Eine Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung (100) enthält einen Siliziumcarbid-Halbleiterkörper (104), der ein Sourcegebiet (101) eines ersten Leitfähigkeitstyps, ein Bodygebiet (105) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, Abschirmgebiete (112) des zweiten Leitfähigkeitstyps und Kompensationsgebiete (114) des zweiten Leitfähigkeitstyps aufweist. Grabenstrukturen (102) erstrecken sich von einer ersten Oberfläche (103) entlang einer vertikalen Richtung (y) in den Siliziumcarbid-Halbleiterkörper (104). Jede der Grabenstrukturen (102) weist eine Hilfselektrode (106) an einem Boden (108) der Grabenstruktur (102) und eine Gateelektrode (110) zwischen der Hilfselektrode (106) und der ersten Oberfläche (103) auf. Die Hilfselektrode (106) ist von der Gateelektrode (110) elektrisch isoliert. An die Hilfselektrode (106) jeder der Grabenstrukturen (102) grenzt am Boden (108) der Grabenstruktur (102) zumindest eines der Abschirmgebiete (112) an. An jedes der Abschirmgebiete (112) grenzt am Boden des Abschirmgebiets (112) zumindest eines der Kompensationsgebiete (114) an.

公开(公告)号：DE102018104581B4

公开(公告)日：2021-11-04

申请号：DE102018104581

申请日：2018-02-28

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： MEISER ANDREAS ,  MAUDER ANTON ,  RUPP ROLAND ,  LEENDERTZ CASPAR

IPC: H01L23/62 ,  H01L21/336 ,  H01L29/06 ,  H01L29/161 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78

Abstract: Halbleitervorrichtung, umfassend:eine Grabenstruktur (150), die sich von einer ersten Oberfläche (101) in einen Siliziumcarbid-Halbleiterkörper (100) erstreckt, wobei die Grabenstruktur (150) eine Hilfselektrode (157) an einem Boden der Grabenstruktur (150) und eine Gateelektrode (155) umfasst, wobei die Gateelektrode (155) zwischen der Hilfselektrode (157) und der ersten Oberfläche (101) angeordnet ist, und wobei die Hilfselektrode (157) mit einer ersten Lastelektrode (310), einem anderen Anschluss der Halbleitervorrichtung (500) oder mit einem Ausgang eines internen Treibers oder einer Spannungsreglerschaltung permanent niederohmig elektrisch verbunden ist; undein Abschirmgebiet (140), das an die Hilfselektrode (157) am Boden der Grabenstruktur (150) grenzt und einen ersten pn-Übergang (pn1) mit einer Driftstruktur bildet, wobei die Hilfselektrode (157) mit dem Abschirmgebiet (140) in einem niederohmigen Kontakt ist.

公开(公告)号：DE102019119020A1

公开(公告)日：2021-01-14

申请号：DE102019119020

申请日：2019-07-12

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： ESTEVE ROMAIN ,  JELINEK MORIZ ,  LEENDERTZ CASPAR ,  MAUDER ANTON ,  SCHULZE HANS-JOACHIM ,  SCHUSTEREDER WERNER

IPC: H01L21/336 ,  H01L21/265 ,  H01L21/331 ,  H01L29/161 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78

Abstract: Erste Dotierstoffe werden durch eine größere Öffnung (411) einer ersten Prozessmaske (410) in einen Siliziumcarbid-Körper (100) implantiert, wobei die größere Öffnung (411) einen ersten Oberflächenabschnitt des Siliziumcarbid-Körpers (100) freilegt. Ein Graben (800) wird im Siliziumcarbid-Körper (100) in einem zweiten Oberflächenabschnitt ausgebildet, der durch eine kleinere Öffnung (421) in einer zweiten Prozessmaske (420) freigelegt wird. Der zweite Oberflächenabschnitt ist ein Teilabschnitt des ersten Oberflächenabschnitts. Die größere Öffnung (411) und die kleinere Öffnung (421) werden zueinander selbstausgerichtet ausgebildet. Zumindest ein Teil der implantierten ersten Dotierstoffe bildet zumindest einen Kompensationsschichtbereich (181), der sich parallel zu einer Graben-Seitenwand (801) erstreckt.

公开(公告)号：DE102019129537A1

公开(公告)日：2020-05-20

申请号：DE102019129537

申请日：2019-10-31

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： LEENDERTZ CASPAR ,  ESTEVE ROMAIN ,  MAUDER ANTON ,  MEISER ANDREAS ,  ZIPPELIUS BERND

IPC: H01L29/78 ,  H01L27/07

Abstract: Ausführungsformen von SiC-Vorrichtungen und entsprechende Herstellungsverfahren werden bereitgestellt. In einigen Ausführungsformen weist die SiC-Vorrichtung Abschirmgebiete (130) am Boden (106) einiger Gategräben (102) und nichtlineare Übergänge auf, die mit dem SiC-Material (100) am Boden (106) anderer Gategräben (102) ausgebildet sind. In anderen Ausführungsformen weist die SiC-Vorrichtung die Abschirmgebiete (130) am Boden (106) der Gategräben (102) und in Reihen angeordnet auf, welche in einer Richtung quer zu einer Längsausdehnung der Gräben (102) verlaufen. In noch anderen Ausführungsformen weist die SiC-Vorrichtung die Abschirmgebiete (130) und die nichtlinearen Übergänge auf, und wobei die Abschirmgebiete (130) in Reihen angeordnet sind, welche in einer Richtung quer zu einer Längsausdehnung der Gräben (102) verlaufen.

公开(公告)号：DE102019105812B4

公开(公告)日：2022-08-25

申请号：DE102019105812

申请日：2019-03-07

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： BASLER THOMAS ,  LEENDERTZ CASPAR ,  SCHULZE HANS-JOACHIM

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

Abstract: Halbleitervorrichtung (100), aufweisend:einen Siliziumcarbid-Halbleiterkörper (102), der ein Sourcegebiet (104) von einem ersten Leitfähigkeitstyp und ein Bodygebiet (106) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp aufweist;eine Grabenstruktur (108), die sich von einer ersten Oberfläche (110) entlang einer vertikalen Richtung (y) in den Siliziumcarbid-Halbleiterkörper (102) erstreckt, wobei die Grabenstruktur (108) eine Gateelektrode (1081) und ein Gatedielektrikum (1082) aufweist;einen Kontakt (112), der mit dem Sourcegebiet (104) an der ersten Oberfläche (110) elektrisch verbunden ist, wobeidas Sourcegebiet (104) ein erstes Sourceteilgebiet (1041), das in einem Sourcekontaktbereich (113) der ersten Oberfläche (110) direkt an den Kontakt (112) angrenzt, ein zweites Sourceteilgebiet (1042), und ein drittes Sourceteilgebiet (1043) aufweist, wobei das zweite Sourceteilgebiet (1042) entlang der vertikalen Richtung (y) zwischen dem ersten Sourceteilgebiet (1041) und dem dritten Sourceteilgebiet (1043) angeordnet ist;ein Dotierkonzentrationsprofil (c) entlang der vertikalen Richtung (y) des Sourcegebiets (104), das ein Dotierkonzentrationsminimum im zweiten Sourceteilgebiet (1042) und ein lokales oder globales Dotierkonzentrationsmaximum im dritten Sourceteilgebiet (1043) umfasst, undjedes Teilgebiet aus dem zweiten Sourceteilgebiet (1042) und dem dritten Sourceteilgebiet (1043) mit dem Sourcekontaktbereich (113) überlappt.

公开(公告)号：DE102019114312A1

公开(公告)日：2020-12-03

申请号：DE102019114312

申请日：2019-05-28

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： SCHULZE HANS-JOACHIM ,  JELINEK MORIZ ,  SCHUSTEREDER WERNER ,  ESTEVE ROMAIN ,  LEENDERTZ CASPAR

IPC: H01L21/426 ,  H01L21/334 ,  H01L29/12 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78

Abstract: Ein Siliziumcarbid-Substrat (700) wird bereitgestellt, das eine Driftschicht (730) eines ersten Leitfähigkeitstyps und einen Graben (770) enthält, der sich von einer Hauptoberfläche (701) des Siliziumcarbid-Substrats (700) in die Driftschicht (730) erstreckt. Erste Dotierstoffe werden durch eine erste Graben-Seitenwand (771) des Grabens (770) implantiert. Die ersten Dotierstoffe weisen einen zweiten Leitfähigkeitstyp auf und werden unter einem ersten Implantationswinkel in das Siliziumcarbid-Substrat (700) implantiert, wobei unter dem ersten Implantationswinkel Channeling auftritt. Die ersten Dotierstoffe bilden eine erste Kompensationsschicht (181), die sich parallel zur ersten Graben-Seitenwand (771) erstreckt.

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：DE102018120734A1

公开(公告)日：2020-02-27

申请号：DE102018120734

申请日：2018-08-24

Applicant: INFINEON TECHNOLOGIES AG

Inventor： KONRATH JENS PETER ,  LEENDERTZ CASPAR ,  WEHRHAHN-KILIAN LARISSA

IPC: H01L29/78 ,  H01L21/336 ,  H01L29/161 ,  H01L29/36

Abstract: Eine Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung (100) umfasst einen SiC-Halbleiterkörper (102), ein Gatedielektrikum (104) und eine Gateelektrode (106). Ein erster Graben (108) erstreckt sich von einer ersten Oberfläche (110) des SiC-Halbleiterkörpers (102) in den SiC-Halbleiterkörper (102). Ein Übergangsmaterial (112) ist im ersten Graben (108), wobei das Übergangsmaterial (112) und der Halbleiterkörper (102) eine Diode ausbilden.