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1. 发明专利

DE112018007354T5 SILICIUMCARBID-HALBLEITEREINHEIT UND HERSTELLUNGSVERFAHREN FÜR DIESELBE 未知
公开(公告)号：DE112018007354T5
公开(公告)日：2020-12-03
申请号：DE112018007354
申请日：2018-03-28
申请人： MITSUBISHI ELECTRIC CORP
发明人： TANAKA RINA , SUGAWARA KATSUTOSHI , FUKUI YUTAKA , HATTA HIDEYUKI , MIYATA YUSUKE
IPC分类号： H01L29/161 , H01L21/336 , H01L29/78
摘要： Eine Drift-Schicht (2) besteht aus Siliciumcarbid und weist einen ersten Leitfähigkeitstyp auf. Auf der Drift-Schicht (2) ist ein Körperbereich (5) angeordnet und weist einen zweiten Leitfähigkeitstyp auf. Auf dem Körperbereich (5) ist ein Source-Bereich (3) angeordnet und weist den ersten Leitfähigkeitstyp auf. Auf jeder Innenwand von zumindest einem Graben (6), der den Source-Bereich (3) und den Körperbereich (5) durchdringt, ist eine Gate-Isolierschicht (10 angeordnet. Eine Schutzschicht (7) weist zumindest einen Bereich auf, der sich unterhalb des Grabens (6) befindet, befindet sich in Kontakt mit der Drift-Schicht (2) und weist den zweiten Leitfähigkeitstyp auf. Eine erste Schicht (8) mit einem geringen Widerstand befindet sich in Kontakt mit dem Graben (6) und der Schutzschicht (7), überbrückt eine Grenze (BD) zwischen dem Graben (6) und der Schutzschicht (7) in der Tiefenrichtung, weist den ersten Leifähigkeitstyp auf und weist eine höhere Störstellenkonzentration als die Drift-Schicht (2) auf. Eine zweite Schicht (9) mit einem geringen Widerstand befindet sich in Kontakt mit der ersten Schicht (8) mit einem geringen Widerstand, befindet sich entfernt von dem Graben (6), weist den ersten Leitfähigkeitstyp auf und weist eine höhere Störstellenkonzentration als die erste Schicht (8) mit einem geringen Widerstand auf.

2. 发明专利

DE112017007186T5 HALBLEITEREINHEIT UND LEISTUNGSWANDLER 未知
公开(公告)号：DE112017007186T5
公开(公告)日：2019-12-24
申请号：DE112017007186
申请日：2017-03-07
申请人： MITSUBISHI ELECTRIC CORP
发明人： SUGAWARA KATSUTOSHI , FUKUI YUTAKA , ADACHI KOHEI , HATTA HIDEYUKI
IPC分类号： H01L29/78 , H01L29/12
摘要： Eine Siliciumcarbid-Halbleitereinheit (100) weist Folgendes auf: eine Ausbreitungsschutzschicht (9), die unterhalb einer Gate-Isolierschicht (7) auf der Bodenfläche eines Gate-Grabens (6) angeordnet ist, eine Gate-Leitung (18), die auf einer Isolierschicht auf der Bodenfläche eines Anschluss-Grabens (16) angeordnet ist und mit einer Gate-Elektrode (8) elektrisch verbunden ist, wobei sich der Anschluss-Graben mehr in Richtung zu der äußeren Seite befindet als der Gate-Graben (6), eine Gate-Kontaktstelle (33), die mit der Gate-Leitung (18) in dem Anschluss-Graben (16) verbunden ist, eine Anschluss-Schutzschicht (19), die unterhalb der Isolierschicht auf der Bodenfläche des Anschluss-Grabens (16) angeordnet ist, sowie eine Source-Elektrode (11), die mit einem Source-Bereich (5), der Ausbreitungsschutzschicht (9) und der Anschluss-Schutzschicht (19) elektrisch verbunden ist. Die Ausbreitungsschutzschicht (9) weist erste Verlängerungen (9a) auf, die sich in Richtung zu der Anschluss-Schutzschicht (19) erstrecken und die von der Anschluss-Schutzschicht (19) getrennt sind. Durch diese Konfiguration wird verhindert, dass ein übermäßig hohes elektrisches Feld an der Gate-Isolierschicht anliegt, die auf der Bodenfläche des Gate-Grabens angeordnet ist.

3. 发明专利

DE112014000679B4 Isolierschichtsiliciumcarbidhalbleiterbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung 未知
公开(公告)号：DE112014000679B4
公开(公告)日：2019-01-17
申请号：DE112014000679
申请日：2014-02-04
申请人： MITSUBISHI ELECTRIC CORP
发明人： KAGAWA YASUHIRO , TANAKA RINA , FUKUI YUTAKA , MIURA NARUHISA , ABE YUJI , IMAIZUMI MASAYUKI
IPC分类号： H01L29/78 , H01L21/331 , H01L21/336 , H01L29/06 , H01L29/161 , H01L29/739
摘要： Isolierschichtsiliciumcarbidhalbleiterbauteil, Folgendes aufweisend:ein Siliciumcarbidsubstrat (1) eines 4H-Typs mit einer {0001}-Ebene als Hauptfläche, die einen Versatzwinkel von mehr als 0° hat,eine Driftschicht (2a) eines ersten Leitfähigkeitstyps, die auf dem Siliciumcarbidsubstrat (1) vorgesehen ist;eine erste Basiszone (3) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die sich auf einer Flächenseite der Driftschicht (2a) befindet;eine Source-Zone (4) des ersten Leitfähigkeitstyps, die sich in der ersten Basiszone (3) befindet;einen Graben (5), der die erste Basiszone (3) und die Source-Zone (4) durchdringt und eine Grabenseitenwand hat, die aus mehreren Flächen besteht;eine Gate-Isolierbeschichtung (6), die auf der Grabenseitenwand im Graben (5) ausgebildet ist;eine Gate-Elektrode (7), die durch die Gate-Isolierbeschichtung (6) hindurch im Graben (5) eingebettet ist;eine Diffusionsschutzschicht (13) des zweiten Leitfähigkeitstyps, die in der Driftschicht (2a) vorgesehen und dabei in Kontakt mit einem Boden des Grabens (5) ist; undeine zweite Basiszone (14) des zweiten Leitfähigkeitstyps, die in der Driftschicht (2a) vorgesehen und dabei in Kontakt mit einem Teil der Diffusionsschutzschicht (13), einem Teil der ersten Basiszone (3) und mindestens einem Teil einer Fläche der mehreren Flächen der Grabenseitenwand ist,wobei die eine Fläche der Grabenseitenwand, die mit der zweiten Basiszone (14) in Kontakt ist, eine Fläche mit einem Grabenversatzwinkel von mehr als 0° in einer -Richtung in Bezug auf eine zur -Richtung parallele Ebene ist.

4. 发明专利

DE112019007048T5 SILICIUMCARBID-HALBLEITEREINHEIT UND LEISTUNGSWANDLER 未知
公开(公告)号：DE112019007048T5
公开(公告)日：2021-12-30
申请号：DE112019007048
申请日：2019-03-18
申请人： MITSUBISHI ELECTRIC CORP
发明人： HATTA HIDEYUKI , TANAKA RINA , SUGAWARA KATSUTOSHI , FUKUI YUTAKA
IPC分类号： H01L29/78 , H01L29/161 , H01L29/36 , H01L29/872
摘要： Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Siliciumcarbid-Halbleitereinheit, die eine Schottky-Barrieren-Diode in einem Feldeffekttransistor aufweist und Folgendes aufweist: einen ersten Graben, der in einer Dickenrichtung durch einen ersten und einen zweiten Halbleiterbereich hindurch angeordnet ist und eine Bodenfläche aufweist, die bis ins Innere einer Halbleiterschicht reicht; einen zweiten Graben, der in der Dickenrichtung durch den zweiten Halbleiterbereich hindurch angeordnet ist und eine Bodenfläche aufweist, die bis ins Innere der Halbleiterschicht reicht, eine Gate-Elektrode, die über eine Gate-Isolierschicht in dem ersten Graben eingebettet ist, eine Schottky-Barrieren-Diode, die in dem zweiten Graben eingebettet ist, eine erste niederohmige Schicht, die sich in Kontakt mit einer Grabenseitenwand des ersten Grabens befindet, sowie eine zweite niederohmige Schicht, die sich in Kontakt mit einer Grabenseitenwand des zweiten Grabens befindet. Die zweite niederohmige Schicht weist eine Störstellenkonzentration auf, die höher als die Störstellenkonzentration in der Halbleiterschicht ist und geringer als die Störstellenkonzentration in der ersten niederohmigen Schicht ist.

5. 发明专利

DE112015004374B4 HALBLEITERVORRICHTUNG 未知
公开(公告)号：DE112015004374B4
公开(公告)日：2019-02-14
申请号：DE112015004374
申请日：2015-09-09
申请人： MITSUBISHI ELECTRIC CORP
发明人： FUKUI YUTAKA , KAGAWA YASUHIRO , TAGUCHI KENSUKE , FUJIWARA NOBUO , SUGAWARA KATSUTOSHI , TANAKA RINA
IPC分类号： H01L29/78 , H01L29/06 , H01L29/161 , H01L29/739
摘要： Halbleitervorrichtung, die Folgendes aufweist:- eine Driftschicht (3) eines ersten Leitfähigkeitstyps;- einen Wannenbereich (4) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der in einer Oberflächenschicht der Driftschicht (3) in einem Zellenbereich (30) gebildet ist;- einen ersten Dotierstoffbereich (5) des ersten Leitfähigkeitstyps, der in einer Oberflächenschicht des Wannenbereichs (4) partiell gebildet ist;- einen Gate-Graben (6), der den Wannenbereich (4) von einer Oberfläche des ersten Dotierstoffbereichs (5) bis zum Erreichen eines inneren Teils der Driftschicht (3) durchsetzt;- einen äußeren Graben (6a), der außenseitig von dem Zellenbereich (30) sowie in der Driftschicht (3) gebildet ist;- eine Gate-Elektrode (8), die durch eine Gate-Isolierschicht (7) hindurch im Inneren des Gate-Grabens (6) gebildet ist;- eine Gateleitung (20), die durch eine Isolierschicht (22) hindurch im Inneren des äußeren Grabens (6a) gebildet ist; und- einen Gateleitungs-Führungsbereich (14), der durch die Isolierschicht (22) hindurch derart gebildet ist, dass er eine näher bei dem Zellenbereich (30) befindliche Ecke an einem offenen Ende des äußeren Grabens (6a) bedeckt, wobei der Gateleitungs-Führungsbereich (14) die Gate-Elektrode (8) mit der Gateleitung (20) elektrisch verbindet,wobei es sich bei dem ersten Leitfähigkeitstyp um n-Leitfähigkeit handelt und bei dem zweiten Leitfähigkeitstyp um p-Leitfähigkeit handelt, wobei die Oberflächenschicht der Driftschicht (3), die mit der Ecke in Kontakt steht, einen zweiten Dotierstoffbereich (25) des zweiten Leitfähigkeitstyps aufweist,wobei es sich bei dem zweiten Dotierstoffbereich (25) um einen Teil des Wannenbereichs (4) handelt, undwobei die Distanz in dem Zellenbereich (30) von einer Seitenfläche des Gate-Grabens (6) in einer äußersten umfangsmäßigen Zelle (31b) des Zellenbereichs (30) bis zu einer näher bei dem Zellenbereich (30) befindlichen Seitenfläche des äußeren Grabens (6a) kürzer ist als die Zellenbeabstandung von Zelleneinheiten (31a), die innenseitig von der äußersten umfangsmäßigen Zelle (31b) angeordnet sind.

6. 发明专利

DE102018206965A1 Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung, Herstellungsverfahren dafür und Leistungsumwandlungsvorrichtung 未知
公开(公告)号：DE102018206965A1
公开(公告)日：2019-01-10
申请号：DE102018206965
申请日：2018-05-04
申请人： MITSUBISHI ELECTRIC CORP
发明人： KAGAWA YASUHIRO , NARAZAKI ATSUSHI , FUKUI YUTAKA , SUGAWARA KATSUTOSHI
IPC分类号： H01L29/78 , H01L21/336
摘要： Ein Gategraben und ein schützender Graben sind auf einer oberen Oberfläche der Siliziumcarbid-Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps vorgesehen. Eine schützende Diffusionsschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps ist bei einer tieferen Position als die Gateelektrode in der Siliziumcarbid-Halbleiterschicht vorgesehen. Ein Zwischenschicht-Isolierfilm bedeckt eine Oberfläche der Gateelektrode und enthält eine Zellenöffnung. Eine Sourceelektrode ist über die Zellenöffnung mit dem Sourcebereich elektrisch verbunden und über den schützenden Graben mit der schützenden Diffusionsschicht elektrisch verbunden. Ein plattierter Film ist auf der Sourceelektrode vorgesehen. Ein konkaver Teil ist auf einer oberen Oberfläche der Sourceelektrode über dem schützenden Graben vorgesehen. Eine Tiefe in einer vertikalen Richtung des konkaven Teils ist gleich einer halben Breite in einer horizontalen Richtung des konkaven Teils oder geringer.

7. 发明专利

DE112014003489T5 Siliciumcarbid-Halbleitervorrichtung und Verfahren zum Herstellen derselben 未知
公开(公告)号：DE112014003489T5
公开(公告)日：2016-04-14
申请号：DE112014003489
申请日：2014-07-31
申请人： MITSUBISHI ELECTRIC CORP
发明人： KAGAWA YASUHIRO , TANAKA RINA , FUKUI YUTAKA , EBIHARA KOHEI , HINO SHIRO
IPC分类号： H01L29/78 , H01L29/06 , H01L29/12 , H01L29/16
摘要： Es wird eine Siliciumcarbid-Halbleitervorrichtung angegeben, welche dazu imstande ist, das elektrische Feld in einer Schutz-Diffusionsschicht abzuschwächen, welche in einem unteren Bereich eines Grabens ausgebildet ist. Eine Siliciumcarbid-Halbleitervorrichtung (100) weist Folgendes auf: eine Driftschicht (2a) von einem ersten Leitfähigkeitstyp, einen Source-Bereich (4) vom ersten Leitfähigkeitstyp, der in einem oberen Bereich in einer Halbleiterschicht (2) ausgebildet ist, einen Graben (5a), der unter Durchdringung des Source-Bereichs (4) und eines Basisbereichs (3) ausgebildet ist, einen Abschlussgraben (5b), der um den Graben (5a) herum gebildet ist, eine Gate-Isolierschicht (6), die auf einer Bodenfläche und einer Seitenfläche des Grabens (5a) gebildet ist, eine Gate-Elektrode (7), die in dem Graben (5a) eingebettet ist, wobei die Gate-Isolierschicht (6) dazwischengefügt ist, eine Schutz-Diffusionsschicht (13) vom zweiten Leitfähigkeitstyp, die in einem unteren Bereich des Grabens (5a) ausgebildet ist und eine Störstellenkonzentration vom zweiten Leitfähigkeitstyp hat, welche eine erste Störstellenkonzentration ist, und eine Abschluss-Diffusionsschicht (16) vom zweiten Leitfähigkeitstyp, die in einem unteren Bereich des Abschlussgrabens (5b) ausgebildet ist und eine Störstellenkonzentration vom zweiten Leitfähigkeitstyp hat, welche eine zweite Störstellenkonzentration ist, die niedriger als die erste Störstellenkonzentration ist.

8. 发明专利

DE112016004718B4 Halbleitereinheit 未知
公开(公告)号：DE112016004718B4
公开(公告)日：2022-12-08
申请号：DE112016004718
申请日：2016-06-27
申请人： MITSUBISHI ELECTRIC CORP
发明人： SUGAWARA KATSUTOSHI , TANAKA RINA , FUKUI YUTAKA , ADACHI KOHEI , KONISHI KAZUYA
IPC分类号： H01L29/78 , H01L29/12 , H01L29/423 , H01L29/49
摘要： Halbleitereinheit (901 bis 911), die Folgendes aufweist:- eine Drift-Schicht (2) eines ersten Leitfähigkeitstyps;- einen Basis-Bereich (302) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der auf der Drift-Schicht (2) ausgebildet ist;- einen Source-Bereich (303) des ersten Leitfähigkeitstyps, der auf dem Basis-Bereich (302) ausgebildet ist, wobei der Source-Bereich durch den Basis-Bereich (302) von der Drift-Schicht (2) getrennt ist;- eine Mehrzahl von Streifen-Gräben (TS), die in einer Querschnittsansicht jeweils ein Paar von Seitenwänden aufweisen, die den Source-Bereich (303) und den Basis-Bereich (302) durchdringen und bis zu der Drift-Schicht (2) reichen, wobei sich die Mehrzahl von Streifen-Gräben in einer Draufsicht in Streifen erstreckt;- eine Diffusionsschutzschicht (306, 306P) des zweiten Leitfähigkeitstyps, die an einem Boden von jedem der Streifen-Gräben (TS) ausgebildet ist, wobei sich die Diffusionsschutzschicht in Kontakt mit der Drift-Schicht (2) befindet;- eine Gate-Isolierschicht (305), die angrenzend an die Paare der Seitenwände der Streifen-Gräben (TS) so ausgebildet ist, dass sie den Basis-Bereich (302) und den Source-Bereich (303) bedeckt;- Streifen-Gate-Elektroden (204S), die in jedem der Streifen-Gräben (TS) jeweils eine erste seitliche Oberfläche (S1), eine zweite seitliche Oberfläche (S2) und eine obere Oberfläche aufweisen, wobei die erste seitliche Oberfläche durch die Gate-Isolierschicht (305) an den Basis-Bereich (302) angrenzt, wobei sich die zweite seitliche Oberfläche und die erste seitliche Oberfläche (S1) gegenüberliegen und wobei die obere Oberfläche die erste seitliche Oberfläche (S1) mit der zweiten seitlichen Oberfläche (S2) verbindet;- eine Zwischen-Isolierschicht (6), welche die zweiten seitlichen Oberflächen (S2) und die oberen Oberflächen der Streifen-Gate-Elektroden (204S) mit einer Dicke bedeckt, die größer als eine Dicke der Gate-Oxid-Schicht (305) ist, wobei die Zwischen-Isolierschicht erste Kontaktlöcher (CHI), die außerhalb von jedem der Streifen-Gräben (TS) mit dem Source-Bereich (303) und dem Basis-Bereich (302) verbunden sind, und zweite Kontaktlöcher (CH2) aufweist, die innerhalb der Streifen-Gräben (TS) mit der Diffusionsschutzschicht (306, 306P) verbunden sind; und- eine Source-Elektrode (5), die mit dem Source-Bereich (303), dem Basis-Bereich (302) und der Diffusionsschutzschicht (306, 306P) verbunden ist, wobei in der Draufsicht eine Mehrzahl von aktiven Streifenbereichen (RA) und eine Mehrzahl von Kontakt-Streifenbereichen (RC) existieren, die sich jeweils in einer Längsrichtung erstrecken, und ein Streifenmuster ausgebildet ist, indem die aktiven Streifenbereiche (RA) und die Kontakt-Streifenbereiche (RC) abwechselnd und wiederholt in einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung ausgebildet werden, wobei die aktiven Streifenbereiche (RA) und die Kontakt-Streifenbereiche (RC) durch die Streifen-Gate-Elektroden (204S) abgeteilt sind,wobei die Source-Elektrode (5) durch die ersten Kontaktlöcher (CH1) der Zwischen-Isolierschicht (6) in jedem der aktiven Streifenbereiche (RA) mit dem Source-Bereich (303) und dem Basis-Bereich (302) verbunden ist und jede der Streifen-Gate-Elektroden (204S) mit der ersten seitlichen Oberfläche (S1), die an den Basis-Bereich (302) angrenzt, durch die Gate-Isolierschicht (305) in einem entsprechenden der Streifen-Gräben (TS) einen schaltbaren Kanal bildet,wobei die Source-Elektrode (5) durch die zweiten Kontaktlöcher (CH2) der Zwischen-Isolierschicht (6) in jedem von den Kontakt-Streifenbereichen (RC) mit der Diffusionsschutzschicht (306, 306P) verbunden ist, wobei die zweiten Kontaktlöcher (CH2) in Streifen ausgebildet sind,wobei die Halbleitereinheit (901 bis 911) des Weiteren Folgendes aufweist:- einen kreuzenden Graben (TC), der sich in einer Richtung transversal zu der Längsrichtung in jedem der aktiven Streifenbereiche (RA) erstreckt und in der Querschnittsansicht ein Paar von Seitenwänden aufweist, die den Source-Bereich (303) und den Basis-Bereich (302) durchdringen und bis zu der Drift-Schicht (2) reichen; und- eine kreuzende Gate-Elektrode (204C), die durch die Gate-Oxid-Schicht (305) in dem kreuzenden Graben (TC) ausgebildet ist,wobei sich die Streifen-Gate-Elektroden (204S) kontinuierlich in der Längsrichtung erstrecken, unddie kreuzende Gate-Elektrode (204C) zwei angrenzende Bereiche der Streifen-Gate-Elektroden (204S) in der Richtung senkrecht zu der Längsrichtung wechselseitig verbindet, wobei zumindest einer der aktiven Streifenbereiche (RA) zwischen den zwei angrenzenden Bereichen sandwichartig ausgebildet ist.

9. 发明专利

DE112019006587T5 HALBLEITEREINHEIT UND LEISTUNGSWANDLEREINHEIT 未知
公开(公告)号：DE112019006587T5
公开(公告)日：2021-12-23
申请号：DE112019006587
申请日：2019-12-23
申请人： MITSUBISHI ELECTRIC CORP
发明人： SUGAWARA KATSUTOSHI , FUKUI YUTAKA , TANAKA RINA , HATTA HIDEYUKI
IPC分类号： H01L29/417 , H01L29/161 , H01L29/20 , H01L29/739 , H01L29/78
摘要： Die Aufgabe besteht darin, eine Technik anzugeben, mittels der eine parasitäre Kapazität in einer Halbleitereinheit mit einer hohen Genauigkeit reduziert werden kann. Eine Halbleitereinheit weist Folgendes auf: einen Basis-Bereich; einen Source-Bereich; einen zweiten Graben, der durch den Basis-Bereich hindurch verläuft und bis zu der Drift-Schicht reicht; eine zweite Schutzschicht, die in einem Bodenbereich des zweiten Grabens angeordnet ist; eine Source-Elektrode, von der zumindest ein Teil in dem zweiten Graben so angeordnet ist, dass sie mit einer ersten Schutzschicht, dem Basis-Bereich und dem Source-Bereich elektrisch zu verbinden ist; sowie eine sourceseitige Verbindungsschicht mit einem zweiten Leitfähigkeitstyp, die zumindest einen Teil eines lateralen Bereichs des zweiten Grabens bildet und mit dem Basis-Bereich und der zweiten Schutzschicht verbunden ist.

10. 发明专利

DE102020122641A1 Halbleitervorrichtung 未知
公开(公告)号：DE102020122641A1
公开(公告)日：2021-03-25
申请号：DE102020122641
申请日：2020-08-31
申请人： MITSUBISHI ELECTRIC CORP
发明人： SUGAWARA KATSUTOSHI , KAGAWA YASUHIRO , FUKUI YUTAKA
IPC分类号： H01L29/78 , H01L27/06 , H01L29/06 , H01L29/739
摘要： Eine Halbleitervorrichtung enthält ein in einem aktiven Bereich (101) ausgebildetes Schaltelement vom Grabentyp und ein im Strommessbereich (102) ausgebildetes Strommesselement vom Grabentyp. Unterhalb eines Grabens (5a), in welchem eine Gateelektrode (7a) des Schaltelements eingebettet ist, eines Grabens (5b), in welchem eine Gateelektrode (7b) des Strommesselements eingebettet ist, und eines Grabens (5c), der beim Grenzteilbereich zwischen dem aktiven Bereich (101) und dem Strommessbereich (102) ausgebildet ist, sind jeweils Schutzschichten (8a, 8b, 8c) ausgebildet. Die Schutzschicht (8c) beim Grenzteilbereich zwischen dem aktiven Bereich (101) und dem Strommessbereich (102) weist einen geteilten Teilbereich (15) auf, der in einer Richtung vom aktiven Bereich (101) zum Strommessbereich (102) geteilt ist.

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