Patent DE-102016113923-B4 (DE)
Title: Halbleitervorrichtung und Herstellungsverfahren hierfür
Inventor: IWASAKI SHINYA
IPC: H01L29/861
Filed: 2016-07-28
Granted: 2018-08-30
Abstract: Halbleitervorrichtung, die eine Diode umfasst,
 wobei die Halbleitervorrichtung ein Siliziumsubstrat (12), grabenisolierende filmartige Schichten (22), Grabenelektroden (24), eine zwischenschichtisolierende filmartige Schicht (50), Kontaktstecker (52), eine obere Elektrodenschicht (54), eine isolierende filmartige Schutzschicht (56) und eine untere Elektrodenschicht (70) umfasst,
 wobei
 das Siliziumsubstrat (12) derart konfiguriert ist, dass:
 das Siliziumsubstrat (12) ein Elementfeld (14) und ein externes Feld (16) umfasst, wobei sich eine Vielzahl von Gräben (20) in einem gestreiften Muster, das in einer oberen Oberfläche des Siliziumsubstrats (12) in dem Elementfeld (14) bereitgestellt ist, erstreckt und das externe Feld (16) benachbart zu dem Elementfeld (14) in einer longitudinalen Richtung der Gräben (20) ist;
 das Siliziumsubstrat (12) eine Vielzahl von Zwischengrabenbereichen umfasst, wobei jeder der Zwischengrabenbereiche bei jeder Position zwischen den zwei benachbarten Gräben (20) in einer Draufsicht der oberen Oberfläche des Siliziumsubstrats (12) bereitgestellt ist;
 eine Vielzahl von spezifischen Zwischengrabenbereichen aus der Vielzahl der Zwischengrabenbereiche ausgewählt ist;
 jeder der spezifischen Zwischengrabenbereiche einen Anodenbereich (30), einen Barrierenbereich (32) und einen Säulenbereich (38) umfasst;
 jeder der Anodenbereiche (30) ein p-Typ-Halbleiterbereich ist, der auf der oberen Oberfläche des Siliziumsubstrats (12) freigelegt ist; 
 jeder der Barrierenbereiche (32) ein n-Typ-Halbleiterbereich ist, der unter dem Anodenbereich (30) angeordnet ist;
 jeder der Säulenbereiche (38) ein n-Typ-Halbleiterbereich ist, der sich von einer Position, die auf der oberen Oberfläche des Siliziumsubstrats (12) freigelegt ist, zu einer Position erstreckt, die in Kontakt mit dem Barrierenbereich (32) ist;
 das Siliziumsubstrat (12) einen Driftbereich (34) und einen Kathodenbereich (36) umfasst, die in Bezug auf die Barrierenbereiche (32) auf einer unteren Seite angeordnet sind;
 der Driftbereich (34) ein n-Typ-Halbleiterbereich ist, der unter den Barrierenbereichen (32) angeordnet ist, mit den Barrierenbereichen (32) direkt oder über einen p-Typ-Halbleiterbereich verbunden ist und eine Störstellenkonzentration aufweist, die niedriger als eine Störstellenkonzentration der Barrierenbereiche (32) ist; und
 der Kathodenbereich (36) ein n-Typ-Halbleiterbereich ist, der unter dem Driftbereich (34) angeordnet ist, auf einer unteren Oberfläche des Siliziumsubstrats (12) freigelegt ist und eine Störstellenkonzentration aufweist, die höher als die Störstellenkonzentration des Driftbereichs (34) ist,
 jeder der grabenisolierenden filmartigen Schichten (22) eine innere Oberfläche des entsprechenden Grabens (20) bedeckt,
 jede der Grabenelektroden (24) in dem entsprechenden Graben (20) angeordnet ist, dessen innere Oberfläche durch die grabenisolierende filmartige Schicht (22) bedeckt ist,
 die zwischenschichtisolierende filmartige Schicht (50) die obere Oberfläche des Siliziumsubstrats (12) in dem Elementfeld (14) und obere Oberflächen der Grabenelektroden (24) bedeckt,
 ein erstes Kontaktloch (60a) und ein zweites Kontaktloch (62a), die die zwischenschichtisolierende filmartige Schicht (50) durchdringen, in jedem der spezifischen Zwischengrabenbereiche bereitgestellt sind,
 jedes der zweiten Kontaktlöcher (62a) in einer Position angeordnet ist, die näher zu dem externen Feld (16) als das entsprechende erste Kontaktloch (60a) ist, 
 jedes der zweiten Kontaktlöcher (62a) eine Breite aufweist, die schmaler ist als eine Breite des entsprechenden ersten Kontaktlochs (60a),
 jeder der Kontaktstecker (52) in dem entsprechenden zweiten Kontaktloch (62a) angeordnet ist,
 der Kontaktstecker (52) eine erste Metallschicht (52a), die in Kontakt mit der oberen Oberfläche des Siliziumsubstrats (12) ist, und eine zweite Metallschicht (52b) umfasst, die auf der ersten Metallschicht (52a) angeordnet ist,
 die obere Elektrodenschicht (54) eine obere Oberfläche der zwischenschichtisolierenden filmartigen Schicht (50), obere Oberflächen der zweiten Metallschichten (52b) und innere Oberflächen der ersten Kontaktlöcher (60a) bedeckt,
 die obere Elektrodenschicht (54) eine Dicke aufweist, die größer als eine Dicke der ersten Metallschichten (52a) ist,
 die isolierende filmartige Schutzschicht (56) eine obere Oberfläche des externen Felds (16) und einen Teil der oberen Elektrodenschicht (54) bedeckt,
 die isolierende filmartige Schutzschicht (56) einen Endabschnitt (56a) umfasst, der sich auf der oberen Elektrodenschicht (54) durch einen Bereich, der über der Vielzahl der zweiten Kontaktlöcher (62a) angeordnet ist, entlang einer Richtung erstreckt, die sich mit der Vielzahl von Gräben (20) schneidet,
 die untere Elektrodenschicht (70) die untere Oberfläche des Siliziumsubstrats (12) bedeckt,
 jeder der Anodenbereiche (30) in Kontakt mit der entsprechenden ersten Metallschicht (52a) durch einen ohmschen Kontakt ist,
 die Säulenbereiche (38) in Kontakt mit der oberen Elektrodenschicht (54) durch einen Schottky-Kontakt sind und nicht mit der ersten Metallschicht (52a) in Kontakt sind, und
 der Kathodenbereich (36) in Kontakt mit der unteren Elektrodenschicht (70) ist.