Patent DE-102008019370-B4 (DE)
Title: SiC-Halbleitervorrichtung mit Schottky-Sperrschichtdiode
Inventor: YAMAMOTO TAKEO
IPC: H01L29/06
Filed: 2008-04-17
Granted: 2020-02-06
Abstract: SiC-Halbleitervorrichtung mit:- einem Substrat (1) aus Siliciumcarbid eines ersten Leitfähigkeitstyps, das eine Hauptoberfläche (1a) und eine der Hauptoberfläche (1a) gegenüberliegende Rückseitenoberfläche (1b) aufweist;- einer Driftschicht (2) aus Siliciumcarbid des ersten Leitfähigkeitstyps, die auf der Hauptoberfläche (1a) des Substrats (1) angeordnet ist, wobei eine Störstellenkonzentration der Driftschicht (2) geringer als die des Substrats (1) ist;- einer Isolierschicht (3), die auf der Driftschicht (2) angeordnet ist und eine Öffnung aufweist, wobei ein Teil des Substrats (1) und ein Teil der Driftschicht (2) als Zelle definiert sind, die zwischen der Öffnung der Isolierschicht (3) und der Rückseitenoberfläche (1b) des Substrats (1) angeordnet ist;- einer ohmschen Elektrode (5), die auf der Rückseitenoberfläche (1b) des Substrats (1) angeordnet ist;- einer Schottky-Elektrode (4), die über die Öffnung der Isolierschicht (3) an die Driftschicht (2) grenzt;- einer Schottky-Sperrschichtdiode (10), die durch die ohmsche Elektrode (5), die Schottky-Elektrode (4) und die Zelle gebildet wird;- einer Abschlussstruktur, die an einem Außenumfang der Zelle angeordnet ist und eine Resurf-Schicht (6) aufweist, die in einem Oberflächenteil der Driftschicht (2) angeordnet ist, wobei die Resurf-Schicht (6) die Zelle umgibt; und- einer Mehrzahl von Schichten eines zweiten Leitfähigkeitstyps (8), die in einem anderen Oberflächenteil der Driftschicht (2) angeordnet ist, an die Schottky-Elektrode (4) grenzt, von der Resurf-Schicht (6) umgeben wird und getrennt voneinander angeordnet ist, wobei- die Mehrzahl von Schichten des zweiten Leitfähigkeitstyps ein mittleres Element (8a) aufweist, das an einer Mitte eines Kontaktbereichs zwischen der Schottky-Elektrode (4) und der Driftschicht (2) angeordnet ist;- die Mehrzahl von Schichten des zweiten Leitfähigkeitstyps ferner eine Mehrzahl von Ringelementen (8b-8e) aufweist, von denen jedes das mittlere Element (8a) umgibt;- jedes Ringelement (8b-8e) im Wesentlichen punktsymmetrisch bezüglich einer Mitte des mittleren Elements (8a) an dem Kontaktbereich angeordnet ist,- eines der Mehrzahl von Ringelementen (8b-8e) als äußerstes Ringelement (8e) definiert ist, das am weitesten vom mittleren Element (8a) entfernt angeordnet ist;- die Mehrzahl von Ringelementen (8b-8e), mit Ausnahme des äußersten Ringelements (8e), als eine Mehrzahl von inneren Ringelementen (8b-8d) definiert ist;- eine zweidimensionale Ebene, die durch die Mitte des Kontaktbereichs und senkrecht zur Hauptoberfläche (1a) des Substrats (1) verläuft, als erste Ebene definiert ist;- eine Mehrzahl von Querschnitten entsprechend der Mehrzahl von inneren Ringelementen (8b-8e) entlang der ersten Ebene als eine Mehrzahl von inneren Ringquerschnitten definiert ist;- die Mehrzahl von Schichten (8) des zweiten Leitfähigkeitstyps derart aufgebaut ist, dass eine Anordnung der Mehrzahl von inneren Ringquerschnitten auf der ersten Ebene zwischen einem Querschnitt des mittleren Elements (8a) und einem Querschnitt des äußersten Ringelements (8e) auf der ersten Ebene symmetrisch ist; und- das äußerste Ringelement (8e) an einen Innenumfang der Resurf-Schicht (6) grenzt oder in die Resurf-Schicht (6) eingebettet ist.