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1. WO2009150636 - HOCHVOLT LEISTUNGSTRANSISTOR IN SOI-TECHNOLOGIE

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Veröffentlichungsnummer WO/2009/150636
Veröffentlichungsdatum 17.12.2009
Internationales Aktenzeichen PCT/IB2009/052544
Internationales Anmeldedatum 15.06.2009
IPC
H01L 29/739 2006.1
HSektion H Elektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
LHalbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
29Halbleiterbauelemente, besonders ausgebildet zum Gleichrichten, Verstärken, Schalten oder zur Schwingungserzeugung mit wenigstens einer Potenzialsprung-Sperrschicht oder Oberflächensperrschicht; Kondensatoren oder Widerstände mit wenigstens einer Potenzialsprung-Sperrschicht oder Oberflächensperrschicht, z.B. PN-Übergang mit Verarmungsschicht oder Anreicherungsschicht; Einzelheiten von Halbleiterkörpern oder von Elektroden auf diesen Halbleiterkörpern
66Typen von Halbleiterbauelementen
68steuerbar allein durch den einer Elektrode, die nicht den gleichzurichtenden, zu verstärkenden oder zu schaltenden Strom führt, zugeführten elektrischen Strom oder durch das an eine solche Elektrode angelegte elektrische Potenzial
70Bipolare Bauelemente
72Bauelemente vom Transistor-Typ, d.h. stetig steuerbar
739gesteuert durch Feldeffekt
H01L 29/78 2006.1
HSektion H Elektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
LHalbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
29Halbleiterbauelemente, besonders ausgebildet zum Gleichrichten, Verstärken, Schalten oder zur Schwingungserzeugung mit wenigstens einer Potenzialsprung-Sperrschicht oder Oberflächensperrschicht; Kondensatoren oder Widerstände mit wenigstens einer Potenzialsprung-Sperrschicht oder Oberflächensperrschicht, z.B. PN-Übergang mit Verarmungsschicht oder Anreicherungsschicht; Einzelheiten von Halbleiterkörpern oder von Elektroden auf diesen Halbleiterkörpern
66Typen von Halbleiterbauelementen
68steuerbar allein durch den einer Elektrode, die nicht den gleichzurichtenden, zu verstärkenden oder zu schaltenden Strom führt, zugeführten elektrischen Strom oder durch das an eine solche Elektrode angelegte elektrische Potenzial
76Unipolar-Bauelemente
772Feldeffekt-Transistoren
78mit Feldeffekt, der durch ein isoliertes Gate hervorgerufen ist
CPC
H01L 29/0696
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
02Semiconductor bodies ; ; Multistep manufacturing processes therefor
06characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
0684characterised by the shape, relative sizes or dispositions of the semiconductor regions or junctions between the regions
0692Surface layout
0696of cellular field-effect devices, e.g. multicellular DMOS transistors or IGBTs
H01L 29/0834
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
02Semiconductor bodies ; ; Multistep manufacturing processes therefor
06characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
08with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
083Anode or cathode regions of thyristors or gated bipolar-mode devices
0834Anode regions of thyristors or gated bipolar-mode devices, e.g. supplementary regions surrounding anode regions
H01L 29/7394
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
66Types of semiconductor device ; ; Multistep manufacturing processes therefor
68controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
70Bipolar devices
72Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
739controlled by field-effect, ; e.g. bipolar static induction transistors [BSIT]
7393Insulated gate bipolar mode transistors, i.e. IGBT; IGT; COMFET
7394on an insulating layer or substrate, e.g. thin film device or device isolated from the bulk substrate
H01L 29/7803
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
66Types of semiconductor device ; ; Multistep manufacturing processes therefor
68controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
76Unipolar devices ; , e.g. field effect transistors
772Field effect transistors
78with field effect produced by an insulated gate
7801DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
7802Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors
7803structurally associated with at least one other device
H01L 29/7812
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
66Types of semiconductor device ; ; Multistep manufacturing processes therefor
68controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
76Unipolar devices ; , e.g. field effect transistors
772Field effect transistors
78with field effect produced by an insulated gate
7801DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
7802Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors
7812with a substrate comprising an insulating layer, e.g. SOI-VDMOS transistors
Anmelder
  • X-FAB SEMICONDUCTOR FOUNDRIES AG [DE]/[DE] (AllExceptUS)
  • LERNER, Ralf [DE]/[DE] (UsOnly)
Erfinder
  • LERNER, Ralf
Vertreter
  • LEONHARD, Reimund
Prioritätsdaten
10 2008 028 452.114.06.2008DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (de)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) HOCHVOLT LEISTUNGSTRANSISTOR IN SOI-TECHNOLOGIE
(EN) HIGH-VOLTAGE POWER TRANSISTOR USING SOI TECHNOLOGY
(FR) TRANSISTOR DE PUISSANCE À HAUTE TENSION EN TECHNOLOGIE SOI
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Zusammenfassung
(DE) Es wird ein integrierbarer Leistungstransistor für Spannungen um 700V beschrieben, der in Dickschicht-SOI-Technologie mit ca. 50 μm dicken, aktiven Siliziumschicht herstellbar ist. Der Aufbau ist eine Kombination aus einem DMOS-Transistor mit vertikaler Driftzone und einem unipolaren Leitungsmechanismus mit einem lateralen IGBT. Das Draingebiet des vertikalen DMOS-Transistors wird durch eine vergrabene, hoch dotierte, laterale Schicht (6) gebildet und über die vertikale, hoch dotierte Schicht (5) an der Grabenseitenwand (4) zur Oberfläche geführt. Der Drainanschluss (14) des DMOS-Transistors ist so gestaltet, dass er gleichzeitig als Anschluss des IGBT-Emitters fungiert.
(EN) An integrable power transistor for voltages of around 700 V is described, which can be produced with an active silicon layer having a thickness of approximately 50 µm using thick-film SOI technology. The construction is a combination of a DMOS transistor with a vertical drift zone and a unipolar conduction mechanism with a lateral IGBT. The drain region of the vertical DMOS transistor is formed by a buried, highly doped, lateral layer (6) and led to the surface by the vertical, highly doped layer (5) at the trench sidewall (4). The drain connection (14) of the DMOS transistor is configured such that it simultaneously functions as a connection of the IGBT emitter.
(FR) L'invention concerne un transistor de puissance intégrable pour des tensions voisines de 700 V qui peut être fabriqué avec la technologie SOI couche épaisse avec une couche de silicium active présentant une épaisseur d’environ 50 μm. La structure est une combinaison d’un transistor DMOS avec une zone de migration verticale et un mécanisme de conduction unipolaire avec un transistor bipolaire à grille isolée (IGBT) latéral. La zone de drain du transistor DMOS vertical est formée par une couche (6) latérale, fortement dopée, enterrée, et est guidée jusqu'à la surface par le biais de la couche fortement dopée verticale (5) sur la paroi latérale (4) de la tranchée. La borne de drain (14) du transistor DMOS est conçue de manière qu'elle fasse également office de borne d'émetteur du transistor IGBT.
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