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1. (WO2018158452) DISPOSITIF À SEMICONDUCTEUR DE PUISSANCE À SUPERJONCTION DE CARBURE DE SILICIUM ET SON PROCÉDÉ DE FABRICATION
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N° de publication : WO/2018/158452 N° de la demande internationale : PCT/EP2018/055224
Date de publication : 07.09.2018 Date de dépôt international : 02.03.2018
CIB :
H01L 29/861 (2006.01) ,H01L 29/872 (2006.01) ,H01L 21/329 (2006.01) ,H01L 29/06 (2006.01) ,H01L 29/739 (2006.01) ,H01L 29/78 (2006.01) ,H01L 29/808 (2006.01) ,H01L 29/16 (2006.01) ,H01L 21/336 (2006.01) ,H01L 21/331 (2006.01) ,H01L 29/10 (2006.01)
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
L
DISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29
Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
66
Types de dispositifs semi-conducteurs
86
commandés uniquement par la variation du courant électrique fourni, ou uniquement par la tension électrique appliquée, à l'une ou plusieurs des électrodes transportant le courant à redresser, amplifier, faire osciller, ou commuter
861
Diodes
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
L
DISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29
Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
66
Types de dispositifs semi-conducteurs
86
commandés uniquement par la variation du courant électrique fourni, ou uniquement par la tension électrique appliquée, à l'une ou plusieurs des électrodes transportant le courant à redresser, amplifier, faire osciller, ou commuter
861
Diodes
872
Diodes Schottky
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
L
DISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21
Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02
Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
04
les dispositifs présentant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. une jonction PN, une région d'appauvrissement, ou une région de concentration de porteurs de charges
18
les dispositifs ayant des corps semi-conducteurs comprenant des éléments du quatrième groupe de la Classification Périodique, ou des composés AIIIBV, avec ou sans impuretés, p.ex. des matériaux de dopage
328
Procédés comportant plusieurs étapes pour la fabrication de dispositifs du type bipolaire, p.ex. diodes, transistors, thyristors
329
les dispositifs comportant une ou deux électrodes, p.ex. diodes
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
L
DISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29
Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
02
Corps semi-conducteurs
06
caractérisés par leur forme; caractérisés par les formes, les dimensions relatives, ou les dispositions des régions semi-conductrices
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
L
DISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29
Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
66
Types de dispositifs semi-conducteurs
68
commandables par le seul courant électrique fourni ou par la seule tension appliquée, à une électrode qui ne transporte pas le courant à redresser, amplifier ou commuter
70
Dispositifs bipolaires
72
Dispositifs du type transistor, c.à d. susceptibles de répondre en continu aux signaux de commande appliqués
739
commandés par effet de champ
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
L
DISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29
Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
66
Types de dispositifs semi-conducteurs
68
commandables par le seul courant électrique fourni ou par la seule tension appliquée, à une électrode qui ne transporte pas le courant à redresser, amplifier ou commuter
76
Dispositifs unipolaires
772
Transistors à effet de champ
78
l'effet de champ étant produit par une porte isolée
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
L
DISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29
Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
66
Types de dispositifs semi-conducteurs
68
commandables par le seul courant électrique fourni ou par la seule tension appliquée, à une électrode qui ne transporte pas le courant à redresser, amplifier ou commuter
76
Dispositifs unipolaires
772
Transistors à effet de champ
80
l'effet de champ étant produit par une jonction PN ou une autre jonction redresseuse
808
à jonction PN
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
L
DISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29
Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
02
Corps semi-conducteurs
12
caractérisés par les matériaux dont ils sont constitués
16
comprenant, mis à part les matériaux de dopage ou autres impuretés, seulement des éléments du quatrième groupe de la classification périodique, sous forme non combinée
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
L
DISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21
Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02
Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
04
les dispositifs présentant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. une jonction PN, une région d'appauvrissement, ou une région de concentration de porteurs de charges
18
les dispositifs ayant des corps semi-conducteurs comprenant des éléments du quatrième groupe de la Classification Périodique, ou des composés AIIIBV, avec ou sans impuretés, p.ex. des matériaux de dopage
334
Procédés comportant plusieurs étapes pour la fabrication de dispositifs du type unipolaire
335
Transistors à effet de champ
336
à grille isolée
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
L
DISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21
Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02
Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
04
les dispositifs présentant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. une jonction PN, une région d'appauvrissement, ou une région de concentration de porteurs de charges
18
les dispositifs ayant des corps semi-conducteurs comprenant des éléments du quatrième groupe de la Classification Périodique, ou des composés AIIIBV, avec ou sans impuretés, p.ex. des matériaux de dopage
328
Procédés comportant plusieurs étapes pour la fabrication de dispositifs du type bipolaire, p.ex. diodes, transistors, thyristors
33
les dispositifs comportant trois électrodes ou plus
331
Transistors
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
L
DISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29
Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
02
Corps semi-conducteurs
06
caractérisés par leur forme; caractérisés par les formes, les dimensions relatives, ou les dispositions des régions semi-conductrices
10
avec des régions semi-conductrices connectées à une électrode ne transportant pas le courant à redresser, amplifier ou commuter, cette électrode faisant partie d'un dispositif à semi-conducteur qui comporte trois électrodes ou plus
Déposants :
ABB SCHWEIZ AG [CH/CH]; Brown Boveri Strasse 6 5400 Baden, CH
Inventeurs :
BAUER, Friedhelm; CH
KNOLL, Lars; CH
BELLINI, Marco; CH
MINAMISAWA, Renato; CH
VEMULAPATI, Umamaheswara; CH
Mandataire :
ABB PATENT ATTORNEYS; ABB Schweiz AG, CH-IP, Brown Boveri Strasse 6 5400 Baden, CH
Données relatives à la priorité :
17159033.403.03.2017EP
Titre (EN) SILICON CARBIDE SUPERJUNCTION POWER SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
(FR) DISPOSITIF À SEMICONDUCTEUR DE PUISSANCE À SUPERJONCTION DE CARBURE DE SILICIUM ET SON PROCÉDÉ DE FABRICATION
Abrégé :
(EN) A power semiconductor device comprises a semiconductor wafer (101) having a first main side surface (3) and a second main side surface (4). The semiconductor wafer (101) includes a first semiconductor layer (2) having a first conductivity type and a plurality of columnar or plate-shaped first semiconductor regions (5) extending in the first semiconductor layer (2) between the first main side surface (3) and the second main side surface (4) in a vertical direction perpendicular to the first main side surface (3) and the second main side surface (4). The first semiconductor regions (5) have a second conductivity type, which is different from the first conductivity type. Therein, the first semiconductor layer (2) is a layer of hexagonal silicon carbide. The first semiconductor regions (5) are regions of 3C polytype silicon carbide.
(FR) L'invention concerne un dispositif à semiconducteur de puissance comprenant une tranche semiconductrice (101) ayant une première surface latérale principale (3) et une seconde surface latérale principale (4). La tranche semiconductrice (101) comprend une première couche semiconductrice (2) ayant un premier type de conductivité et une pluralité de premières régions semiconductrices en colonne ou en forme de plaque (5) s'étendant dans la première couche semiconductrice (2) entre la première surface latérale principale (3) et la seconde surface latérale principale (4) dans une direction verticale perpendiculaire à la première surface latérale principale (3) et à la seconde surface latérale principale (4). Les premières régions semiconductrices (5) présentent un second type de conductivité, lequel est différent du premier type de conductivité. La première couche semiconductrice (2) est une couche de carbure de silicium hexagonal. Les premières régions semiconductrices (5) sont des régions de carbure de silicium de polytype 3C.
front page image
États désignés : AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
Organisation régionale africaine de la propriété intellectuelle (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Office eurasien des brevets (OEAB) (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
Office européen des brevets (OEB (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
Organisation africaine de la propriété intellectuelle (OAPI) (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Langue de publication : anglais (EN)
Langue de dépôt : anglais (EN)