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1. WO2020072123 - ACTIVATION DE DOPANT PAR LA FACE ARRIÈRE DANS UN IGBT À ARRÊT DE CHAMP

Numéro de publication WO/2020/072123
Date de publication 09.04.2020
N° de la demande internationale PCT/US2019/044510
Date du dépôt international 31.07.2019
CIB
H01L 29/06 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29Dispositifs 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
02Corps semi-conducteurs
06caractérisés par leur forme; caractérisés par les formes, les dimensions relatives, ou les dispositions des régions semi-conductrices
H01L 21/02 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21Procédés 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
02Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
H01L 29/16 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29Dispositifs 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
02Corps semi-conducteurs
12caractérisés par les matériaux dont ils sont constitués
16comprenant, mis à part les matériaux de dopage ou autres impuretés, seulement des éléments du groupe IV de la classification périodique, sous forme non combinée
H01L 29/40 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29Dispositifs 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
40Electrodes
H01L 29/423 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29Dispositifs 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
40Electrodes
41caractérisées par leur forme, leurs dimensions relatives ou leur disposition relative
423ne transportant pas le courant à redresser, à amplifier ou à commuter
CPC
H01L 21/02532
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
02104Forming layers
02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
02518Deposited layers
02521Materials
02524Group 14 semiconducting materials
02532Silicon, silicon germanium, germanium
H01L 21/02576
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
02104Forming layers
02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
02518Deposited layers
0257Doping during depositing
02573Conductivity type
02576N-type
H01L 21/02631
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
02104Forming layers
02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
02612Formation types
02617Deposition types
02631Physical deposition at reduced pressure, e.g. MBE, sputtering, evaporation
H01L 21/2253
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
04the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
18the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
22Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; ; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
225using diffusion into or out of a solid from or into a solid phase, e.g. a doped oxide layer
2251Diffusion into or out of group IV semiconductors
2252using predeposition of impurities into the semiconductor surface, e.g. from a gaseous phase
2253by ion implantation
H01L 21/26513
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
04the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
18the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
26Bombardment with radiation
263with high-energy radiation
265producing ion implantation
26506in group IV semiconductors
26513of electrically active species
H01L 21/2855
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
04the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
18the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
28Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
283Deposition of conductive or insulating materials for electrodes ; conducting electric current
285from a gas or vapour, e.g. condensation
28506of conductive layers
28512on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System
2855by physical means, e.g. sputtering, evaporation
Déposants
  • IPOWER SEMICONDUCTOR [US]/[US]
Inventeurs
  • YILMAZ, Hamza
Mandataires
  • MILLERS, David
Données relatives à la priorité
16/440,69613.06.2019US
62/739,81301.10.2018US
Langue de publication anglais (EN)
Langue de dépôt anglais (EN)
États désignés
Titre
(EN) BACK SIDE DOPANT ACTIVATION IN FIELD STOP IGBT
(FR) ACTIVATION DE DOPANT PAR LA FACE ARRIÈRE DANS UN IGBT À ARRÊT DE CHAMP
Abrégé
(EN)
A field stop insulated gate bipolar transistor (IGBT) fabricated without back-side laser dopant activation or any process temperatures over 450°C after fabrication of front-side IGBT structures provides activated injection regions with controlled dopant concentrations. Injection regions (112) may be formed on or in a substrate (110) by epitaxial growth or ion implants and diffusion before growth of N field stop (122) and drift layer(126) and front-side fabrication of IGBT active cells. Back-side material removal can expose the injection regions (112) for electrical connection to back-side metal (260). Alternatively, after front-side fabrication of IGBT active cells, back-side material removal can expose field stop layer (122) or injection regions (112) and sputtering using a silicon target with a well-controlled doping concentration can form hole or electron injection regions (420 or 424) with well-controlled doping concentration
(FR)
L'invention concerne un transistor bipolaire à grille isolée (IGBT) à arrêt de champ, fabriqué sans activation de dopant laser par la face arrière ni températures de traitement supérieures à 450 °C après que la fabrication de structures IGBT sur la face avant a produit des régions d'injection activées présentant des concentrations réglées de dopant. Des régions d'injection (112) peuvent être formées sur ou dans un substrat (110) par croissance épitaxiale ou implants et diffusion ioniques avant la croissance d'une couche d'arrêt de champ (122) et d'une couche de dérive (126) et la fabrication sur la face avant de cellules actives d'IGBT. L'élimination d'un matériau de face arrière peut découvrir les régions d'injection (112) en vue d'une connexion électrique à un métal de face arrière (260). Dans une autre forme de réalisation, après la fabrication sur la face avant de cellules actives d'IGBT, l'élimination du matériau de face arrière peut découvrir une couche d'arrêt de champ (122) ou des régions d'injection (112), et une pulvérisation utilisant une cible en silicium avec une concentration de dopage bien réglée permet de former des régions d'injection de trous ou d'électrons (420 ou 424) présentant une concentration de dopage bien réglée.
Également publié en tant que
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