发明名称 在碳化矽基板上具有较高闩锁稳固性之金属绝缘半导体结构
摘要 金属绝缘半导体结构包括一负极汲极区 (1) ,一位于汲极区 (1) 表面之基板区 (3) ,一经由离子移植作用在基板区 (3) 形成之负极源极区 (2) ,使基板区 (3) 和源极区 (2) 发生短路的源极 (S) 以及经由一绝缘体区 (5)控制基板区 (3) 之通道区 (32) 电阻的闸极 (6) 。位于整个源极区 (2) 下方之基板区 (3) 正极部分 (33) 比通道区(32) 内的电压高。
申请公布号 TW260827 申请公布日期 1995.10.21
申请号 TW084101964 申请日期 1995.03.02
申请人 西门斯股份有限公司 发明人 丹瑞屈斯特芬尼;杰诺提海伊;汉斯密特兰尼尔
分类号 H01L27/92 主分类号 H01L27/92
代理机构 代理人 郑自添 台北巿敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1. 一种金属绝缘半导体(MIS)结构,其具有:(a) 至少一个汲极区(1),(b) 至少一个位于汲极区(1)表面(10)上的基板区(3),(c) 至少一个和汲极区(1)之间隔着基板区(3)的源极区(2),(d) 至少一个源极(S),源极区(2)和基板区(3)经由此一电极相互通电,(e) 至少一个连接源极区(2)和汲极区(1)之基板区(3)通道带(32),以及(f) 至少一个闸极(G),此一闸极(G)经由位于通道带(32)和闸极(G)之间的绝缘体区(5)控制通道带(32)的电阻,其中(g) 汲极区(1)和源极区(2)具有以碳化矽为材料的相同电极,而基板区(3)同样也是以碳化矽为材料,但却具有相反的电极,(h) 在基板区(3)中至少有一个至少部分位于源极区(2)下方并且直接和源极区(2)相邻的部分区(33),此一区域的充电介质浓度比基板区(3)的通道带(32)大。2. 如申请专利范围第1项之金属绝缘半导体结构,其中基板区(3)的部分区(33)位于整个源极区(2)下方。3. 如申请专利范围第1或2项之金属绝缘半导体结构,其中基板区(3)的部分区(33)一直延伸至源极(S)。4. 如申请专利范围第1项或第2项之金属绝缘半导体结构,其中基板区(3)的部分区(33)系经由掺杂材料微粒的离子移植作用而形成。5. 如申请专利范围第1项或第2项之金属绝缘半导体结构,其中基板区(3)的部分区(33)以铝作为掺杂材料。6.如申请专利范围第1项或第2项之金属绝缘半导体结构,其中至少基板区(3)的通道带(33)以硼作为掺杂材料。7. 如申请专利范围第1项之金属绝缘半导体结构,其中基板区(3)与汲极区(1)相邻的转换区(34)具有比其通道带(32)更高的充电介质浓度。8. 如申请专利范围第7项之金属绝缘半导体结构,其中基板区(3)的转换区(34)系经由基板区(3)内之掺杂材料微粒的离子移植作用而形成。9. 如申请专利范围第7或第8项之金属绝缘半导体结构,其中基板区(3)的转换区(34)以硼作为掺杂材料。10.如申请专利范围第1项或第2项之金属绝缘半导体结构,其中源极区(2)系经由基板区(3)内之掺杂材料微粒的离子移植作用而形成。11. 如申请专利范围第1项或第2项之金属绝缘半导体结构,其中源极区(2)以氮作为掺杂材料。12. 如申请专利范围第1项之金属绝缘半导体结构,其中汲极区(1)位于背对着表面(10)之平面上的半导体基片(8)上。13. 如申请专利范围第12项中之金属绝缘半导体结构,其中半导体基片(8)的充电介质浓度大于汲极区(1)。14. 如申请专利范围第12或第13项之金属绝缘半导体结构,其中半导体基片(8)和汲极区(1)的电极相同。15.如申请专利范围第12或第13项之金属绝缘半导体结构,其中半导体基片(8)的电极和汲极区(1)的电极相反。16. 如申请专利范围第12项或13项之金属绝缘半导体结构,其中在背对着汲极区(1)之半导体基片(8)的平面上有一汲极电极(D)。17. 如申请专利范围第1项或2项之金属绝缘半导体结构,绝缘体区(5)以氧化物为材料。18. 如申请专利范围第17项之金属绝缘半导体结构,其中绝缘体区(5)的氧化物系经由热作用而形成。图示简单说明:图1:金属绝缘半导体结构平面图。图2:具有和负极汲极区相邻之基板区正极转换区的金属绝缘半导体结构。图3:经由三次离子移植后所形成的金属绝缘半导体结构掺杂剖面图。图4:具有一作为基板区之正极层的金属绝缘半导体结构。图5:被扩展成MISFET或IGBT的金属绝缘半导体结构。
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