发明名称 碳化矽半导体元件
摘要 一种碳化矽半导体元件,其系由一半导体基层(Subs- trate)(如矽)、一高能隙(Band-Gap)材料(如碳化矽)、一磊晶层(Epitaxial Layer)(如矽)依序推叠而成。在相同崩溃电压下,与用半导体材料比较,该高能隙材料提供较高之电荷浓度。
申请公布号 TW317647 申请公布日期 1997.10.11
申请号 TW085112366 申请日期 1996.10.09
申请人 国际整流公司 发明人 珍那得汉能S.爱及特
分类号 H01L21/322 主分类号 H01L21/322
代理机构 代理人 林志诚 台北巿南京东路三段一○三号十楼
主权项 1.一种半导体元件,包括:一半导体基体;一高能隙材料,在半导体基体上形成迁移区;以及一半导体材料的磊晶层,配置在该高能隙材料上。2.如申请专利范围第1项所述之半导体元件,其中形成该迁移区的高能隙材料为一具有低介电系数、高载子迁移率的材料。3.如申请专利范围第1项所述之半导体元件,其中该半导体材料的磊晶层的厚度大约为3微米。4.如申请专利范围第1项所述之半导体元件,其中该半导体基体材料为矽。5.如申请专利范围第1项所述之半导体元件,其中形成该迁移区的高能隙材料为碳化矽。6.如申请专利范围第1项所述之半导体元件,其中该半导体材料的磊晶层为矽。7.如申请专利范围第1项所述之半导体元件,其中该半导体基体材料为矽,形成迁移区的高能隙材料为碳化矽,该半导体材料的磊晶层为矽。8.一种MOSFET半导体元件,包括:一掺杂的半导体基体;一掺杂的高能隙材料,在掺杂的半导体基体上形成一迁移区;以及一掺杂的半导体材料磊晶层,配置在该高能隙材料上。9.如申请专利范围第8项所述之MOSFET半导体元件,其中形成该迁移区之掺杂的高能隙材料,为一具有低介电系数、高载子迁移率的材料。10.如申请专利范围第8项所述之MOSFET半导体元件,其中该半导体材料的磊晶层厚度,大约为3微米。11.如申请专利范围第8项所述之MOSFET半导体元件,其中该半导体基体材料为矽。12.如申请专利范围第8项所述之MOSFET半导体元件,其中形成该迁移区的高能隙材料为碳化矽。13.如申请专利范围第8项所述之MOSFET半导体元件,其中该半导体材料的磊晶层为矽。14.如申请专利范围第8项所述之MOSFET半导体元件,其中该半导体基体材料为矽,形成该迁移区的高能隙材料为碳化矽,该半导体材料的磊晶层为矽。15.一种半导体二极体,包括:一掺杂的半导体基体;一掺杂的高能隙材料,在该掺杂的半导体基体上形成一迁移区;以及一掺杂的半导体材料磊晶层,配置在该高能隙材料上。16.如申请专利范围第15项所述之半导体二极体,其中形成该迁移区之掺杂的高能隙材料为一具有低介电系数、高载子迁移率的材料。17.如申请专利范围第15项所述之半导体二极体,其中该半导体材料的磊晶层厚度,大约为3微米。18.如申请专利范围第15项所述之半导体二极体,其中该半导体基体材料为矽。19.如申请专利范围第15项所述之半导体二极体,其中形成该迁移区的高能隙材料为碳化矽。20.如申请专利范围第15项所述之半导体二极体,其中该半导体材料的磊晶层为矽。21.如申请专利范围第15项所述之半导体二极体,其中该半导体基体材料为矽,形成该迁移区的高能隙材料为碳化矽。22.如申请专利范围第1项所述之半导体元件,其中该半导体为一沟槽功率MOSFET。23.如申请专利范围第1项所述之半导体元件,进一步包括功率MOSFET接面,配置在磊晶层上,并包括P+型主体区域、N+型源极;一多晶矽闸极;闸极氧化层以及所有配置在磊晶层上的源极接触区。24.如申请专利范围第21项所述之半导体元件,进一步包括一汲极接触区,配置在该半导体基体下。25.如申请专利范围第8项所述之MOSFET半导体元件,其中支撑P型主体/N-型迁移区接面的高压,在磊晶层/高能隙材料的异质接面处形成。26.如申请专利范围第8项所述之MOSFET半导体元件,其中支撑P型主体/N-型迁移区接面的高压,在比接面更深处的高能隙材料之磊晶层中形成。27.如申请专利范围第8项所述之MOSFET半导体元件,其中支撑P型主体/N-型迁移区接面的高压,形成于该高能隙材料中,而该高能隙材料具有磊晶层/高能隙异质接面,配置在比P型主体/N-型迁移区接面较浅处。图示简单说明:图一为本发明的功率DMOSFET元件之横截面图。图二为本发明萧基二极体(Schottky Barrier Diode)元件之横截面图。图三为本发明沟槽(Trench)功率MOSFET元件之横截面图。图四为本发明功率DMOSFET元件的另一个实施例之横截面图。图五为本发明沟槽功率MOSFET元件的另一个实施例之横截面图。图六为图四中P型矽和N型碳化矽接面之横截面图与电场分布图。图七为图一在较高电压下各接面之横截面图与电场分布图。
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