半导体器件制造技术

技术编号:3175370 阅读:158 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种具有优良长期可靠性的半导体器件,其缓和布置在最外部处的开关结构中的电流集中。该半导体器件包括最外部开关结构和重复部分开关结构,该最外部开关结构和重复部分开关结构具有:异质半导体区,由带隙宽度与漂移区的带隙宽度不同的多晶硅形成,并与漂移区邻接;栅极绝缘膜;栅电极,邻接到栅极绝缘膜;源电极,连接到异质半导体区的源极接触部分;以及连接到衬底区的漏电极。在导通状态下,最外部开关结构包括以下机制:在最外部开关结构处流动的电流变得小于在重复部分开关结构处流动的电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及 一 种包括具有异质半导体区的开关结构的半导 体器件,该异质半导体区异质邻接到半导体衬底。
技术介绍
曰本特开2003-3 18398 >开了 一种具有这样的开关结构的 半导体器件,其中,N—型多晶硅区被形成并且邻接到半导体衬 底的主表面。该半导体衬底具有其上形成有N-型碳化硅外延区 的N+型碳化硅衬底。在该开关结构中,N-型碳化硅外延区和N— 型多晶硅区〗皮此异质邻4妾。此外,4册电相j皮形成为经由4册极绝 缘膜邻接到N—型碳化硅外延区和N-型多晶硅区的异质结。N-型 多晶硅区连接到源电极。此外,漏电极被形成在N+型碳化硅衬 底的其他表面上。当源电才及接地,并且对漏电极施加预定正电位时,通过控 制栅电极的电位,具有上述开关结构的这样的半导体器件用作 开关。即,当栅电极接地时,对N—型多晶硅区和N—型碳化硅外 延区的异质结施加反向偏置,使得漏电极和源电极之间无电流 流动。然而,当对4册电才及施加预定正电压时,对N—型多晶石圭区 和N-型碳化珪外延区的异质结界面施加栅极电场。由于由栅极 氧化膜界面的异质结所限定的能量势垒的厚度减小,因此电流 可以在漏电极和源电极之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件,包括:集成在一个半导体芯片上的多个开关元件,每个开关元件包括:半导体衬底,由第一半导体材料形成;异质半导体区,由带隙宽度与所述第一半导体材料的带隙宽度不同的第二半导体材料形成,所述异质半导体区与所述半导体衬底异质邻接;栅极绝缘膜,邻接到所述半导体衬底和所述异质半导体区的异质结;栅电极,邻接到所述栅极绝缘膜;源电极,连接到所述异质半导体区的源极接触部分;以及漏电极,连接到所述半导体衬底;其中,所述多个开关元件包括布置在所述半导体芯片的最外部处的第一开关元件和布置在所述半导体芯片的内部处的第二开关元件;以及其中,所述第一开关元件包括以下机制:当所述多个开关元件导通电流时,在所述第一...

【技术特征摘要】
JP 2006-12-22 2006-3461071.一种半导体器件,包括集成在一个半导体芯片上的多个开关元件,每个开关元件包括半导体衬底,由第一半导体材料形成;异质半导体区,由带隙宽度与所述第一半导体材料的带隙宽度不同的第二半导体材料形成,所述异质半导体区与所述半导体衬底异质邻接;栅极绝缘膜,邻接到所述半导体衬底和所述异质半导体区的异质结;栅电极,邻接到所述栅极绝缘膜;源电极,连接到所述异质半导体区的源极接触部分;以及漏电极,连接到所述半导体衬底;其中,所述多个开关元件包括布置在所述半导体芯片的最外部处的第一开关元件和布置在所述半导体芯片的内部处的第二开关元件;以及其中,所述第一开关元件包括以下机制当所述多个开关元件导通电流时,在所述第一开关元件处流动的电流小于在所述第二开关元件处流动的电流。2. 根据权利要求l所述的半导体器件,其特征在于,所述 机制包括所述第 一开关元件的所述异质结的第 一异质势垒高度高于 所述第二开关元件的所述异质结的第二异质势垒高度。3. 根据权利要求2所述的半导体器件,其特征在于,所述 第一开关元件的所述异质半导体区的传导类型与所述半导体衬 底的传导类型不同。4. 根据权利要求l所述的半导体器件,其特征在于,所述机制包括所述第一开关元件的从所述第一开关元件的异质结驱动端到所述第 一 开关元件的所述源极接触部分的阻抗大于从 所述第二开关元件的所述源极接触部分到所述第二开关元件的异质结驱动端的阻抗;其中,各异质结驱动端是各异质结邻接 到各栅极绝缘膜的部分。5. 根据权利要求4所述的半导体器件,其特征在于,所述 第一开关元件的所述异质半导体区的杂质浓度小于所述第二开 关元件的所述异质半导体区的杂质浓度。6. 根据权利要求l所述的半导体器件,其特征在于,所述 第一开关元件还包括最外部电场緩和区,所述最外部电场緩和 区邻接到所述第一开关元件的异质结驱动端,但不邻接到所述 第二开关元件的异质结驱动端;其中,各异质结驱动端是各异 质结邻接到各栅极绝缘膜的部分。7. 根据权利要求6所述的半导体器件,其特征在于,所述 机制包括所述第一开关元件的所述异质结驱动端的栅极电场 强度小于所述第二开关元件的所述异质结驱动端的栅极电场强 度。8....

【专利技术属性】
技术研发人员:林哲也星正胜田中秀明山上滋春
申请(专利权)人:日产自动车株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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