KR101248669B1 - 전력 반도체 소자 - Google Patents
전력 반도체 소자 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101248669B1 KR101248669B1 KR1020110076550A KR20110076550A KR101248669B1 KR 101248669 B1 KR101248669 B1 KR 101248669B1 KR 1020110076550 A KR1020110076550 A KR 1020110076550A KR 20110076550 A KR20110076550 A KR 20110076550A KR 101248669 B1 KR101248669 B1 KR 101248669B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- region
- gate
- conductivity type
- contact
- semiconductor device
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 17
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 11
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001423 beryllium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/10—Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
- H10D62/113—Isolations within a component, i.e. internal isolations
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
- H10D30/64—Double-diffused metal-oxide semiconductor [DMOS] FETs
- H10D30/65—Lateral DMOS [LDMOS] FETs
- H10D30/655—Lateral DMOS [LDMOS] FETs having edge termination structures
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
- H10D30/64—Double-diffused metal-oxide semiconductor [DMOS] FETs
- H10D30/66—Vertical DMOS [VDMOS] FETs
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
- H10D30/64—Double-diffused metal-oxide semiconductor [DMOS] FETs
- H10D30/66—Vertical DMOS [VDMOS] FETs
- H10D30/665—Vertical DMOS [VDMOS] FETs having edge termination structures
Landscapes
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
일례로, 액티브 영역 및 상기 액티브 영역의 최 외곽에 해당하는 에지 영역을 둘러싸는 터미네이션 영역을 포함하며, 상기 액티브 영역에 형성되는 제 1 게이트; 상기 터미네이션 영역에 형성되는 제 2 도전형 컬럼 영역; 및 상기 제 1 게이트 및 상기 제 2 도전형 컬럼 영역과 전기적으로 연결되는 제 1 게이트 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전력 반도체 소자가 제공된다.
Description
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 반도체 소자가 턴 오프(Turno Off)된 상태의 전계 분포를 나타내는 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 반도체 소자가 턴 온(Turn on)된 상태의 전계 분포를 나타내는 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 반도체 소자를 나타내는 부분 단면도이다.
120; 제 1 도전형 반도체 영역 131,132; 제 2 도전형 웰 영역
141~148; 제 2 도전형 컬럼 영역 152; 제 1 도전형 소스 영역
153a; 제 1 게이트 153b; 제 2 게이트
154; 게이트 절연막 155; 소스 전극
156; 층간 절연막 157; 드레인 전극
160; 제 1 게이트 제어부 161; 제 1 콘택트
162; 제 2 콘택트 163; 제 1 제너 다이오드
170; 제 2 게이트 제어부 171; 제 3 콘택트
172; 제 2 제너 다이오드 I영역; 액티브 영역
I-1 영역; 에지 영역 Ⅱ영역; 터미네이션 영역
Claims (20)
- 액티브 영역 및 상기 액티브 영역의 최 외곽에 해당하는 에지 영역을 둘러싸는 터미네이션 영역을 포함하는 전력 반도체 소자에 있어서,
상기 액티브 영역에 형성되는 제 1 게이트;
상기 터미네이션 영역에 형성되는 제 2 도전형 컬럼 영역; 및
상기 제 1 게이트 및 상기 제 2 도전형 컬럼 영역과 전기적으로 연결되는 제 1 게이트 제어부를 포함하며,
상기 제 1 게이트 제어부는,
상기 제 1 게이트와 접촉하는 제 1 콘택트;
상기 터미네이션 영역에 형성된 제 2 도전형 컬럼 영역과 접촉하는 제 2 콘택트; 및
상기 제 1 콘택트와 상기 제 2 콘택트 사이에 형성되는 제 1 제너 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 반도체 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 액티브 영역 및 상기 터미네이션 영역은,
제 1 도전형 기판 영역; 및
상기 제 1 도전형 기판 영역의 상부에 형성된 제 1 도전형 반도체 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 반도체 소자. - 제 2 항에 있어서,
상기 액티브 영역에 형성된 제 1 도전형 반도체 영역 내에 형성된 적어도 하나 이상의 제 2 도전형 웰 영역;
상기 제 2 도전형 웰 영역 내에 형성된 제 1 도전형 소스 영역; 및
상기 제 2 도전형 웰 영역의 상부에 형성된 적어도 2개 이상의 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 반도체 소자. - 제 3 항에 있어서,
상기 적어도 2개 이상의 게이트는,
적어도 하나 이상의 상기 제 1 게이트; 및
적어도 하나 이상의 제 2 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 반도체 소자. - 제 3 항에 있어서,
상기 액티브 영역에 형성된 제 1 도전형 반도체 영역 내에 형성되며, 상기 제 2 도전형 웰 영역의 하부로부터 상기 제 1 도전형 기판 영역을 향하는 방향으로 연장되어 형성된 제 2 도전형 컬럼 영역을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 반도체 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 게이트는 상기 에지 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 전력 반도체 소자. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 도전형 소스 영역 및 상기 제 2 도전형 웰 영역과 접촉하는 소스 전극; 및
상기 제 1 도전형 기판 영역과 접촉하는 드레인 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 반도체 소자. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 게이트는 일정한 동작 전압을 가지며,
상기 제 2 게이트가 턴 오프(Turn Off) 상태일 때, 상기 드레인 전극과 상기 소스 전극 사이에 일정한 전위차가 형성되면, 상기 제 1 게이트와 상기 터미네이션 영역에 형성되는 제 2 도전형 컬럼 영역 사이에는 상기 제 1 게이트의 동작 전압 이상의 전위차가 형성되는 것을 특징으로 하는 전력 반도체 소자. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 게이트는 일정한 동작 전압을 가지며,
상기 제 2 게이트가 턴 온(Turn On) 상태일 때, 상기 드레인 전극과 상기 소스 전극 사이에 일정한 전위차가 형성되면, 상기 제 1 게이트와 상기 터미네이션 영역에 형성되는 제 2 도전형 컬럼 영역 사이에는 상기 제 1 게이트의 동작 전압 미만의 전위차가 형성되는 것을 특징으로 하는 전력 반도체 소자. - 제 7 항에 있어서,
상기 게이트와 상기 제 2 도전형 웰 영역 사이에 형성된 게이트 절연막; 및
상기 게이트와 상기 소스 전극 사이에 형성된 층간 절연막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 반도체 소자. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 제너 다이오드는 상기 제 1 콘택트로부터 상기 제 2 콘택트를 향하는 방향이 순방향에 해당하도록 설치된 것을 특징으로 하는 전력 반도체 소자. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 2 게이트 및 상기 제 1 게이트 제어부와 전기적으로 연결되는 제 2 게이트 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 반도체 소자. - 제 13 항에 있어서,
상기 제 2 게이트 제어부는 상기 제 2 게이트로부터 상기 제 1 게이트 제어부를 향하는 방향이 순방향에 해당하도록 설치된 제 2 제너 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 반도체 소자. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 도전형은 n-type에 해당하며, 상기 제 2 도전형은 p-type에 해당하는 것을 특징으로 하는 전력 반도체 소자. - 액티브 영역 및 상기 액티브 영역의 최 외곽에 해당하는 에지 영역을 둘러싸는 터미네이션 영역을 포함하는 전력 반도체 소자에 있어서,
상기 액티브 영역에 형성되는 제 1 게이트;
상기 제 1 게이트와 접촉하는 제 1 콘택트, 상기 터미네이션 영역의 상부와 접촉하는 제 2 콘택트 및 상기 제 1 콘택트와 상기 제 2 콘택트 사이에 형성되는 제 1 제너 다이오드를 포함하는 제 1 게이트 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 반도체 소자. - 제 16 항에 있어서,
상기 액티브 영역 및 상기 터미네이션 영역은 제 1 도전형 기판 영역 및 상기 제 1 도전형 기판 영역의 상부에 형성된 제 1 도전형 반도체 영역을 포함하고,
상기 제 1 도전형 반도체 영역은 적어도 하나 이상의 제 2 도전형 웰 영역, 상기 제 2 도전형 웰 영역 내에 형성된 제 1 도전형 소스 영역 및 상기 제 2 도전형 웰 영역의 상부에 형성된 적어도 2개 이상의 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 반도체 소자. - 제 17 항에 있어서,
상기 적어도 2개 이상의 게이트는,
적어도 하나 이상의 상기 제 1 게이트; 및
적어도 하나 이상의 제 2 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 반도체 소자. - 제 18 항에 있어서,
상기 제 1 게이트는 일정한 동작 전압을 가지며,
상기 제 2 게이트가 턴 오프(Turn Off) 상태일 때 상기 제 1 도전형 기판 영역과 접촉하는 드레인 전극과, 상기 제 1 도전형 소스 영역 및 상기 제 2 도전형 웰 영역과 접촉하는 소스 전극 사이에 일정한 전위차가 형성되면, 상기 제 1 게이트와 상기 터미네이션 영역에 형성되는 제 2 도전형 컬럼 영역 사이에는 상기 제 1 게이트의 동작 전압 이상의 전위차가 형성되는 것을 특징으로 하는 전력 반도체 소자. - 제 18 항에 있어서,
상기 제 1 게이트는 일정한 동작 전압을 가지며,
상기 제 2 게이트가 턴 온(Turn On) 상태일 때, 상기 제 1 도전형 기판 영역과 접촉하는 드레인 전극과 상기 제 1 도전형 소스 영역 및 상기 제 2 도전형 웰 영역과 접촉하는 소스 전극 사이에 일정한 전위차가 형성되면, 상기 제 1 게이트와 상기 터미네이션 영역에 형성되는 제 2 도전형 컬럼 영역 사이에는 상기 제 1 게이트의 동작 전압 미만의 전위차가 형성되는 것을 특징으로 하는 전력 반도체 소자.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110076550A KR101248669B1 (ko) | 2011-08-01 | 2011-08-01 | 전력 반도체 소자 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110076550A KR101248669B1 (ko) | 2011-08-01 | 2011-08-01 | 전력 반도체 소자 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20130014844A KR20130014844A (ko) | 2013-02-12 |
KR101248669B1 true KR101248669B1 (ko) | 2013-04-03 |
Family
ID=47894786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020110076550A KR101248669B1 (ko) | 2011-08-01 | 2011-08-01 | 전력 반도체 소자 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101248669B1 (ko) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9178015B2 (en) | 2014-01-10 | 2015-11-03 | Vishay General Semiconductor Llc | Trench MOS device having a termination structure with multiple field-relaxation trenches for high voltage applications |
KR101721181B1 (ko) * | 2015-04-01 | 2017-03-30 | 주식회사 케이이씨 | 전력 반도체 소자 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020092432A (ko) * | 2001-02-15 | 2002-12-11 | 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 반도체 디바이스 |
US20030222327A1 (en) * | 2002-03-18 | 2003-12-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device |
JP2007116190A (ja) | 2006-12-12 | 2007-05-10 | Toshiba Corp | 半導体素子およびその製造方法 |
-
2011
- 2011-08-01 KR KR1020110076550A patent/KR101248669B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020092432A (ko) * | 2001-02-15 | 2002-12-11 | 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 반도체 디바이스 |
US20030222327A1 (en) * | 2002-03-18 | 2003-12-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device |
JP2007116190A (ja) | 2006-12-12 | 2007-05-10 | Toshiba Corp | 半導体素子およびその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20130014844A (ko) | 2013-02-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8957502B2 (en) | Semiconductor device | |
US7691694B2 (en) | Silicon carbide semiconductor device having junction field effect transistor and method for manufacturing the same | |
US9318590B2 (en) | IGBT using trench gate electrode | |
JP2012104577A (ja) | 半導体装置 | |
JP2016149502A (ja) | 半導体装置および半導体モジュール | |
CN109923663A (zh) | 半导体装置 | |
US10892359B2 (en) | Semiconductor device | |
US9048313B2 (en) | Semiconductor device that can maintain high voltage while lowering on-state resistance | |
KR101248669B1 (ko) | 전력 반도체 소자 | |
JP6718140B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP6278549B2 (ja) | 半導体装置 | |
KR101248664B1 (ko) | 전력 반도체 소자 | |
KR101378094B1 (ko) | 고속 회복 다이오드 | |
US20190296149A1 (en) | Semiconductor device | |
US7939885B2 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing a semiconductor device | |
KR20200069924A (ko) | 반도체 소자 | |
JP2013232561A (ja) | 半導体装置 | |
JP2020127017A (ja) | 半導体装置 | |
KR20150142220A (ko) | 전력 반도체 소자 | |
JP2015126070A (ja) | 半導体装置 | |
KR101279199B1 (ko) | 반도체 소자 및 이의 제조 방법 | |
JP5306016B2 (ja) | 半導体装置 | |
US20170025528A1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device | |
CN111293165B (zh) | 半导体器件 | |
KR101366228B1 (ko) | 전력 반도체 소자 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20110801 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20120926 Patent event code: PE09021S01D |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20130305 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20130322 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20130322 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160223 Year of fee payment: 4 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20160223 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170220 Year of fee payment: 5 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20170220 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180212 Year of fee payment: 6 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20180212 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190211 Year of fee payment: 7 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20190211 Start annual number: 7 End annual number: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200210 Year of fee payment: 8 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20200210 Start annual number: 8 End annual number: 8 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20220128 Start annual number: 10 End annual number: 10 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20230110 Start annual number: 11 End annual number: 11 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20231113 Start annual number: 12 End annual number: 12 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20241031 Start annual number: 13 End annual number: 13 |