[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580039042.5
• 申請日: 2005-11-14
• 公開（公告）號: CN101057336A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杉本雅裕;上杉勉;上田博之;副島成雅;加地徹
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動(dòng)車株式會社
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/812;H01L29/78;H01L29/739;H01L29/808;H01L29/80;H01L29/861;H01L29/08;H01L29/20;H01L29/778
• 代理公司: 北京金信立方知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 黃威;張金海

1、一種半導(dǎo)體器件，包括：

第一導(dǎo)體層，其電連接到電源的第一端子，該第一端子具有第一極性；

電流調(diào)節(jié)層，其覆蓋第一導(dǎo)體層的部分表面，并且在第一導(dǎo)體層的表面留下非覆蓋表面；

半導(dǎo)體層，其覆蓋電流調(diào)節(jié)層的表面；

導(dǎo)通區(qū)，其在非覆蓋表面處使半導(dǎo)體層與第一導(dǎo)體層相導(dǎo)通；及

第二導(dǎo)體層，其形成在半導(dǎo)體層的表面，第二導(dǎo)體層位于在橫向上與非覆蓋表面錯(cuò)開的位置，第二導(dǎo)體層電連接到電源的第二端子，該第二端子具有第二極性；

其中半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)完全形成在半導(dǎo)體層中，當(dāng)半導(dǎo)體層中靠近非覆蓋表面的部分通過導(dǎo)通區(qū)和第一導(dǎo)體層電連接到電源的第一極性，并且半導(dǎo)體層中靠近第二導(dǎo)體層的部分通過第二導(dǎo)體層電連接到電源的第二極性時(shí)，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)執(zhí)行特定的操作，

所述第一導(dǎo)體層由具有高雜質(zhì)濃度的半導(dǎo)體材料、導(dǎo)電性金屬或其組合形成，以及

當(dāng)在所述第一導(dǎo)體層和所述第二導(dǎo)體層之間沒有電流流動(dòng)時(shí)，在所述半導(dǎo)體層內(nèi)的電場方向和晶體缺陷在所述半導(dǎo)體層內(nèi)延伸的方向之間獲得近似垂直的關(guān)系。

2、如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，

其特征在于，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在其截止?fàn)顟B(tài)下能產(chǎn)生耗盡層，該耗盡層完全位于半導(dǎo)體層內(nèi)。

3、如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，

其特征在于，還具有面向半導(dǎo)體層的中間部分的控制電極，并且，半導(dǎo)體層的第一部分將該中間部分在橫向上與非覆蓋表面相分離，

在截止?fàn)顟B(tài)下，耗盡層產(chǎn)生在第一部分內(nèi)。

4、如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，

其特征在于，完全形成在半導(dǎo)體層中的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括：

第一半導(dǎo)體區(qū)，其位于第一部分；

第二半導(dǎo)體區(qū)，其位于半導(dǎo)體層的第二部分，該第二部分位于中間部分和第二導(dǎo)體層之間；及

中間半導(dǎo)體區(qū)，其位于中間部分，并且

控制電極面向中間半導(dǎo)體區(qū)，

第一半導(dǎo)體區(qū)具有第一導(dǎo)電類型的高雜質(zhì)濃度，

第二半導(dǎo)體區(qū)具有第一導(dǎo)電類型的高雜質(zhì)濃度，

中間半導(dǎo)體區(qū)具有第一導(dǎo)電類型的低雜質(zhì)濃度。

5、如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，

其特征在于，完全形成在半導(dǎo)體層中的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括：

第一半導(dǎo)體區(qū)，其位于第一部分，該第一半導(dǎo)體區(qū)具有第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)；

第二半導(dǎo)體區(qū)，其位于半導(dǎo)體層的第二部分，該第二部分位于中間部分和第二導(dǎo)體層之間，該第二半導(dǎo)體區(qū)具有第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)；及

中間半導(dǎo)體區(qū)，其位于中間部分，該中間半導(dǎo)體區(qū)具有第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)，并且

控制電極面向中間半導(dǎo)體區(qū)。

6、如權(quán)利要求3至5中任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，

其特征在于，控制電極隔著絕緣層面向中間部分。

7、如權(quán)利要求4或5所述的半導(dǎo)體器件，

其特征在于，控制電極與中間半導(dǎo)體區(qū)接觸。

8、如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體器件，

其特征在于，完全形成在半導(dǎo)體層中的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括：

第一半導(dǎo)體區(qū)，其位于靠近非覆蓋表面的位置，該第一半導(dǎo)體區(qū)具有第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)；和

第二半導(dǎo)體區(qū)，其位于靠近第二導(dǎo)體層的位置，該第二半導(dǎo)體區(qū)具有第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)，并且與第一半導(dǎo)體區(qū)接觸。

9、如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，

其特征在于，半導(dǎo)體層包括：

下半導(dǎo)體層，其覆蓋電流調(diào)節(jié)層的表面；及

上半導(dǎo)體層，其覆蓋下半導(dǎo)體層的表面，該上半導(dǎo)體層具有比下半導(dǎo)體層更寬的帶隙，并且

該半導(dǎo)體器件進(jìn)一步包括：

控制電極，其在非覆蓋表面和第二導(dǎo)體層之間的位置面向上半導(dǎo)體層。

10、如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，

其特征在于，電流調(diào)節(jié)層由絕緣材料制成。

11、如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件，

其特征在于，電流調(diào)節(jié)層主要由硅氧化物制成。

12、如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，

其特征在于，電流調(diào)節(jié)層由基本不具有雜質(zhì)的半導(dǎo)體材料制成。