[發明專利]半導體裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 200710090575.7
• 申請日: 2007-04-11
• 公開（公告）號: CN101055894A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 林哲也;星正勝;下井田良雄;田中秀明;山上滋春
• 申請（專利權）人: 日產自動車株式會社
• 主分類號: H01L29/861
• 分類號: H01L29/861;H01L29/24;H01L29/78;H01L21/329;H01L21/336
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所
• 代理人: 劉新宇;權鮮枝

技術領域

本發明涉及一種包含高電阻異質結二極管的半導體裝置及其制造方法。?

背景技術

傳統上，作為與本發明類似的技術，已知在日本專利申請2003-318413號公報中公開的技術。??在日本專利申請2003-318413號公報中，在N⁺型襯底區上用N^-型外延區形成的半導體基底(base?substrate)的一個主表面上相接觸地形成N型多晶硅區，外延區和N型多晶硅區形成異質結。在N⁺型襯底區的背面上形成背面電極。?

在如此構成的傳統技術中，當背面電極是陰極，多晶硅區是陽極時，在陰極和陽極之間通過電流，在多晶硅區和外延區之間的結界面上產生整流，從而獲得二極管特性。例如，當將陰極接地并對陽極施加正電位時，獲得對應于二極管的正向特性的導電特性。另一方面，當對陽極施加負電位時，獲得對應于二極管的反向特性的截止特性。正向特性和反向特性二者展現了與由金屬電極和半導體材料構成的肖特基結所展現的特性類似的特性。?

在這種傳統的技術中，當多晶硅區的雜質濃度或者導電類型發生變化時，可以任意地構成例如具有預定反向特性的二極管(與其相對應的正向特性)。因此，相對于由肖特基結構成的二極管，其優點在于能夠有選擇地構成具有適當的擊穿電壓系統的二極管。?

發明內容

然而，在該傳統結構中，當簡單地使用多晶硅形成異質結時，正向和反向特性導致產生與肖特基結二極管類似的趨勢。因此，作為電特性不能得到與肖特基結的性能不同的性能。?

針對上述問題實現本發明，本發明的目的是提供一種與肖特基結二極管相比具有更高的抗雪崩性特性的半導體裝置及其制造方法。?

為了實現上述目的，在本發明中，用于解決該傳統問題的方式是一種半導體裝置，包括：異質結二極管，其由第一半導體區和第二半導體區構成，第二半導體區具有與第一半導體區的能帶隙不同的能帶隙并與第一半導體區形成異質結，其中，異質結區被形成為當對異質結二極管施加預定反向偏壓時，至少在異質結二極管的外周端以外的異質結區中的擊穿電壓是半導體裝置的擊穿電壓，在一部分或者整個所述第二半導體區中包括雪崩擊穿區，所述雪崩擊穿區中的雜質濃度等于或者小于預定值，所述預定值是使所述第二半導體區的介電擊穿電場與所述第一半導體區相同的雜質濃度，當施加所述預定反向偏壓時，在所述雪崩擊穿區中產生雪崩擊穿，由雪崩擊穿產生的電壓來確定所述擊穿電壓。?

為了實現上述目的，在本發明中，提供一種用于制造半導體裝置的半導體裝置制造方法。該半導體裝置包括異質結二極管，該異質結二極管由第一半導體區和第二半導體區構成，第二半導體區具有與第一半導體區的能帶隙不同的能帶隙并與第一半導體區形成異質結。該制造方法包括：第一步驟，在第一半導體區上形成第二半導體區；以及第二步驟，將雜質引入第二半導體區，其中，在第二步驟，引入雜質使得第二半導體區中的雜質濃度以預定梯度分布。?

為了實現上述目的，在本發明中，提供一種用于制造半導體裝置的半導體裝置制造方法。該半導體裝置包括異質結二極管，該異質結二極管由第一半導體區和第二半導體區構成，第二半導體區具有與第一半導體區的能帶隙不同的能帶隙并與第一半導體區形成異質結。該制造方法包括：第一步驟，在第一半導體區上形成第二半導體區；第二步驟，將雜質引入第二半導體區；以及第三步驟，通過熱處理使在第二步驟中引入第二半導體區中的雜質擴散，其中，在第三步驟，設置熱處理的熱處理溫度和熱處理時間，使得第二半導體區中的雜質濃度以預定梯度分布。?

附圖說明

從以下結合附圖的說明和所附權利要求，本發明的示例性實施例將變得更充分明顯。應當理解，這些附圖僅示出示例性實施例，因此，不認為其限制本發明的范圍，通過使用附圖更具體并詳細地說明本發明的示例性實施例，其中：?

圖1是示出根據本發明第一實施例的半導體裝置的結構的截面圖；?

圖2是示出本發明和肖特基結二極管之間的反向電流-電壓特性的曲線圖；?

圖3是圖1所示的有源區的主區放大后的視圖；?

圖4是示出根據第一實施例的第一變形例的半導體裝置的結構的截面圖；?

圖5是示出根據第一實施例的第二變形例的半導體裝置的結構的截面圖；?

圖6是示出根據第一實施例的第三變形例的半導體裝置的結構的截面圖；?

圖7是示出根據第一實施例的第四變形例的半導體裝置的結構的截面圖；?