DE102007063786B3 - Process for producing a doping zone in a semiconductor body - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung einer Dotierungszone in einem Halbleiterkörper, aufweisend:- Bereitstellen eines Halbleiterkörpers (1);- Einbringen mindestens eines Dotierstoffs (2) in den Halbleiterkörper (1), wobei der Dotierstoff (2) ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Schwefel und Selen sowie Mischungen davon;- Durchführen zumindest einer kurzzeitigen ersten Temperaturbehandlung (7) bei einer Temperatur T1; und- Durchführen einer im Vergleich zur ersten Temperaturbehandlung (7) längeren zweiten Temperaturbehandlung (8) bei einer Temperatur T2 zur Ausbildung einer Dotierungszone (6), wobei T1 höher als T2 ist.Method for producing a doping zone in a semiconductor body, comprising:- providing a semiconductor body (1);- introducing at least one dopant (2) into the semiconductor body (1), the dopant (2) being selected from the group consisting of sulfur and selenium and mixtures thereof;- carrying out at least one short-term first temperature treatment (7) at a temperature T1; and- carrying out a second temperature treatment (8) which is longer than the first temperature treatment (7) at a temperature T2 to form a doping zone (6), with T1 being higher than T2.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Halbleiterbauelemente weisen eine Vielzahl von unterschiedlich dotierten Halbleitergebieten auf, die beispielsweise durch Implantation eines geeigneten Dotierstoffs in einen Halbleiterkörper gebildet werden. Im Anschluss an die Implantation findet typischerweise ein Temperaturschritt statt, durch den der Dotierstoff aktiviert wird und bei der Implantation aufgetretene Implantationsschäden ausgeheilt werden. Die Bildung von Halbleitergebieten durch Implantation ist beispielsweise in den Druckschriften
Leistungshalbleiterbauelemente stellen zum Teil besondere Anforderungen an das Dotierungsprofil und die Dotierstoffkonzentration von Halbleitergebieten, da sich hierdurch die Leistungsfähigkeit von Leistungshalbleiterbauelementen gezielt einstellen lässt. Beispielsweise benötigen IGBTs und Dioden vor ihrem rückseitigen Kontakt eine sogenannte Feldstoppschicht, deren Dotierung hoch genug ist, um das sich in der Driftzone ausbildende elektrische Feld im Sperrfall vor dem Rückseitenemitter bzw. der Rückseitenmetallisierung vollständig abzubauen. Ist die Feldstoppschicht nicht ausreichend dimensioniert, dringt das elektrische Feld bei IGBTs sehr nahe an den auf der Rückseite des IGBTs angeordneten Emitter bzw. bis an Defekten oder Spikes, die beispielsweise durch die Rückseitenmetallisierung im Halbleiterkörper des IGBTs induziert wurden. Dadurch kann es zu erhöhten Leckströmen und sogar bis zum Ausfall des Leistungshalbleiterbauelements kommen. Bei Dioden tritt noch hinzu, dass inhomogene Rückseiten - besonders bei Hochvoltdioden - zu inhomogenen Stromverteilungen beim Abschalten führen. Dies begünstigt das Phänomen der Verrundung der Sperrkennlinie nach einer hohen Schaltbelastung.In some cases, power semiconductor components make special demands on the doping profile and the dopant concentration of semiconductor regions, since this allows the performance of power semiconductor components to be adjusted in a targeted manner. For example, IGBTs and diodes require a so-called field stop layer in front of their rear contact, the doping of which is high enough to completely dissipate the electric field that forms in the drift zone in front of the rear emitter or the rear metallization in the off state. If the field stop layer is not sufficiently dimensioned, the electric field in IGBTs penetrates very close to the emitter arranged on the back of the IGBT or to defects or spikes that were induced, for example, by the backside metallization in the semiconductor body of the IGBT. This can lead to increased leakage currents and even failure of the power semiconductor component. In the case of diodes, there is also the fact that inhomogeneous rear sides - particularly in the case of high-voltage diodes - lead to inhomogeneous current distributions when switching off. This favors the phenomenon of rounding of the blocking characteristic after a high switching load.
Leistungshalbleiterbauelemente mit einer Felstoppschicht sind beispielsweise in
Die
Wie in den vorgenannten Druckschriften gezeigt, können Feldstoppschichten auf verschiedene Weise hergestellt werden. Ein häufiger Anwendungsfall sind n-dotierte Feldstoppschichten, da in den überwiegenden Fällen IGBTs beispielsweise mit einer n-dotierten Driftstrecke verwendet werden. Um die Feldstoppschichten in einer gewissen Tiefe im Halbleiterkörper auszubilden, ist es erforderlich, den dazu verwendeten Dotierstoff entsprechend tief in den Halbleiterkörper einzubringen. Im Falle einer n-dotierten Feldstoppschicht scheidet jedoch die tiefe Implantation bzw. Diffusion von Dotierstoffen aus fertigungstechnischen Gründen häufig aus, weil die dazu erforderlichen langen Temperaturbehandlungen bei hohen Temperaturen in der Regel nicht kompatibel zu auf der Vorderseite des Halbleiterkörpers angeordneten dotierten Gläsern sowie den Source- und BodyGebieten einer MOS-Zelle sind. Alternativ könnte der Halbleiterkörper gedünnt werden, um sehr tiefe Implantationen und lange Diffusionsprozesse zu vermeiden. Dies würde jedoch das Handling von dünnen Halbleiterkörpern bzw. Waferscheiben über viele Prozessschritte, verbunden mit einem sehr hohen Risiko des Scheibenbruchs nach sich ziehen.As shown in the publications mentioned above, field stop layers can be produced in various ways. A frequent application is n-doped field stop layers, since IGBTs with an n-doped drift path, for example, are used in the majority of cases. In order to form the field stop layers at a certain depth in the semiconductor body, it is necessary to introduce the dopant used for this purpose deep into the semiconductor body. In the case of an n-doped field stop layer, however, the deep implantation or diffusion of dopants is often ruled out for manufacturing reasons, because the long thermal treatments at high temperatures required for this are generally not compatible with the doped glasses arranged on the front side of the semiconductor body and the source and are body regions of a MOS cell. Alternatively, the semiconductor body could be thinned to avoid very deep implantations and long diffusion processes. However, this would entail the handling of thin semiconductor bodies or wafer disks over many process steps, combined with a very high risk of disk breakage.
Eine Methode zur Herstellung tiefer Feldstopps mit niedrigem Temperaturbudget stellt die Protonendotierung mit anschließendem Annealschritt dar. Allerdings folgt das Dotierprofil von Protonen stark dem Implantationsprofil, d. h., dass die resultierende Dotierung peakförmig mit sehr steilen Flanken ist. Dies führt zu einem „härteren“ Feldstoppverhalten, das nicht immer erwünscht ist. Zur Abmilderung des „harten“ Feldstoppverhaltens und zur Nachbildung „weicherer“ Profile könnten mehrere Implantationsschritte, wie beispielsweise in der o. g. Druckschrift
Eine weitere Variante zur Herstellung von Feldstoppschichten ist die Dotierung mit schnell diffundierenden Donatoren wie Selen und Schwefel. Die Diffusionstemperaturen liegen unterhalb von etwa 1000°C bei maximal wenigen Stunden Diffusionszeit, was noch kompatibel mit dem Zellaufbau von Leistungshalbleiterbauelementen ist. Problematisch bei diesen Dotierstoffen ist jedoch, dass die erreichbaren Dosen von elektrisch aktivem Dotierstoff im Halbleiterkörper im Bereich einiger 1012/cm2 liegt, weil bei hohen Implantationsdosen die Ausdiffusion insbesondere von Selen stark zunimmt. Letztendlich bleibt nur ein geringer Teil der implantierten Atome im Halbleiterkörper elektrisch aktiv. Dieser Anteil sinkt sogar mit steigender Implantationsdosis.Another variant for producing field stop layers is doping with rapidly diffusing donors such as selenium and sulfur. The diffusion temperatures are below about 1000°C with a maximum diffusion time of a few hours, which is still compatible with the cell structure of power semiconductor components. The problem with these dopants, however, is that the achievable doses of electrically active dopant in the semiconductor body are in the range of a few 10 12 /cm 2 lies because at high implantation doses, the outdiffusion of selenium in particular increases sharply. Ultimately, only a small proportion of the implanted atoms in the semiconductor body remain electrically active. This proportion even decreases with increasing implantation dose.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
In einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Herstellung einer Dotierungszone in einem Halbleiterkörper bereitgestellt. Das Verfahren weist dabei die folgenden Schritte auf: Bereitstellen eines Halbleiterkörpers; Einbringen mindestens eines Dotierstoffs in den Halbleiterkörper, wobei der Dotierstoff ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Schwefel und Selen sowie Mischungen davon; Durchführen zumindest einer kurzzeitigen ersten Temperaturbehandlung bei einer Temperatur T1; und Durchführen einer im Vergleich zur ersten Temperaturbehandlung längeren zweiten Temperaturbehandlung bei einer Temperatur T2 zur Ausbildung einer Dotierungszone, wobei T1 höher als T2 ist.In one embodiment, a method for producing a doping zone in a semiconductor body is provided. The method has the following steps: providing a semiconductor body; introducing at least one dopant into the semiconductor body, the dopant being selected from the group consisting of sulfur and selenium and mixtures thereof; Carrying out at least one short-term first temperature treatment at a temperature T1; and performing a second temperature treatment, which is longer than the first temperature treatment, at a temperature T2 to form a doping zone, with T1 being higher than T2.
Mit dem Verfahren ist es möglich, einen Halbleiterkörper aus einem Halbleitermaterial mit einer Dotierungszone, die mindestens einen Dotierstoff aufweist, der ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Schwefel, Selen, sowie Mischungen davon, herzustellen, wobei die Konzentration des elektrisch aktiven Dotierstoffs in der Dotierungszone größer als 1016/cm2 und insbesondere größer als 5*1016/cm2 ist.The method makes it possible to produce a semiconductor body from a semiconductor material with a doping zone that has at least one dopant selected from the group consisting of sulfur, selenium, and mixtures thereof, with the concentration of the electrically active dopant in the doping zone being greater than 10 16 /cm 2 and in particular greater than 5*10 16 /cm 2 .
Figurenlistecharacter list
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von in den anhängenden Figuren gezeigten Ausführungsformen beschrieben, aus denen sich weitere Vorteile und Modifikationen ergeben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die konkret beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in geeigneter Weise modifiziert und abgewandelt werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, einzelne Merkmale und Merkmalskombinationen einer Ausführungsform mit Merkmalen und Merkmalskombinationen einer anderen Ausführungsform geeignet zu kombinieren, um zu weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen zu gelangen.The invention is described below with reference to the embodiments shown in the attached figures, from which further advantages and modifications result. However, the invention is not limited to the concretely described embodiments but can be modified and altered as appropriate. It is within the scope of the invention to suitably combine individual features and combinations of features of one embodiment with features and combinations of features of another embodiment in order to arrive at further embodiments according to the invention.
Ausführungsformen beziehen sich im Allgemeinen auf Halbleiterbauelemente. Im Speziellen beziehen sie sich auf Leistungshalbleiterbauelemente und insbesondere Leistungshalbleiterbauelemente mit zumindest teilweise vertikalem Stromfluss. Weiterhin beziehen sich Ausführungsformen auf Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements.
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1A bis1C zeigen einzelne Verfahrensschritte eines Verfahrens zur Herstellung einer Dotierungszone gemäß einer ersten Ausführungsform. -
2A zeigt eine Emitterstruktur eines Leistungshalbleiterbauelements mit einer Feldstoppschicht gemäß einer weiteren Ausführungsform. -
2B zeigt eine Emitterstruktur eines vertikalen Leistungshalbleiterbauelements mit einer Feldstoppschicht sowie hochdotierten Dotierstoffinseln gemäß einer weiteren Ausführungsform. -
3A zeigt eine Kathodenstruktur eines IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor). -
3B zeigt eine Kathodenstruktur eines MCTs (MOS-controlled Thyristor). -
3C zeigt eine Kathodenstruktur eines GTOs (Gate turn-off Thyristor). -
4 zeigt eine Struktur einer Leistungsdiode gemäß einer weiteren Ausführungsform. -
5 zeigt den schematischen Verlauf der elektrischen Feldstärke entlang einer vertikalen Linie durch die in4 gezeigte Struktur. -
6 zeigt das Nettodotierstoffprofil eines IGBTs mit einer Feldstoppschicht gemäß einer Ausführungsform. -
7 zeigt das schematische Nettodotierstoffprofil eines IGBTs gemäß einer weiteren Ausführungsform. -
8 zeigt die SIMS- und SRP-Analyse eines mit Selen implantierten Halbleiterkörpers nach einem erfolgten Laseranneal. -
9 zeigt die Festkörpersättigungskonzentration verschiedener Dotierstoffe in Silizium als Funktion der Temperatur. -
10A und10B zeigen die Abhängigkeit der Diffusionskonstante verschiedener Dotierstoffe in Silizium in Abhängigkeit von der Temperatur.
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1A until1C show individual method steps of a method for producing a doping zone according to a first embodiment. -
2A FIG. 1 shows an emitter structure of a power semiconductor component with a field stop layer according to a further embodiment. -
2 B shows an emitter structure of a vertical power semiconductor component with a field stop layer and highly doped dopant islands according to a further embodiment. -
3A shows a cathode structure of an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). -
3B shows a cathode structure of an MCT (MOS-controlled thyristor). -
3C shows a cathode structure of a GTO (gate turn-off thyristor). -
4 12 shows a structure of a power diode according to another embodiment. -
5 shows the schematic progression of the electric field strength along a vertical line through the in4 structure shown. -
6 12 shows the net doping profile of an IGBT with a field stop layer according to an embodiment. -
7 12 shows the schematic net dopant profile of an IGBT according to a further embodiment. -
8th shows the SIMS and SRP analysis of a semiconductor body implanted with selenium after a completed laser anneal. -
9 shows the solid-state saturation concentration of various dopants in silicon as a function of temperature. -
10A and10B show the dependence of the diffusion constants of various dopants in silicon as a function of temperature.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Nachfolgend sollen einige Ausführungsformen erläutert werden. Dabei sind gleiche strukturelle Merkmale in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung soll unter „lateral“ bzw. „laterale Richtung“ eine Richtung bzw. Ausdehnung verstanden werden, die parallel zur lateralen Ausdehnung eines Halbleitermaterials bzw. eines Halbleiterkörpers verläuft. Typischerweise liegt ein Halbleiterkörper als dünner Wafer bzw. Chip vor und umfasst zwei auf gegenüberliegenden Seiten befindliche Flächen, von denen eine Fläche als Hauptfläche bezeichnet wird. Die laterale Richtung erstreckt sich damit parallel zu diesen Oberflächen. Im Gegensatz dazu wird unter dem Begriff „vertikal“ bzw. „vertikale Richtung“ eine Richtung verstanden, die senkrecht zur Hauptfläche und damit zur lateralen Richtung verläuft. Die vertikale Richtung verläuft daher in Dickenrichtung des Wafers bzw. Chips.Some embodiments will be explained below. The same structural features are identified in the figures with the same reference symbols. In the context of the present description, “lateral” or “lateral direction” should be understood to mean a direction or extent that runs parallel to the lateral extent of a semiconductor material or a semiconductor body. Typically, a semiconductor body is in the form of a thin wafer or chip and comprises two surfaces located on opposite sides, one surface of which is referred to as the main surface. The lateral direction thus extends parallel to these surfaces. In contrast, the term "vertical" or "vertical direction" understood a direction that runs perpendicular to the main surface and thus to the lateral direction. The vertical direction therefore runs in the thickness direction of the wafer or chip.
Die in den Figuren gezeigten Strukturen sind nicht maßstabsgetreu gezeichnet, sondern dienen nur dem besseren Verständnis der Ausführungsformen. Dabei sind einzelne Elemente gegenüber anderen Elementen vergrößert dargestellt, um deren Struktur deutlicher zeigen zu können.The structures shown in the figures are not drawn to scale, but are only provided for a better understanding of the embodiments. Individual elements are shown enlarged compared to other elements in order to be able to show their structure more clearly.
Mit Bezug auf
Der Halbleiterkörper 1 kann beispielsweise schwach n-dotiert sein, wobei die Dotierstoffkonzentration zwischen etwa 1*1012/cm3 und etwa 1*1015/cm3 liegen kann. Beispielsweise mittels Implantation wird ein Dotierstoff 2 im Bereich der ersten Oberfläche 3 in oberflächennahe Bereiche des Halbleiterkörpers 1 eingebracht. Bei den implantierten Dotierstoffen handelt es sich insbesondere um Selen, Schwefel sowie Mischungen davon. Der Dotierstoff kann auch als selen-, schwefelhaltige Verbindung bzw. Verbindungen eingebracht werden. Dabei kann der Dotierstoff mit einer Dosis von etwa 1*1011/cm2 bis etwa 1*1015/cm2, insbesondere mit einer Dosis bis etwa 1*1012/cm2 bis etwa 1*1014/cm2, und einer Energie von etwa IkeV bis etwa 10MeV, insbesondere mit einer Energie von etwa 10keV bis etwa 500keV, in den Halbleiterkörper 1 implantiert werden. Typischerweise wird der Dotierstoff 2 flach implantiert, beispielsweise bis in eine Tiefe von etwa 0,01 µm bis etwa 3 µm und insbesondere von etwa 0,02 µm bis etwa 0,3 µm. Die Lage des implantierten Dotierstoffs 2 ist in
Nach erfolgter Implantation wird zumindest eine erste kurzzeitige Temperaturbehandlung durchgeführt (
Die Verwendung von sehr kurz gepulsten kurzwelligen Lasern mit einer maximalen Impulsdauer von beispielsweise 1000 nsec hat sich als besonders günstig herausgestellt. Ohne sich einschränken zu wollen, wird der Grund hierfür wie folgt verstanden. Die elektromagnetische Strahlung des Laserlichts wird in sehr oberflächennahen Schichten des Halbleiterkörpers 1 nahezu vollständig absorbiert. Dabei dringt das Laserlicht nur wenige nm in den Halbleiterkörper 1 ein, da der Absorptionskoeffizient von beispielsweise UV-Strahlung mit etwa 3 bis 5 eV Photonenenergie im Bereich 3*104/cm bis etwa 3*106/cm bei kristallinem Silizium als Festkörper liegt. Bei einer Wellenlänge des Laserlichts im Bereich von etwa 300 nm ist daher die eingestrahlte Lichtleistung I0 innerhalb von etwa 5 bis 10 nm auf 1/e*I0 abgesunken. Die eingestrahlte Energie führt zur Ausbildung einer „Wärmewelle“, die von der ersten Oberfläche 3 in den Halbleiterkörper 1 eindringt. Bei entsprechend hoher zugeführter Energie führt diese Wärmewelle zum Aufschmelzen von oberflächennahen Bereichen des Halbleiterkörpers 1. Dabei kann es zum Aufschmelzen des Halbleiterkörpers 1 bis in eine Tiefe von etwa 200 bis 300 nm kommen. Beobachtungen haben gezeigt, dass die Geschwindigkeit, mit der sich die Wärmewelle und damit verbunden eine „Aufschmelzwelle“ in den Halbleiterkörper 1 eindringt, von der Dauer der Belichtung abhängt, wobei die Geschwindigkeit umso höher ist, je kürzer die Belichtungszeit ist. Aus Vergleichen ist ebenfalls bekannt, dass ein kurzes und schnelles Aufschmelzen zu einer besseren Rekristallisation des Halbleiterkörpers führt.The use of very short-pulsed, short-wave lasers with a maximum pulse duration of, for example, 1000 nsec has proven to be particularly advantageous. Without intending to be limiting, the reason for this is understood as follows. The electromagnetic radiation of the laser light is almost completely absorbed in layers of the
Wie sich überraschenderweise gezeigt hat, kann durch die kurzzeitige erste Temperaturbehandlung eine Clusterbildung des eingebrachten Dotierstoffs vermindert und teilweise sogar weitgehend vermieden werden. Das Problem der Clusterbildung soll nachfolgend, ohne sich einschränken zu wollen, am Beispiel von in einen Siliziumhalbleiterkörper implantiertem Selen beschrieben werden.As has surprisingly been shown, cluster formation of the introduced dopant can be reduced and in some cases even largely avoided by the brief first heat treatment. The problem of cluster formation will be described below, without wishing to be restricted, using the example of selenium implanted in a silicon semiconductor body.
Selen hat eine vergleichsweise geringe Festkörpersättigungskonzentration in Silizium, wie es beispielsweise aus
Die kurzzeitige erste Temperaturbehandlung führt jedoch zu einer deutlichen Reduktion der Segregation von Selen. Die erste Temperaturbehandlung wird dabei so kurz durchgeführt, dass im Wesentlichen keine oder nur eine geringe Diffusion des Selens im Halbleiterkörper erfolgt. Gleichzeitig werden durch die erste Temperaturbehandlung die Kristallgitterschäden und damit die „Kondensationskeime“ beseitigt. Wird die erste Temperaturbehandlung so durchgeführt, dass es zu einem Aufschmelzen von oberflächennahen Bereichen des Halbleiterkörpers kommt, erfolgt sogar eine zusätzliche Reinigung dieser Bereiche durch das Aufschmelzen, vergleichbar einem Floating-Zone-Verfahren. Da Selen aufgrund der Kürze der ersten Temperaturbehandlung nicht nennenswert diffundieren kann, kann sich Selen auch nicht in Clustern sammeln. Die Selenatome bleiben daher weitgehend gleichmäßig im Siliziumkristallgitter verteilt.However, the brief first temperature treatment leads to a significant reduction in the segregation of selenium. In this case, the first temperature treatment is carried out so briefly that there is essentially no diffusion of the selenium, or only a small one, in the semiconductor body. At the same time, the crystal lattice damage and thus the "condensation nuclei" are eliminated by the first temperature treatment. If the first temperature treatment is carried out in such a way that regions of the semiconductor body near the surface are melted, these regions are even cleaned by the melting, comparable to a floating zone method. Since selenium cannot diffuse appreciably due to the shortness of the first temperature treatment, selenium cannot collect in clusters either. The selenium atoms therefore remain largely evenly distributed in the silicon crystal lattice.
Im Ergebnis wird durch die erste Temperaturbehandlung die Ausbildung mehratomiger Selencluster, welche wesentlich geringer als implantierte Einzelatome als Dotierstoffquelle wirken, vermieden. Dadurch kann selbst bei deutlicher Störung des Kristallgitters durch die Implantation von Selen, wobei die Amorphisierungsdosis etwa 2*1014/cm2 beträgt, und sogar bei darüber hinaus gehenden Dosen eine Clusterbildung vermindert oder sogar deutlich reduziert werden.As a result, the formation of polyatomic selenium clusters, which act as a dopant source to a much lesser extent than implanted individual atoms, is avoided by the first heat treatment. As a result, cluster formation can be reduced or even significantly reduced even if the crystal lattice is clearly disturbed by the implantation of selenium, with the amorphization dose being approximately 2*10 14 /cm 2 , and even with doses that go beyond this.
Zur Durchführung der ersten Temperaturbehandlung können pro bestrahlte Fläche ein oder mehrere Laserpulse verwendet werden. Eine typische Pulsdauer beträgt dabei etwa 100 nsec bis 300 nsec, wobei dies zu einer Schmelzdauer von etwa 100 nsec bis 800 nsec je nach Leistung des Laserpulses führen kann. Die eingestrahlte Energieflächendichte kann dabei im Bereich von etwa 0,5 bis 10 J/cm2 und insbesondere in einem Bereich größer als 3 J/cm2 liegen. Als Lichtquelle können beispielsweise XeCl-Eximer-Laser mit einer Laserlichtwellenlänge von 308 nm oder Nd-YAG-Laser mit einer Wellenlänge von 532 nm eingesetzt werden. Weitere geeignete Excimer-Laser mit anderen Gaszusammensetzungen sind F2 (157 nm), Xe (172 nm), ArF (193 nm), KrF (248 nm), XeBr (282 nm) und XeF (351 nm) Laser, wobei insbesondere die Excimer-Laser mit sehr kurzwelliger Emissionswellenlänge für eine oberflächennahe Absorption geeignet sind. Die Maximaltemperatur beim Aufschmelzen liegt dabei etwa bei 1400°C. In einigen Ausführungsbeispielen liegt die erreichte Maximaltemperatur T1 der ersten Temperaturbehandlung bei Werten oberhalb von etwa 700°C. In anderen Ausführungsbeispielen kann die erreichte Maximaltemperatur T1 der ersten Temperaturbehandlung sogar Werte oberhalb von 1000°C bzw. sogar 1100°C und darüber erreichen. Je höher die Maximaltemperatur T1 der ersten Temperaturbehandlung ist, desto kürzer kann deren Dauer sein, so dass dadurch die Ausbildung der Cluster besser vermieden werden kann.One or more laser pulses can be used per irradiated area to carry out the first temperature treatment. A typical pulse duration is about 100 nsec to 300 nsec, which can lead to a melting duration of about 100 nsec to 800 nsec, depending on the power of the laser pulse. The energy surface density radiated in can be in the range from about 0.5 to 10 J/cm 2 and in particular in a range greater than 3 J/cm 2 . For example, XeCl eximer lasers with a laser light wavelength of 308 nm or Nd-YAG lasers with a wavelength of 532 nm can be used as the light source. Other suitable excimer lasers with other gas compositions are F 2 (157 nm), Xe (172 nm), ArF (193 nm), KrF (248 nm), XeBr (282 nm) and XeF (351 nm) lasers, in particular the Excimer lasers with a very short emission wavelength are suitable for near-surface absorption. The maximum temperature during melting is around 1400°C. In some exemplary embodiments, the maximum temperature T1 reached during the first temperature treatment is at values above approximately 700°C. In other exemplary embodiments, the maximum temperature T1 reached during the first temperature treatment can even reach values above 1000° C. or even 1100° C. and above. The higher the maximum temperature T1 of the first temperature treatment, the shorter its duration can be, so that the formation of the clusters can be better avoided as a result.
Bei den üblicherweise verwendeten Dotierstoffen wie Bor, Phosphor und Arsen, wird dagegen nur eine sehr geringe Clusterbildung beobachtet. Auch ist die Festkörpersättigungslöslichkeit dieser Dotierstoffe, wie
Bei Schwefel, Indium und Antimon kann ebenfalls eine störende Segregation auftreten. So zeigt insbesondere auch Indium eine relativ geringe Festkörpersättigungslöslichkeit und eine starke Tendenz zur Präzipitation bzw. Segregation aus dem Siliziumgitter.Disturbing segregation can also occur with sulphur, indium and antimony. Indium in particular also shows a relatively low saturation solid solubility and a strong Ten denz to precipitation or segregation from the silicon lattice.
Zur Durchführung der ersten Temperaturbehandlung kann beispielsweise der Strahlquerschnitt eines Laserstrahls 7 so konzentriert werden, dass die gewünschte Energiedichte erreicht wird. Die maximal zu belichtende Fläche hängt somit von der Leistungsfähigkeit des verwendeten Lasers ab. Die belichtete Fläche kann dabei etwa quaderförmig mit einer Kantenlänge von beispielsweise etwa 15 mm sein. Beispielsweise mit jeweils einem Impuls wird der Halbleiterkörper 1 an seiner ersten Oberfläche 3 aufgeschmolzen. Dann wird der Halbleiterkörper 1 bzw. die Abbildungsoptik des Lasers relativ zueinander versetzt und ein weiterer Flächenbereich durch einen weiteren Laserpuls aufgeschmolzen. Der Versatz wird dabei so gewählt, dass ein leichter Überlapp zwischen belichteten Flächen auftritt, so dass ein vollständiges Aufschmelzen aller gewünschten Oberflächenbereiche sichergestellt ist. Erfolgt die Implantation nur in einzelnen Oberflächenbereiche, beispielsweise bei Verwendung von Implantationsmasken, genügt es, nur diese Bereiche der ersten Temperaturbehandlung zu unterziehen, d. h. zu bestrahlen.To carry out the first temperature treatment, for example, the beam cross section of a laser beam 7 can be concentrated in such a way that the desired energy density is achieved. The maximum area to be exposed therefore depends on the performance of the laser used. The exposed area can be cuboid with an edge length of about 15 mm, for example. For example, the
Es soll angemerkt werden, dass bei der ersten Temperaturbehandlung die Energie im Wesentlichen nur der ersten Oberfläche 3 zugeführt wird, so dass die erste Temperaturbehandlung insbesondere bei Verwendung von kurzen Laserpulsen nur zu einem Aufschmelzen bzw. Aufheizen der ersten Oberfläche 3 des Halbleiterkörpers 1 führt. Bei Verwendung von Blitzlampen, deren Pulsdauer im Bereich von Millisekunden liegt, kann es dagegen auch zu einem deutlichen Aufheizen der zweiten Oberfläche 4 kommen. Die Temperatureinwirkung ist im Wesentlichen auf diese Oberseite begrenzt, so dass auf der zweiten Oberfläche 4 befindliche Strukturen thermisch nicht oder nur gering belastet werden. Da die eingestrahlte Energie relativ schnell dissipiert, führt die Wärmebehandlung auf der ersten Oberfläche 3 nur zu einem geringen Aufwärmen der zweiten Oberfläche 4. Dadurch können auf der zweiten Oberfläche 4 sogar Strukturen vorhanden sein, beispielsweise Metallisierungen, die bei Temperaturen zwischen 400°C und 500°C schmelzen.It should be noted that during the first temperature treatment, the energy is essentially only supplied to the
Nach der ersten Temperaturbehandlung wird eine zweite Temperaturbehandlung durchgeführt, deren Maximaltemperatur T2 unterhalb der Maximaltemperatur T1 der ersten Temperaturbehandlung liegt. Die zweite Temperaturbehandlung ist schematisch in
Bei einem typischen Ofenprozess kann der Halbleiterkörper 1 beispielsweise in einen auf etwa 600°C vorgeheizten Ofen eingebracht werden. Nachdem sich der Halbleiterkörper 1 auf diese Temperatur erwärmt hat, erfolgt ein kontrolliertes Aufheizen auf beispielsweise 900°C mit einem Temperaturgradienten von etwa 1 bis 10°C/min. In Abhängigkeit von der gewünschten Diffusionstiefe wird der Halbleiterkörper 1 bei der Zieltemperatur für mindestens 1 min und insbesondere mehr als 5 min temperiert. Typische Zeiten liegen sogar bei mindestens 10 bis 15 min, wobei eine durchschnittliche Temperierungszeit bei der Zieltemperatur etwa 30 Minuten beträgt. Als Zeitdauer der zweiten Temperaturbehandlung gilt dabei die Dauer der Temperung bei der Zieltemperatur T2. Anschließend wird der Halbleiterkörper beispielsweise mit einem Temperaturgradienten von etwa 1 bis 10°C/min und insbesondere etwa 5°C/min auf Temperaturen unterhalb von 600°C abgekühlt und dann dem Ofen entnommen.In a typical furnace process, the
Die Zieltemperatur bzw. Maximaltemperatur T2 der zweiten Temperaturbehandlung liegt bei einigen Ausführungsformen unterhalb von 1000°C. In anderen Ausführungsbeispielen erreicht die Zieltemperatur T2 dagegen nur Werte im Bereich bis zu 950°C. Typischerweise liegt die Zieltemperatur T2 etwa im Bereich von 700°C bis 950°C.The target temperature or maximum temperature T2 of the second temperature treatment is below 1000° C. in some embodiments. In other exemplary embodiments, on the other hand, the target temperature T2 only reaches values in the range of up to 950°C. Typically, the target temperature T2 is approximately in the range of 700°C to 950°C.
Durch die zweistufige Temperaturbehandlung ist es möglich, die Konzentration des elektrisch aktiven Dotierstoffs sogar so weit zu erhöhen, dass Sie oberhalb der Festkörpersättigungslöslichkeit im Halbleitermaterial des Halbleiterkörpers liegt. Daher wird der Dotierstoff in einer Ausführungsform mit einer Dosis eingebracht, die so gewählt ist, dass die Konzentration des Dotierstoffs im Halbleiterkörper zumindest bereichsweise höher ist als die Festkörpersättigungslöslichkeit des Halbleitermaterials des Halbleiterkörpers.The two-stage temperature treatment makes it possible to increase the concentration of the electrically active dopant to such an extent that it is above the solid-state saturation solubility in the semiconductor material of the semiconductor body. Therefore, in one embodiment, the dopant is introduced with a dose that is selected such that the concentration of the dopant in the semiconductor body is at least in regions higher than the solid-state saturation solubility of the semiconductor material of the semiconductor body.
Die Erhöhung der Konzentration des elektrisch aktiven Dotierstoffs gegenüber der Festkörpersättigungslöslichkeit lässt sich dabei, ohne sich einschränken zu wollen, wie folgt verstehen. In aufgeschmolzenem Halbleitermaterial kann der Dotierstoff in einer Konzentration vorliegen, welche die Festkörpersättigungslöslichkeit deutlich übersteigen kann. Durch ein rasches Aufschmelzen und insbesondere rasches Abkühlen wird erreicht, dass über die Festkörpersättigungslöslichkeit hinaus mehr Dotierstoffatome in das Kristallgitter eingebaut werden. Erfolgt das Abkühlen auf ausreichend geringe Temperaturen so schnell, dass die Dotierstoffatome weitgehend immobil sind, ist auch eine Segregation bis zu einem gewissen Grad oder sogar weitgehend unterdrückt. Wird die Konzentration der Dotierstoffatome über die Festkörpersättigungslöslichkeit erhöht, kann dies allerdings zu Verspannungen innerhalb des Kristalls führen. Die eingebauten Fremdatome sind dabei jedoch elektrisch aktiv, d. h. sie sitzen an Gitterplätzen. Verspannte Halbleitergitter sind insbesondere dann tolerierbar, wenn sie beispielsweise als dünne Schichten ausgebildet sind. Daher kann die Konzentration des elektrisch aktiven Dotierstoffs insbesondere bereichsweise, beispielsweise in dünnen Schichten, höher als die Festkörpersättigungslöslichkeit im Halbleitermaterial des Halbleiterkörpers sein. Beispielsweise kann die Konzentration des elektrisch aktiven Selens in der Dotierungszone 6 größer als 1016/cm3 und insbesondere größer als 5*1016/cm3 sein. Dies gilt ebenso für Schwefel. Bei Indium kann sogar eine noch höhere Konzentration erreicht werden, beispielsweise etwa 1*1018/cm3 bis etwa 3*1018/cm3.The increase in the concentration of the electrically active dopant compared to the solid-state saturation solubility can be understood as follows, without wishing to be restricted. In melted semiconductor material, the dopant can be present in a concentration that can significantly exceed the solid-state saturation solubility. Rapid melting and, in particular, rapid cooling ensure that more dopant atoms are incorporated into the crystal lattice beyond the solid-state saturation solubility. Is the cooling to sufficient low temperatures so quickly that the dopant atoms are largely immobile, segregation is also suppressed to a certain extent or even largely. However, if the concentration of the dopant atoms is increased above the solid-state saturation solubility, this can lead to strains within the crystal. However, the built-in foreign atoms are electrically active, ie they sit at lattice sites. Strained semiconductor lattices can be tolerated in particular when they are in the form of thin layers, for example. The concentration of the electrically active dopant can therefore be higher than the solid-state saturation solubility in the semiconductor material of the semiconductor body, in particular in certain areas, for example in thin layers. For example, the concentration of the electrically active selenium in the
Gemäß einer Ausführungsform kann auf der ersten Oberfläche 3 des Halbleiterkörpers 1 eine optionale Barriereschicht 9 zumindest bereichsweise ausgebildet werden. Die Barriereschicht 9, die in
Ist eine Diffusionsbeschleunigung beim Eintreiben des Dotierstoffs mittels der zweiten Temperaturbehandlung gewünscht, so können - insbesondere durch die Barriereschicht 9 hindurch - Siliziumzwischengitteratome, z. B. durch Implantation eines vom Dotierstoff 2 verschiedenen Implantationsstoffs in den Halbleiterkörper 1 eingebracht werden. Dabei sollte die Dosis noch deutlich unter der Amorphisierungsgrenze liegen, um eine Clusterbildung des eingebrachten Dotierstoffs 2 zu vermeiden. Das Einbringen des Implantationsstoffs erfolgt typischerweise nach der ersten Temperaturbehandlung. Die Barriereschicht 9 kann dagegen vor oder nach der ersten Temperaturbehandlung erzeugt werden. Als Implantationsstoff eignen sich insbesondere solche Atome, die bezüglich des Halbleitermaterials des Halbleiterkörpers 1 nicht dotierend sind. Im Falle des Siliziumhalbleiterkörpers sind dies insbesondere Siliziumatome. Siliziumzwischengitteratome werden jedoch auch durch eine Oxidation der Halbleiteroberfläche injiziert, so dass bereits die Ausbildung einer thermisch hergestellten Siliziumoxidbarrierenschicht 9 zur Ausbildung von Zwischengitteratomen und damit zu einer Diffusionsbeschleunigung führt.If diffusion acceleration is desired when driving in the dopant by means of the second temperature treatment, silicon interstitial atoms, e.g. B. be introduced into the
In einer weiteren Ausführungsform können mehrere kurze erste Temperaturbehandlungen durchgeführt werden. Dabei kann zwischen den Temperaturbehandlungen weiterer Dotierstoff 2 in den Halbleiterkörper 1 eingebracht werden. So ist es beispielsweise möglich, bei Verwendung mehrerer Laserpulse bzw. höherenergetischer Pulse zum Ausheilen der ersten Oberfläche 3 auf die zweite Temperaturbehandlung zu verzichten. Dies ist insbesondere dann von Interesse, wenn auf der zweiten Oberseite 4 des Halbleiterkörpers 1 bereits eine Metallisierung bzw. Passivierung aufgebracht ist, da durch die extrem kurzen Energiepulse des Lasers die Temperatur auf der zweiten Oberseite unterhalb von etwa 400 bis 450°C gehalten werden kann und somit die dort befindliche Metallisierung und Passivierung in einem kompatiblen Temperaturbereich bleibt.In a further embodiment, several short first temperature treatments can be carried out. In this case, further dopant 2 can be introduced into the
Durch Verwendung von mehreren aufschmelzenden Laserpulsen werden die implantierten Dotierstoffatome bereits geringfügig ausdiffundiert. Da durch das Aufschmelzen auch auf der ersten Oberfläche 3 aufliegende Partikel entfernt werden, können somit auch mehrere Implantationen erfolgen, zwischen denen beispielsweise mindestens ein Laserannealschritt (eine erste Temperaturbehandlung) durchgeführt wird, um den Einfluss von Maskierungen zu reduzieren. Störende Maskierungen werden beispielsweise durch Verunreinigungen auf der ersten Oberfläche 3, beispielsweise durch Partikel, verursacht. In den durch die aufliegenden Partikel abgeschatteten Bereichen erfolgt keine Implantation von Dotierstoff. Allerdings wirkt sich das Aufschmelzen durch die Laserannealschritte auch auf das Ausdiffundieren des Dotierstoffs in die abgeschatteten Bereiche aus, da die Dotierstoffatome eine relativ hohe laterale Diffusionslänge in dem oberflächlich aufgeschmolzenen Halbleiterkörper aufweisen.By using several melting laser pulses, the implanted dopant atoms are already slightly out-diffused. Since the melting also removes particles lying on the
Es ist daher möglich, die erste Temperaturbehandlung in zumindest zwei separate Temperaturschritte aufzuteilen, die jeweils für sich sehr kurz sind und zu einem Aufheizen der ersten Oberfläche auf eine Temperatur T1 führen, welche die Schmelztemperatur des Halbleitermaterials des Halbleiterkörpers 1 erreichen kann. Ebenso ist es möglich, den Dotierstoff durch mindestens zwei separate Implantationsschritte einzubringen, wobei sich nach jedem Implantationsschritt ein kurzer Temperaturschritt anschließt. Auf eine nachfolgende zweite Temperaturbehandlung kann, wenn sich nach dem letzten Implantationsschritt beispielsweise mehrere Temperaturschritte anschließen, auch verzichtet werden.It is therefore possible to divide the first temperature treatment into at least two separate temperature steps, which are each very short and lead to heating of the first surface to a temperature T1, which can reach the melting temperature of the semiconductor material of the
Mit Bezug auf
Ein Halbleiterkörper 10 weist im Bereich seiner ersten Oberfläche 11 (im vorliegenden Fall Rückseite) ein Emittergebiet 18 auf, das beispielsweise p-leitend ist. Zwischen dem Emittergebiet 18 und einem Driftgebiet 13, das sich typischerweise in einem mittleren Bereich des Halbleiterkörpers 10 erstreckt, ist eine Feldstoppschicht 16 angeordnet. Das Driftgebiet 13 ist beispielsweise schwach n-dotiert. Die Feldstoppschicht 16 ist ebenfalls n-dotiert, weist jedoch eine höhere Dotierstoffkonzentration als das Driftgebiet 13 auf. Die Feldstoppschicht 16 lässt sich beispielsweise durch das oben beschriebene Verfahren durch Einbringen, beispielsweise durch Implantation, eines Dotierstoffs in die erste Oberfläche 11 des Halbleiterkörpers 10 mit anschließender kurzer erster und längerer zweiter Temperaturbehandlung bilden. Die zweite Temperaturbehandlung dient dann insbesondere dem Eintreiben des Dotierstoffs, so dass sich die Feldstoppschicht 16 von der ersten Oberfläche 11 aus gesehen weiter in den Halbleiterkörper 10 erstreckt als das Emittergebiet 18.A
Auf der ersten Oberfläche 11 kann eine Rückseitenmetallisierung 31 ausgebildet sein, die mit einem Rückseitenanschluss 30 verbunden ist. Es ist ebenfalls möglich, hoch dotierte p-leitende Dotierstoffinseln 17, wie in
Bei der in
In der Schaltungstechnik wird dagegen beim IGBT die Vorderseite als Emitter und die Rückseite als Kathode bezeichnet, wobei dies jedoch nicht mit den bauteilphysikalischen Strukturen des IGBTs korreliert.In circuit technology, on the other hand, the front side of the IGBT is referred to as the emitter and the back side as the cathode, although this does not correlate with the physical component structures of the IGBT.
Die in
Anstelle der in den
Die in
Im Fall der in
Im Gegensatz dazu ist bei der in
Das zweite Halbleitergebiet (Feldstoppschicht 16) kann bei allen Strukturen mit dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt werden und ist insbesondere mit Schwefel oder Selen dotiert, wobei die Konzentration des elektrisch aktiven Dotierstoffs größer als 5*1015/cm3 ist.The second semiconductor region (field stop layer 16) can be produced in all structures using the method described above and is in particular doped with sulfur or selenium, the concentration of the electrically active dopant being greater than 5*10 15 /cm 3 .
Die Verwendung von Schwefel und insbesondere Selen zur Ausbildung der Feldstoppschicht 16 bietet besondere Vorteile im Hinblick auf das elektrische Verhalten von Halbleiterbauelementen. Dies soll beispielhaft anhand eines IGBTs beschrieben werden. Eine beispielhafte Struktur eines IGBTs ergibt sich durch Kombination der in
Schwefel und Selen sind Dotierstoffe, die bezüglich eines Siliziumgrundmaterials jeweils mindestens zwei Energieniveaus haben, die innerhalb der Bandlücke des Siliziums liegen und vom Leitungs- und Valenzband des Siliziums mindestens 200 meV entfernt sind. Dadurch sind diese Dotierstoffatome bei Zimmertemperatur nur zum Teil elektrisch aktiv. Wird der mit Selen bzw. Schwefel dotierte Bereich jedoch von einer Raumladungszone erfasst, werden die Dotierstoffatome vollständig als Doppeldonatoren aktiv, d. h. sie wirken als Donatoren mit zwei freigesetzten Ladungsträgern, so dass ein Schwefel- bzw. Selenatom zweifach geladen ist. Die Energieniveaus von Schwefel und Selen liegen so tief in der Siliziumbandlücke, dass sie erst bei Anlegen einer Raumladungszone vollständig elektrisch aktiviert werden. Beispielsweise liegt ein Energieniveau von Schwefel 260 meV unterhalb des Leitungsbands in Silizium und ein zweites Energieniveau liegt bei 480 meV oberhalb des Valenzbandes. Die Bandlücke von Silizium beträgt 1120 meV. Bei Selen liegen die beiden Energieniveaus etwa 310 meV bzw. 590 meV unterhalb des Leitungsbandes von Silizium. Das elektrisch aktive Dotierstoffprofil ändert sich daher in Abhängigkeit von der Ausdehnung der Raumladungszone, wobei im Sperrfall erheblich mehr Dotierstoffe elektrisch aktiv sind. In
Die mittels Selen bzw. Schwefel dotierte Feldstoppschicht kann weiterhin mit einer Protonen-Dotierung kombiniert werden. Dabei werden die von der ersten Oberfläche 1 bzw. 11 gesehen tieferen Dotierungen mittels Protonenimplantationen hergestellt, während die im Vergleich dazu eher flachen Dotierungen mittels Selen- bzw. Schwefelimplantation hergestellt werden. Solche kombinierten Feldstoppschichten sind besonders geeignet für IGBTs. In
Eine flache und relativ hoch dotierte Protonendotierung kann nämlich das Kurzschlussverhalten verschlechtern. Außerdem ist im Kurzschlussfall die Elektronendichte und somit die negative Ladung in der Raumladungszone so hoch, dass die positive feste Ladung der Dotierstoffatome überkompensiert wird. Daher kann das elektrische Feld bei flacher Protonendotierung dynamisch kippen und hat dann seine höchste Feldstärke nicht mehr am pn-Übergang zwischen Bodygebiet 51 und Driftstrecke 52, sondern am sogenannten nn+-Übergang am rückseitigen Feldstopp. Das Bauelement verliert dabei dynamisch an Sperrfähigkeit und wird zerstört. Durch die Verwendung von Schwefel oder Selen als tiefer Donator kann dieses Problem reduziert werden, da es im thermischen Gleichgewicht nicht vollständig ionisiert ist und damit das elektrische Feld der Raumladungszone zunächst tiefer eindringt. Dies bedeutet, dass der vertikale pnp-Transistor des IGBTs eine geringere neutrale Basisweite besitzt (außerhalb der Raumladungszone) und somit eine höhere Stromverstärkung hat. Es werden somit mehr Löcher aus dem rückseitigen p-Emitter 54 injiziert, welche das elektrische Feld in seinem Gradienten stabilisieren und somit die Sperrfähigkeit sicherstellen.This is because a flat and relatively highly doped proton doping can worsen the short-circuit behavior. In addition, in the event of a short circuit, the electron density and thus the negative charge in the space charge zone is so high that the positive fixed charge of the dopant atoms is overcompensated. The electric field can therefore dynamically tilt with flat proton doping and then no longer has its highest field strength at the pn junction between
Die deutliche Verringerung von Selen-Clustern bzw. Kristallfehlern konnte durch TEM-Analysen verifiziert werden. The significant reduction in selenium clusters and crystal defects could be verified by TEM analyses.
Durch Verwendung weiterer Messverfahren, beispielsweise DLTS-Messungen (Deep Level Transient Spectroscopy) bzw. Glimmentladungsmassenspektroskopie, kann ebenfalls der Einbau von Selen bzw. den anderen Dotierstoffen nachgewiesen werden, aus denen sich Rückschlüsse zur gezielten Einstellung von Prozessparametern für die Herstellung der Dotierungszone ableiten lassen.By using other measuring methods, for example DLTS measurements (deep level transient spectroscopy) or glow discharge mass spectroscopy, the incorporation of selenium or the other dopants can also be detected, from which conclusions can be drawn for the targeted setting of process parameters for the production of the doping zone.
Die Erfindung wurde im Wesentlichen anhand von Halbleiterleistungsbauelementen und insbesondere Leistungshalbleiterbauelementen beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Mit dem oben beschriebenen Verfahren lassen sich jedoch auch Dotierungszonen für beispielsweise CMOS-Halbleiterbauelemente erzeugen. Insbesondere Indium ist hier von Interesse zur Einstellung der Schwellspannung eines MOS-Transistors.The invention was essentially described on the basis of semiconductor power components and in particular power semiconductor components. However, the invention is not limited to this. However, the method described above can also be used to produce doping zones for CMOS semiconductor components, for example. Indium in particular is of interest here for setting the threshold voltage of a MOS transistor.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Halbleiterkörpersemiconductor body
- 22
- Dotierstoffdopant
- 33
- erste Oberflächefirst surface
- 44
- zweite Oberflächesecond surface
- 55
- implantierter Dotierstoffimplanted dopant
- 66
- Dotierungszone / DotierungsgebietDoping zone / doping area
- 77
- Laserstrahl / erste TemperaturbehandlungLaser beam / first temperature treatment
- 88th
- Ofenprozess / zweite TemperaturbehandlungFurnace process / second temperature treatment
- 99
- Barriereschichtbarrier layer
- 1010
- Halbleiterkörpersemiconductor body
- 1111
- erste Oberflächefirst surface
- 1212
- zweite Oberflächesecond surface
- 1313
- Driftgebiet / Basiszone / erstes HalbleitergebietDrift region / base zone / first semiconductor region
- 1414
- Bodygebietbody area
- 1515
- Sourcegebietsource area
- 1616
- Dotierungszone / Feldstoppschicht / zweites HalbleitergebietDoping zone / field stop layer / second semiconductor region
- 1717
- Dotierstoffinselndopant islands
- 1818
- Emittergebiet / drittes HalbleitergebietEmitter area / third semiconductor area
- 2020
- Gateelektrodegate electrode
- 2121
- Gatedielektrikumgate dielectric
- 2222
- InselIsland
- 2323
- Emittergebietemitter area
- 2424
- Basisgebietbase area
- 2525
- Basisgebietbase area
- 2626
- Kathodengebietcathode area
- 2727
- Gateelektrodegate electrode
- 2828
- Kanalgebietcanal area
- 3030
- Rückseitenanschlussrear connector
- 3131
- Rückseitenmetallisierung / AnodenmetallisierungBack metallization / anode metallization
- 4040
- Vorderseitenanschlussfront connector
- 4141
- Vorderseitenmetallisierung / KathodenmetallisierungFront side metallization / cathode metallization
- 5050
- Sourcegebietsource area
- 5151
- Bodygebietbody area
- 5252
- Driftgebietdrift area
- 5353
- Stoppschichtstop layer
- 5454
- Emittergebietemitter area
- 5555
- Dotierstoffprofil in DurchlassrichtungForward bias dopant profile
- 5656
- Dotierstoffprofil in SperrrichtungReverse direction dopant profile
- 5757
- Protonenimplantationproton implantation
- 5858
- Selenimplantationselenium implantation
- 6060
- SRP-ProfilSRP profile
- 6161
- SIMS-ProfilSIMS profile
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