DE102017118864A1

DE102017118864A1 - Leistungsdiode

Info

Publication number: DE102017118864A1
Application number: DE102017118864.9A
Authority: DE
Inventors: Mario Barusic; Markus Bina; Matteo Dainese; Anton Mauder
Original assignee: Infineon Technologies Austria AG
Current assignee: Infineon Technologies Austria AG
Priority date: 2017-08-18
Filing date: 2017-08-18
Publication date: 2019-02-21
Also published as: US12211945B2; US20190058065A1; US11695083B2; US20230307554A1; CN109411345A; US20210226072A1; US10978596B2

Abstract

Ein Verfahren zum Verarbeiten einer Leistungsdiode (1) umfasst Folgendes: Bereitstellen eines Halbleiterkörpers (10); Erzeugen eines Anodengebiets (102) und eines Driftgebiets (100) in dem Halbleiterkörper (10); Bilden sowohl einer Anodenkontaktzone (1021) als auch einer Anodenschadenzone (1022) in dem Anodengebiet (21) durch einen einzigen Ionenimplantationsprozessschritt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Beschreibung bezieht sich auf Ausführungsformen einer Leistungsdiode und auf Ausführungsformen eines Verfahrens zum Verarbeiten einer Leistungsdiode. Insbesondere richtet sich diese Beschreibung auf Ausführungsformen einer Leistungsdiode mit einer speziellen Halbleiteranodenstruktur und entsprechende Verarbeitungsverfahren.
HINTERGRUND
Viele Funktionen moderner Vorrichtungen in Automobil-, Verbraucher- und Industrieanwendungen, wie etwa das Umwandeln elektrischer Energie und das Antreiben eines Elektromotors oder einer Elektromaschine, hängen von Leistungshalbleitervorrichtungen ab. Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBTs), Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) und Leistungsdioden, um nur einige zu nennen, werden zum Beispiel für verschiedenste Anwendungen verwendet, einschließlich unter anderem für Schalter in Stromversorgungen und Leistungswandlern.
Eine Leistungsdiode umfasst üblicherweise einen Halbleiterkörper, der dazu konfiguriert ist, einen Laststrom entlang eines Laststrompfades zwischen zwei Anschlüssen der Diode zu leiten, falls eine Spannung in einer Vorwärtsrichtung zwischen den Anschlüssen angelegt wird. Falls eine Spannung in einer Rückwärtsrichtung angelegt wird, nimmt die Leistungsdiode üblicherweise einen Sperrzustand an, und es wird ein Fluss eines Laststroms gehemmt.
Die Lastanschlüsse einer Leistungsdiode werden üblicherweise als Anodenanschluss und Kathodenanschluss bezeichnet und ein Übergang von einem leitenden Zustand in einen sperrenden Zustand der Leistungsanode kann einem Reverse-Recovery-Behaviour (Rückwärtserholungsverhalten) der Leistungsdiode folgen.
Beim Einsatz in bestimmten Anwendungen kann es wünschenswert sein, dass eine zu hohe Ladungsträgerkonzentration in Nähe zu dem Anodenanschluss vermieden wird, so dass hohe Spitzenströme während der Rückwärtserholung vermieden werden.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Verarbeiten einer Leistungsdiode Folgendes: Bereitstellen eines Halbleiterkörpers; Erzeugen eines Anodengebiets und eines Driftgebiets in dem Halbleiterkörper; Bilden sowohl einer Anodenkontaktzone als auch einer Anodenschadenzone in dem Anodengebiet durch einen einzigen lonenimplantationsprozessschritt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst eine Leistungsdiode Folgendes: einen Halbleiterkörper mit einem Anodengebiet und einem Driftgebiet, wobei der Halbleiterkörper mit einer Anodenmetallisierung der Leistungsdiode und mit einer Kathodenmetallisierung der Leistungsdiode gekoppelt ist; eine Anodenkontaktzone und eine Anodenschadenzone, die beide in dem Anodengebiet implementiert sind, wobei die Anodenkontaktzone in Kontakt mit der Anodenmetallisierung angeordnet ist und die Anodenschadenzone in Kontakt mit und unterhalb der Anodenkontaktzone angeordnet ist; wobei sich die Anodenschadenzone in das Anodengebiet entlang einer vertikalen Richtung nicht weiter als herab zu einem Ausdehnungsniveau von 75 nm, gemessen von einem Übergang zwischen der Anodenmetallisierung und der Anodenkontaktzone, erstreckt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst eine Leistungsdiode Folgendes: einen Halbleiterkörper mit einem Anodengebiet und einem Driftgebiet, wobei der Halbleiterkörper mit einer Anodenmetallisierung der Leistungsdiode und mit einer Kathodenmetallisierung der Leistungsdiode gekoppelt ist; eine Anodenkontaktzone und eine Anodenschadenzone, die beide in dem Anodengebiet implementiert sind, wobei die Anodenkontaktzone in Kontakt mit der Anodenmetallisierung angeordnet ist und die Anodenschadenzone in Kontakt mit und unterhalb der Anodenkontaktzone angeordnet ist; wobei Fluor innerhalb sowohl der Anodenkontaktzone als auch der Anodenschadenzone mit einer Fluorkonzentration von wenigstens 10¹⁶ Atome*cm^-3 enthalten ist.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile werden für einen Fachmann bei der Lektüre der folgenden ausführlichen Beschreibung und bei der Betrachtung der begleitenden Zeichnungen ersichtlich.
Figurenliste
Die Teile in den Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, stattdessen wird Wert auf veranschaulichende Prinzipien der Erfindung gelegt. Darüber hinaus bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugszeichen einander entsprechende Teile. In den Zeichnungen veranschaulicht:

1 einen Aspekt eines Verfahrens zum Verarbeiten einer Leistungsdiode gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen schematisch und beispielhaft;
2 einen Abschnitt eines vertikalen Querschnitts einer Leistungsdiode gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen schematisch und beispielhaft; und
3 einen Verlauf eines elektrischen Feldes und Verläufe von Ladungsträgerkonzentrationen, die in einem Halbleiterkörper vorliegen, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen schematisch und beispielhaft.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen als Veranschaulichung spezielle Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung praktiziert werden kann.
In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „unterhalb“, „vor“, „hinter“, „rück“, „anführend“, „anhängend“, „über“ usw. unter Bezugnahme auf die Orientierung der beschriebenen Figuren verwendet. Weil Teile von Ausführungsformen in einer Reihe verschiedener Orientierungen positioniert sein können, wird die Richtungsterminologie zu Zwecken der Veranschaulichung verwendet und ist in keiner Weise beschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einem beschränkenden Sinn zu verstehen und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die beiliegenden Ansprüche definiert.
Es wird nun ausführlich auf unterschiedliche Ausführungen Bezug genommen, von welchen ein oder mehrere Beispiele in den Figuren veranschaulicht sind. Jedes Beispiel wird als Erklärung bereitgestellt und soll die Erfindung nicht beschränken. Merkmale, die als Teil einer Ausführungsform veranschaulicht oder beschrieben werden, können beispielsweise auf oder kombiniert mit anderen Ausführungsformen angewandt werden, um eine weitere Ausführungsform zu erhalten. Die vorliegende Erfindung soll solche Modifikationen und Variationen einschließen. Die Beispiele werden unter Gebrauch einer speziellen Sprache beschrieben, die nicht als den Schutzumfang der beiliegenden Ansprüche beschränkend ausgelegt werden soll. Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu und dienen lediglich veranschaulichenden Zwecken. Zum Zwecke der Klarheit wurden in den verschiedenen Zeichnungen die gleichen Elemente oder Herstellungsschritte mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, sofern nichts anderes angegeben ist.
Der Begriff „horizontal“, wie er in dieser Beschreibung verwendet wird, soll eine Orientierung im Wesentlichen parallel zu einer horizontalen Oberfläche eines Halbleitersubstrats oder einer Halbleiterstruktur beschreiben. Dies kann beispielsweise die Oberfläche eines Halbleiterwafers oder eines Die oder eines Chips sein. Sowohl die unten erwähnte erste laterale Richtung X als auch die zweite laterale Richtung Y können beispielsweise horizontale Richtungen sein, wobei die erste laterale Richtung X und die zweite laterale Richtung Y senkrecht zueinander stehen können.
Der Begriff „vertikal“, wie er in dieser Beschreibung verwendet wird, soll eine Orientierung beschreiben, die im Wesentlichen senkrecht zu der horizontalen Oberfläche ausgerichtet ist, d. h. parallel zu der Normalen der Oberfläche des Halbleiterwafers/Chips/Die. Die unten erwähnte Ausdehnungsrichtung Z kann zum Beispiel eine Ausdehnungsrichtung sein, die sowohl zur ersten lateralen Richtung X als auch zur zweiten lateralen Richtung Y senkrecht steht. Die Ausdehnungsrichtung Z wird hier auch als „vertikale Richtung Z“ bezeichnet.
In dieser Spezifikation wird n-dotiert als ein „erster Leitfähigkeitstyp“ bezeichnet, wohingegen p-dotiert als ein „zweiter Leitfähigkeitstyp“ bezeichnet wird. Alternativ dazu können umgekehrte Dotierungsbeziehungen eingesetzt werden, so dass der erste Leitfähigkeitstyp p-dotiert und der zweite Leitfähigkeitstyp n-dotiert sein kann.
In dem Zusammenhang der vorliegenden Beschreibung sollen die Ausdrücke „in ohmschem Kontakt“, „in elektrischem Kontakt“, „in ohmscher Verbindung“ und „elektrisch verbunden“ beschreiben, dass eine niederohmige elektrische Verbindung oder ein niederohmiger Strompfad zwischen zwei Gebieten, Abschnitten, Zonen, Anteilen oder Teilen einer Halbleitervorrichtung oder zwischen verschiedenen Anschlüssen einer oder mehrerer Vorrichtungen oder zwischen einem Anschluss oder einer Metallisierung oder einer Elektrode und einem Anteil oder einem Teil einer Halbleitervorrichtung vorliegt. Ferner soll der Ausdruck „in Kontakt“ in dem Zusammenhang der vorliegenden Beschreibung beschreiben, dass eine direkte physische Verbindung zwischen zwei Elementen der entsprechenden Halbleitervorrichtung vorliegt; z. B. beinhaltet ein Übergang zwischen zwei miteinander in Kontakt stehenden Elementen möglicherweise kein weiteres Zwischenelement oder dergleichen.
Zusätzlich wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung der Ausdruck „elektrische Isolation“ in dem Zusammenhang seines allgemein gültigen Verständnisses, falls nicht anderweitig angegeben, verwendet und soll somit beschreiben, dass zwei oder mehrere Komponenten getrennt voneinander positioniert sind und dass es keine ohmsche Verbindung gibt, die diese Komponenten verbindet. Jedoch können Komponenten, die voneinander elektrisch isoliert sind, trotzdem miteinander gekoppelt, beispielsweise mechanisch gekoppelt und/oder kapazitiv gekoppelt und/oder induktiv gekoppelt, sein. Um ein Beispiel anzuführen, können zwei Elektroden eines Kondensators elektrisch voneinander isoliert sein und können gleichzeitig mechanisch und kapazitiv miteinander gekoppelt sein, z. B. mittels einer Isolierung, z. B. eines Dielektrikums.
Spezielle in dieser Beschreibung beschriebene Ausführungsformen betreffen, ohne darauf beschränkt zu sein, eine Leistungshalbleitervorrichtung, die innerhalb eines Leistungswandlers oder einer Leistungsversorgung verwendet werden kann. Dementsprechend kann eine solche Vorrichtung bei einer Ausführungsform dazu konfiguriert sein, einen Laststrom zu führen, der jeweils einer Last zugeführt werden soll und/oder der entsprechend von einer Stromversorgung bereitgestellt wird. Beispielsweise kann die Leistungshalbleitervorrichtung eine oder mehrere aktive Leistungshalbleiterzellen umfassen, wie etwa eine monolithisch integrierte Diodenzelle und/oder eine monolithisch integrierte Transistorzelle und/oder eine monolithisch integrierte IGBT-Zelle und/oder eine monolithisch integrierte RC-IGBT-Zelle und/oder eine monolithisch integrierte MOS-Gated-Diode(MGD)-Zelle und/oder eine monolithisch integrierte MOSFET-Zelle und/oder Ableitungen davon. Solche Diodenzellen und/oder solche Transistorzellen können in einem Leistungshalbleitermodul integriert sein. Mehrere solcher Zellen können ein Zellenfeld darstellen, das mit einem aktiven Gebiet der Leistungshalbleitervorrichtung angeordnet ist.
Die vorliegende Beschreibung betrifft ferner eine Leistungshalbleitervorrichtung in der Form einer Leistungsdiode.
Der Ausdruck „Leistungsdiode“, wie in dieser Beschreibung verwendet, soll eine Halbleitervorrichtung auf einem einzigen Chip mit hohen Spannungssperr- und/oder hohen Stromführungsfähigkeiten beschreiben. Mit anderen Worten ist eine solche Leistungsdiode für einen starken Strom, typischerweise im Ampere-Bereich, z. B. von bis zu mehreren zehn oder hundert Ampere, und/oder für hohe Spannungen, typischerweise oberhalb von 15 V, typischer 100 V und darüber, z. B. wenigstens 400 V, gedacht.
Zum Beispiel kann die unten beschriebene Leistungsdiode eine Halbleitervorrichtung sein, die dazu konfiguriert ist, als eine Leistungskomponente in einer Nieder-, Mittel- und/oder Hochspannungsanwendung eingesetzt zu werden. Zum Beispiel bezieht sich der Ausdruck „Leistungsdiode“, wie in dieser Beschreibung verwendet, nicht auf logische Halbleitervorrichtungen, die z. B. zum Speichern von Daten, Berechnen von Daten und/oder andere Arten von halbleiterbasierter Datenverarbeitung verwendet werden.
1 veranschaulicht einen Aspekt eines Verfahrens zum Verarbeiten einer Leistungsdiode 1 schematisch und beispielhaft. Das Verfahren kann das Bereitstellen eines Halbleiterkörpers 10 und Erzeugen von sowohl einem Anodengebiet 102 als auch einem Driftgebiet 100 in dem Halbleiterkörper 10 umfassen. Das Erzeugen des Driftgebiets 100 kann getrennt von dem Erzeugen des Anodengebiets 102 stattfinden.
Das Driftgebiet 100 kann Dotierungsstoffe des ersten Leitfähigkeitstyps umfassen. Zum Beispiel ist das Driftgebiet 100 n-dotiert. Das Driftgebiet 100 kann eine Dotierungsstoffkonzentration von Dotierungsstoffen des ersten Leitfähigkeitstyps innerhalb des Bereichs von 10¹²cm^-3 bis 5*10¹⁴cm^-3 aufweisen. Zum Beispiel werden die Dotierungsstoffkonzentration des Driftgebiets 100 und seine Gesamtausdehnung entlang der vertikalen Richtung Z in Abhängigkeit von der Nennspannung, für die die Leistungsdiode gestaltet werden soll, gewählt.
Das Anodengebiet 102 kann Dotierungsstoffe des zweiten Leitfähigkeitstyps umfassen. Zum Beispiel ist das Driftgebiet 102 p-dotiert. Das Erzeugen des Anodengebiets 102 kann einen Implantationsprozessschritt und/oder einen Diffusionsprozessschritt umfassen. Zum Beispiel kann mittels des Erzeugens des Anodengebiets 102 eine Basisdotierungsstoffkonzentration in dem Anodengebiet 102 erreicht werden, wobei die Basisdotierungsstoffkonzentration ein Profil mit einer Dotierungsstoffkonzentration, die in der vertikalen Richtung Z abnimmt, z. B. ein Diffusionsprofil, aufweisen kann. Alternativ dazu kann das Anodengebiet 102 eine Basisdotierungsstoffkonzentration aufweisen, die im Wesentlichen homogen innerhalb des Anodengebiets 102 verteilt ist.
Hier beschriebene Ausführungsformen betreffen das Modifizieren des Anodengebiets 102 mit Bezug auf lokales Anpassen der Dotierungsstoffkonzentration und/oder einer Defektkonzentration innerhalb des Anodengebiets 102, das anfänglich die Basisdotierungsstoffkonzentration aufweisen kann.
Zum Beispiel kann das Verfahren zum Verarbeiten der Leistungsdiode 1 Bilden von sowohl einer Anodenkontaktzone 1021 als auch einer Anodenschadenzone 1022 in dem Anodengebiet 102 durch einen einzigen lonenimplantationsprozessschritt beinhalten.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung kann der Ausdruck „einziger lonenimplantationsprozessschritt“ einen nichtunterbrochenen Implantationsprozessschritt bezeichnen, der ohne Variation der Implantationsenergie, ohne Variation der Implantationsdosis und ohne Variation der Implantationsionen ausgeführt wird. Zum Beispiel wird, um den einzigen lonenimplantationsprozessschritt auszuführen, eine Ionenimplantationsvorrichtung durch Einstellen von Steuerparametern, z. B. eines festen Implantationsenergiebereichs, eines festen Implantationsdosisbereichs, einer festen Implantationsdauer und eines festen Umgebungstemperaturbereichs, gesteuert. Der einzige lonenimplantationsprozessschritt in diesem Zusammenhang kann auch als die Sequenz von zwei oder mehr nichtunterbrochenen Implantationsbeschüssen verstanden werden, die jeweils ohne Variation der Implantationsenergie, ohne Variation der Implantationsdosis und ohne Variationen der Implantationsionen ausgeführt werden.
Zum Beispiel ist die lonenimplantationsvorrichtung, die zum Ausführen des einzigen lonenimplantationsprozessschrittes verwendet wird, eine Beamline-Implantationsvorrichtung. Zum Beispiel ist ein Beamline-Implantationsgerät bereitgestellt, das die zu implementierenden Isotopen oder Spezies (z. B. ionisierte Atome oder Moleküle) separiert. Zum Beispiel werden die Isotopen oder Spezies in einem Strahl fokussiert und auf die gewünschte Energie nachbeschleunigt, bevor sie auf den Halbleiterkörper auftreffen. Die Beamline-Implantationsvorrichtung kann monoenergetische Spezies mit dem gleichen Masse-zu-Ladung Verhältnis implantieren, indem entweder der Halbleiterwafer durch Ablenkung des Strahls gescannt wird oder der Halbleiterwafer unter dem festen Strahl bewegt wird.
Zum Beispiel umfasst der einzige lonenimplantationsprozessschritt das Implantieren schwerer Ionen. Die schweren Ionen umfassen Ionen mit einer Masse, die jene des ${}_{6}^{12}K o h l e n s t o f f$
-Atomkerns oder des ${}_{14}^{28}S i l i c i u m$
-Atomkerns überschreitet.
Bei einer Ausführungsform umfasst der einzige lonenimplantationsprozessschritt das Implantieren von ionisierten Bordifluorid(BF₂)-Molekülen. Der einzige lonenimplantationsprozessschritt kann durch eine reine BF₂-Ionenimplantation realisiert werden.
Zum Beispiel wird der einzige lonenimplantationsprozessschritt mit einer Implantationsenergie von weniger als 30 keV oder weniger als 20 keV ausgeführt. Zum Beispiel wird der einzige lonenimplantationsprozessschritt so ausgeführt, dass der mittlere Abstand der implantierten Ionen, gemessen von einer Oberfläche 10-1 des bereitgestellten Halbleiterkörpers 10, die durch die implantierten Ionen penetriert wurde, weniger als 100 nm beträgt. Dieser mittlere Abstand kann sogar kürzer, z. B. kürzer als 80 nm, kürzer als 70 nm oder sogar kürzer als 50 nm, sein. Eine mögliche Maßnahme zum Anpassen des mittleren Abstands ist nicht nur die Implantationsenergie, die während des einzigen lonenimplantationsprozessschrittes angewandt wird, sondern auch eine Dicke einer (nicht veranschaulichten) dünnen Oxidschicht bei der Oberfläche 10-1, die während einer Vorbereitung des einzigen lonenimplantationsprozessschrittes entstehen kann.
Ferner kann der einzige lonenimplantationsprozessschritt mit einer Implantationsdosis von wenigstens 2*10¹³ cm^-2 ausgeführt werden. Die Implantationsdosis kann größer als 2*10¹³ cm^-2, z. B. größer als 3*10¹³ cm^-2 oder sogar größer als 6*10¹³ cm^-2 sein.
Bei der Ausführungsform des Verfahrens wird der einzige lonenimplantationsprozessschritt von einem Temperaturausheilungsprozessschritt gefolgt, der bei einer Temperatur geringer als 450 °C ausgeführt wird, wobei durch die implantierten Ionen verursachte Defekte lediglich teilweise ausgeheilt werden. Die Temperatur kann geringer als 450 °C, z. B. geringer als 420 °C oder geringer als 400 °C, gehalten werden. Die Dauer des Temperaturausheilungsprozessschrittes kann von einigen Faktoren abhängen und kann innerhalb des Bereichs von einigen Minuten bis zu einigen Stunden liegen.
Zum Beispiel kann aufgrund eines solchen Niedertemperaturausheilungsprozessschrittes sichergestellt werden, das hauptsächlich Defekte in der Nähe zu der Oberfläche 10-1 teilweise ausgeheilt werden, wodurch die Anodenkontaktzone 1021 mit einer vergleichsweise niedrigeren Defektkonzentration und einer vergleichsweise höheren Dotierungsstoffkonzentration gebildet wird. Zum Beispiel kann die Anodenkontaktzone 1021 eine höhere Dotierungsstoffkonzentration von Dotierungsstoffen des zweiten Leitfähigkeitstyps und/oder alternativ dazu eine höhere Zwischengitteratomdichte, z. B. innerhalb des Bereichs von 10¹⁸ cm^-3 bis 10²⁰ cm^-3, aufzeigen.
Zum Beispiel kann aufgrund eines solchen Niedertemperatur-Temperaturausheilungsprozessschrittes ferner sichergestellt werden, das hauptsächlich Defekte, räumlich von der Oberfläche 10-1 versetzt, nicht ausgeheilt werden, wodurch die Anodenschadenzone 1022 mit einer vergleichsweise höheren Defektkonzentration und einer vergleichsweise niedrigeren Dotierungsstoffkonzentration gebildet wird. Zum Beispiel kann die Anodenschadenzone 1022 eine höhere Defektkonzentration, z. B. innerhalb des Bereichs von 10¹⁸ cm^-3 bis 10²⁰ cm^-3, aufzeigen.
Bei einer Ausführungsform kann die erzeugte Anodenschadenzone 1022 so konfiguriert werden, dass sie eine Lebensdauer und/oder eine Beweglichkeit von Ladungsträgern, die sich innerhalb der Anodenschadenzone 1022 befinden, reduziert. Zum Beispiel kann die Schadenzone 1022 dazu konfiguriert sein, die Emittereffizienz des Anodengebiets 102 zu reduzieren.
Nun wird zusätzlich Bezug auf 2 genommen, die einen Abschnitt eines vertikalen Querschnitts einer Leistungsdiode gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen schematisch und beispielhaft veranschaulicht. Die Leistungsdiode 1 kann gemäß dem oben beschriebenen Verfahren produziert worden sein. Dementsprechend kann das, was mit Bezug auf 1 angegeben wurde, gleichermaßen für die Ausführungsform aus 2 gelten. Analog dazu kann das, was nun mit Bezug auf 2 angegeben wird, gleichermaßen für die Ausführungsform aus 1 gelten.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird, bevor der einzige lonenimplantationsprozessschritt ausgeführt wird, ein erster Implantationsprozessschritt zum Bilden einer Anodenfeldstoppzone 1024 innerhalb des Anodengebiets 102 ausgeführt, wobei die Anodenfeldstoppzone 1024 tiefer innerhalb des Anodengebiets 102 als sowohl die Kontaktzone 1021 als auch die Anodenschadenzone 1022 angeordnet ist. Die Anodenfeldstoppzone 1024 kann räumlich von der Anodenschadenzone 1022 separiert sein, z. B. mittels einer Anodenkörperzone 1023, wie unten ausführlicher beschrieben wird.
Zum Beispiel wird zuerst das Anodengebiet 102 durch Bereitstellen der Basisdotierungsstoffkonzentration, z. B. durch einen Implantationsprozessschritt und/oder einen Diffusionsprozessschritt, erzeugt. Zum Beispiel kann die Basisdotierungsstoffkonzentration des Anodengebiets 102 mit Bor als das Dotierungsstoffmaterial erreicht werden. Bei den veranschaulichten Ausführungsformen kann das Gebiet, das mit der Bezugsziffer 1023 bezeichnet wird, eine Anodenkörperzone benennen, die im Wesentlichen die Basisdotierungsstoffkonzentration aufzeigt.
Danach kann die Anodenfeldstoppzone 1024 gebildet werden, indem der erste Implantationsprozessschritt ausgeführt wird, der verschieden von dem einzigen lonenimplantationsprozessschritt ist. Die Anodenfeldstoppzone 1024 kann in einem unteren Teil des Anodengebiets 102 angeordnet sein oder kann sogar das Anodengebiet 1024 abschließen. Ferner können die Implantationsteilchen, die in dem Anodengebiet 102 mittels des ersten Implantationsprozessschrittes eingeführt werden, einem Temperaturausheilungsprozessschritt unterzogen werden, sodass Defekte, die durch die Implantationsteilchen verursacht werden, ausgeheilt werden, sodass z. B. die Defekte, die durch die Implantationsteilchen verursacht wurden, vollständig ausgeheilt werden. Dies kann eine vergleichsweise hohe Dotierungsstoffkonzentration innerhalb der Anodenfeldstoppzone 1024, z. B. eine Dotierungsstoffkonzentration größer als die Dotierungsstoffkonzentration der Anodenkörperzone(n) 1023, ergeben.
Die Anodenfeldstoppzone 1024 kann eine Dotierungsstoffkonzentration von Dotierungsstoffen des zweiten Leitfähigkeitstyps innerhalb des Bereichs von 5e16 cm^-3 bis 7e17 cm^-3 aufweisen. Zum Beispiel wird diese Dotierungsstoffkonzentration mittels implantierter Borionen erreicht, die anschließend dem Temperaturausheilungsprozessschritt unterzogen werden.
Dann, d. h. nach dem Erzeugen der Anodenfeldstoppzone 1024, z. B. anschließend an den ersten Implantationsprozessschritt und den darauffolgenden Temperaturausheilungsprozessschritt, kann der einzige lonenimplantationsprozessschritt zum Bilden der Anodenkontaktzone 1021 und der Anodenschadenzone 1022 ausgeführt werden.
Dementsprechend versteht es sich, dass gemäß einer Ausführungsform die Dotierungsstoffkonzentration des Anodengebiets 102 vor dem einzigen lonenimplantationsprozessschritt angepasst werden kann, z. B. mittels des Implantierens von Bor. Die Anodenkörperzone(n) 1023 des Anodengebiets 102, die keinen Teil der Anodenkontaktzone 1021, der Anodenschadenzone 1022 und der Anodenfeldstoppzone 1024 bildet (bilden), kann (können) eine Dotierungsstoffkonzentration von Dotierungsstoffen des zweiten Leitfähigkeitstyps innerhalb des Bereichs von 1*10¹⁶ cm^-3 bis 2*10¹⁷ cm^-3 aufzeigen.
Bei der Ausführungsform ist die Anodenfeldstoppzone 1024 räumlich von der Anodenschadenzone 1022 um wenigstens 250 nm entlang der vertikalen Richtung Z versetzt. Dieser Abstand kann sogar größer 250 nm, z. B. größer als 400 nm oder größer als 600 nm, sein. Es versteht sich, dass dieser Abstand zwischen der Anodenfeldstoppzone 1024 und der Anodenschadenzone 1022 auf den Abstand zwischen einer Spitze der Defektkonzentration der Anodenschadenzone 1022 und eine Spitze der Dotierungsstoffkonzentration der Anodenfeldstoppzone 1024 verweisen kann. Die Anodenfeldstoppzone 1024 und die Anodenschadenzone 1022 können mittels der Anodenkörperzone 1023 voneinander separiert sein.
Schließlich kann nach dem einzigen lonenimplantationsprozessschritt eine Anodenmetallisierung 11 auf dem Anodengebiet 102 bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann die Anodenkontaktzone 1021 des Anodengebiets 102 in Kontakt mit der Anodenmetallisierung 11 angeordnet werden
Nun spezieller unter Bezugnahme auf 2 umfasst die Leistungsdiode 1 einen Halbleiterkörper 10 mit einem Anodengebiet 102 und einem Driftgebiet 100, wobei der Halbleiterkörper 10 mit einer Anodenmetallisierung 11 der Leistungsdiode 1 und mit einer Kathodenmetallisierung 12 der Leistungsdiode 1 gekoppelt ist. Die Anodenmetallisierung 11 kann einen Teil eines Anodenlastanschlusses der Leistungsdiode 1 bilden und die Kathodenmetallisierung 12 kann einen Teil eines Kathodenlastanschlusses der Leistungsdiode 1 bilden. Hinsichtlich des Anodengebiets 102 und des Driftgebiets 100 des Halbleiterkörpers 10 können die bereits gegebenen Erklärungen zu treffen.
Entsprechend können eine Anodenkontaktzone 1021 und eine Anodenschadenzone 1022 beide in dem Anodengebiet 102 implementiert sein. Die Anodenkontaktzone 1021 kann in Kontakt mit der Anodenmetallisierung 11 angeordnet werden und die Anodenschadenzone 1022 kann in Kontakt mit und unterhalb der Anodenkontaktzone 1021 angeordnet werden. Die Anodenkontaktzone 1021 und die Anodenschadenzone 1022 können gemäß dem oben beschriebenen Verfahren, z. B. mittels des einzigen lonenimplantationsprozessschritt, gebildet worden sein.
Zum Beispiel umfasst der Halbleiterkörper 10 ferner ein Kathodenkontaktgebiet 108, wobei das Driftgebiet 100 durch das Kathodenkontaktgebiet 108 mit der Kathodenmetallisierung 12 gekoppelt sein kann. Zum Beispiel ist das Kathodenkontaktgebiet 108 in Kontakt mit der Kathodenmetallisierung 12 angeordnet und kann eine Dotierungsstoffkonzentration von Dotierungsstoffen des ersten Leitfähigkeitstyps innerhalb des Bereichs von 5*10¹⁹ cm^-3 bis 5*10²⁰ cm^-3 aufzeigen.
Die Leistungsdiode 1-1 kann zum Beispiel eine pin- oder eine pn^-n-Struktur umfassen, die durch das Anodengebiet 102 (p), das Driftgebiet 100 (i oder n^-) und das Kathodenkontaktgebiet 108 (n) gebildet ist.
Bei einer Ausführungsform erstreckt sich die Anodenschadenzone 1022 in das Anodengebiet 102 entlang der vertikalen Richtung Z nicht weiter als herab zu einem Ausdehnungsniveau von 75 nm, gemessen von der Oberfläche 10-1 des Halbleiterkörpers 10-1, das sich bei dem gleichen Level wie ein Übergang zwischen der Anodenmetallisierung 11 und der Anodenkontaktzone 1021 befinden kann. Zusätzlich oder alternativ dazu kann Fluor innerhalb sowohl der Anodenkontaktzone 1021 als auch der Anodenschadenzone 1022 mit einer Fluorkonzentration von wenigstens 10¹⁶ Atome*cm^-3 enthalten sein.
Das Ausdehnungsniveau kann geringer als 75 nm, z. B. geringer als 50 nm oder sogar geringer als 20 nm, sein. Mit anderen Worten ist bei einer Ausführungsform der untere Abschluss 10221 der Anodenschadenzone 1022 von der Oberfläche 10-1 des Halbleiterkörpers 10, z. B. von dem Übergang zwischen der Anodenmetallisierung 11 und dem Anodengebiet 102 um nicht mehr als 75 nm, nicht mehr als 50 nm oder nicht mehr als 20 nm beabstandet. Mit anderen Worten kann die Anodenschadenzone 1022 unterhalb der Anodenkontaktzone 1021 angeordnet sein, aber dennoch sehr nahe zu der Anodenmetallisierung 11 und ausreichend weit von dem pn-Übergang, der zwischen dem Anodengebiet 102 und dem Driftgebiet 100 gebildet ist, entfernt positioniert sein.
Die Fluorkonzentration kann auch größer als 10¹⁶ Atome*cm^-3, z. B. größer als 5*10¹⁷ Atome*cm^-3 oder sogar größer als 10¹⁹ Atome*cm^-3, sein.
Zum Beispiel erstreckt sich das Anodengebiet 102 in den Halbleiterkörper 10 entlang der vertikalen Richtung Z für wenigstens 2 µm, für wenigstens 4 µm oder für wenigstens 6 µm.
Ferner kann bei einer Ausführungsform ein Abstand zwischen einer Spitze des elektrischen Feldes während eines Sperrzustandes der Leistungsdiode 1 und dem unteren Abschluss 10221 der Anodenschadenzone 1022 wenigstens 250 nm, wenigstens 400 nm oder wenigstens 600 nm betragen. Ein solcher Abstand zwischen der Spitze E_MAX des elektrischen Feldes E während eines Sperrzustandes der Leistungsdiode 1 und dem unteren Abschluss 10221 ist beispielhaft in 3 veranschaulicht und als ΔZ bezeichnet. Zum Beispiel kann die Leistungsdiode 1 z. B. mittels des Abstandes ΔZ so konfiguriert sein, dass sich ein Raumladungsgebiet, z. B. während eines Sperrzustandes der Leistungsdiode 1, nicht in die Schadenzone 1022 hinein erstreckt.
Nun unter ausführlicherer Bezugnahme auf 3 sollen beispielhafte Ausdehnungen und Dotierungsstoffkonzentrationen N_A (p-Typ-Dotierungsstoffe), N_D (n-Typ-Dotierungsstoffe) und Defekt(D)-Konzentrationen erklärt werden. Es versteht sich, dass diese beispielhaften Werte auf alle oben beschriebenen Ausführungsformen hinsichtlich sowohl des Verfahrens als auch der Leistungsdiode 1 zutreffen können.
Die Anodenkontaktzone 1021, die in Kontakt mit der Anodenmetallisierung 11 angeordnet sein kann und die einen oberen Abschluss aufzeigen kann, der einen Teil der Oberfläche 10-1 sein kann, kann mit einer hohen Konzentration von näherungsweise 10¹⁹ cm^-3 p-dotiert sein. Ferner kann eine Fluorkonzentration von wenigstens 10¹⁶ Atome*cm^-3 in der Anodenkontaktzone 1021 vorliegen. Die Anodenkontaktzone 1021 kann eine Gesamtausdehnung in der vertikalen Richtung Z von näherungsweise 50 nm bis zu 200 nm aufweisen.
Die Anodenschadenzone 1022, die unterhalb und in Kontakt mit der Anodenkontaktzone 1021 angeordnet sein kann, kann eine hohe Defektkonzentration von näherungsweise 10¹⁹ cm^-3 aufweisen. Ferner kann eine Fluorkonzentration von wenigstens 10¹⁶ Atome*cm^-3 in der Anodenschadenzone 1022 vorliegen. Die Anodenschadenzone 1022 kann eine Gesamtausdehnung in der vertikalen Richtung Z von näherungsweise 100 nm bis zu 400 nm aufweisen.
Wie oben erklärt wurde, können die Anodenkontaktzone 1021 und die Anodenschadenzone 1022 durch einen einzigen lonenimplantationsprozessschritt und einen anschließenden Temperaturausheilungsprozessschritt, während dem die Defekte, die durch die Ionenimplantation verursacht werden, lediglich teilweise ausgeheilt werden, gebildet werden.
Die Anodenkörperzone(n) 1023, die unterhalb der Anodenschadenzone 1022 angeordnet ist (sind), kann (können) mit einer Basiskonzentration von näherungsweise 10¹⁷ cm^-3 p-dotiert sein. Die Anodenkörperzone(n) 1023 kann (können) eine Gesamtausdehnung in der vertikalen Richtung Z von näherungsweise 200 nm bis zu 700 nm aufweisen. Wie oben erklärt wurde, kann das Anodengebiet 102 die Anodenfeldstoppzone 1024, entweder als eine Zone, die das Anodengebiet 102 in der vertikalen Richtung Z abschließt, oder als eine Zone, die zwischen zwei Anodenkörperzonen 1023 angeordnet ist, wie in 3 veranschaulicht, beinhalten. Die Anodenfeldstoppzone 1024 kann mit einer höheren Konzentration als die Anodenkörperzone(s) 1023, z. B. mit einer Konzentration von näherungsweise 10¹⁸ cm^-3, p-dotiert sein. Die Anodenfeldstoppzone 1024 kann eine Gesamtausdehnung in der vertikalen Richtung Z von näherungsweise 200 nm bis zu 600 nm aufweisen.
Das Driftgebiet 100 kann mit einer niedrigen Dotierungsstoff- oder einer intrinsischen Konzentration, z. B. mit einer Konzentration von bis zu 5*10¹⁴cm^-3, n-dotiert sein. Zum Beispiel werden die Dotierungsstoffkonzentration des Driftgebiets 100 und seine Gesamtausdehnung entlang der vertikalen Richtung Z in Abhängigkeit von der Nennspannung, für die die Leistungsdiode 1 gestaltet werden soll, gewählt.
Das Driftgebiet 100 kann durch das Kathodenkontaktgebiet 108 mit der Kathodenmetallisierung 12 gekoppelt sein. Zum Beispiel ist das Kathodenkontaktgebiet 108 in Kontakt mit der Kathodenmetallisierung 12 angeordnet und kann mit einer Dotierungsstoffkonzentration von näherungsweise 1*10²⁰ cm^-3 n-dotiert sein. Zum Beispiel weist das Kathodenkontaktgebiet 108 eine Gesamtausdehnung entlang der vertikalen Richtung Z von bis zu 0,3 µm auf.
Oben beschriebenen Ausführungsformen beinhalten die Erkenntnis, dass eine Leistungsdiode mit einer Anode, die nur schwach Löcher emittiert, mit einer Anode erzielt werden kann, die eine stark dotierte Kontaktzone und eine Schadenzone aufweist. Jedoch kann, unter Umständen, z. B. unter hohen Betriebstemperaturen, eine solche Schadenzone auch als eine Ladungsträgergenerierungszone wirken. Um solche Effekte zu vermeiden, kann sichergestellt werden, dass sich das Raumladungsgebiet nicht in die Schadenzone hinein erstreckt. Gemäß einer oder mehreren oben beschriebenen Ausführungsformen ist vorgeschlagen, eine sehr schmale Anodenschadenzone, die von dem Raumladungsgebiet ausreichend weit räumlich versetzt ist, bereitzustellen, ohne die Notwendigkeit, ein tiefreichendes Anodengebiet bereitzustellen. Zum Beispiel kann eine solche Schadenzone mittels einer einzigen BF₂-lmplantation gebildet werden, die von einem Temperaturausheilungsprozessschritt gefolgt wird, während welchem die BF₂-Defekte lediglich teilweise ausgeheilt werden, sodass gleichzeitig die Anodenschadenzone und die Anodenkontaktzone auf dieser, das heißt angrenzend an die Anodenmetallisierung, produziert werden. Gemäß einer Ausführungsform wird zum Bilden der Anodenschadenzone und der Kontaktzone nicht Bor, sondern PF₂ implantiert.
In dem Obigen wurden Ausführungsformen erklärt, die Leistungsdioden und entsprechende Verarbeitungsverfahren betreffen. Diese Leistungsdioden basieren zum Beispiel auf Silicium (Si). Entsprechend kann ein(e) monokristalline(s) Halbleitergebiet oder -schicht, z. B. der Halbleiterkörper 10 und seine Gebieten/Zonen, z. B. die Gebiete 100, 102, 108 usw., ein(e) monokristalline(s) Si-Gebiet oder Si-Schicht sein. Bei anderen Ausführungsformen kann polykristallines oder amorphes Silicium eingesetzt werden.
Es versteht sich jedoch, dass der Halbleiterkörper 10 und seine Gebiete/Zonen aus einem beliebigem Halbleitermaterial gefertigt sein können, das zum Herstellen einer Leistungsdiode geeignet ist. Beispiele für solche Materialien beinhalten unter anderem elementare Halbleitermaterialien, wie etwa Silicium (Si) oder Germanium (Ge), Gruppe-IV-Verbindungshalbleitermaterialien, wie etwa Siliciumcarbid (SiC) oder Silicium-Germanium (SiGe), binäre, ternäre oder quaternäre III-V-Halbleitermaterialien, wie etwa Galliumnitrid (GaN), Galliumarsenid (GaAs), Galliumphosphid (GaP), Indiumphosphid (InP), Indiumgalliumphosphid (InGaP), Aluminiumgalliumnitrid (AlGaN), Aluminiumindiumnitrid (AlInN), Indiumgalliumnitrid (InGaN), Aluminiumgalliumindiumnitrid (AlGaInN) oder Indiumgalliumarsenidphosphid (InGaAsP), und binäre oder ternäre II-VI-Halbleitermaterialien, wie etwa Kadmiumtellurid (CdTe) und Quecksilberkadmiumtellurid (HgCdTe), um nur einige zu nennen. Die zuvor erwähnten Halbleitermaterialien werden auch als „Homoüberganghalbleitermaterialien“ bezeichnet. Wenn zwei verschiedene Halbleitermaterialien kombiniert werden, wird ein Heteroüberganghalbleitermaterial gebildet. Beispiele für Heteroüberganghalbleitermaterialien beinhalten unter anderem Aluminiumgalliumnitrid(AlGaN)-Aluminiumgalliumindiumnitrid(AlGaInN), lndiumgalliumnitrid(InGaN)-Aluminiumgalliumindiumnitrid(AlGaInN), Indiumgalliumnitrid(InGaN)-Galliumnitrid(GaN), Aluminiumgalliumnitrid(AlGaN)-Galliumnitrid(GaN), Indiumgalliumnitrid(InGaN)-Aluminiumgalliumnitrid(AlGaN), Silicium-Siliciumcarbid (Si_xC_1-x) und Silicium-SiGe-Heteroüberganghalbleitermaterialien. Für Leistungshalbleitervorrichtungsanwendungen werden zurzeit hauptsächlich Si-, SiC-, GaAs- und GaN-Materialien verwendet.
Räumlich relative Begriffe, wie etwa „unter“, „unterhalb“, „niedriger“, „über“, „oberer“ und dergleichen werden der Einfachheit der Beschreibung halber verwendet, um die Positionierung eines Elements relativ zu einem zweiten Element zu beschreiben. Es wird beabsichtigt, dass diese Begriffe zusätzlich zu denjenigen, die in den Figuren dargestellt sind, verschiedene Orientierungen der entsprechenden Vorrichtung einschließen. Ferner werden auch Begriffe wie „erster“, „zweiter“ und dergleichen verwendet, um verschiedene Elemente, Gebiete, Abschnitte usw. zu beschreiben, und es wird ebenfalls nicht beabsichtigt, dass diese beschränkend sind. Über die gesamte Beschreibung hinweg verweisen gleiche Begriffe auf gleiche Elemente.
Die Begriffe „aufweisend“, „enthaltend“, „beinhaltend“, „umfassend“, „aufzeigend“ und dergleichen sind offene Begriffe und geben das Vorhandensein der angegebenen Elemente oder Merkmale an, schließen aber keine zusätzlichen Elemente oder Merkmale aus.
In Anbetracht der obigen Bandbreite an Variationen und Anwendungen versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung weder durch die vorangehende Beschreibung beschränkt wird, noch durch die beigefügten Zeichnungen beschränkt wird. Stattdessen ist die vorliegende Erfindung lediglich durch die folgenden Ansprüche und deren rechtliche Äquivalente beschränkt.

Claims

Verfahren zum Verarbeiten einer Leistungsdiode (1), das Folgendes umfasst: - Bereitstellen eines Halbleiterkörpers (10); - Erzeugen eines Anodengebiets (102) und eines Driftgebiets (100) in dem Halbleiterkörper (10); - Bilden sowohl einer Anodenkontaktzone (1021) als auch einer Anodenschadenzone (1022) in dem Anodengebiet (21) durch einen einzigen Ionenimplantationsprozessschritt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der einzige lonenimplantationsprozessschritt das Implantieren schwerer Ionen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der einzige lonenimplantationsprozessschritt das Implantieren von Bordifluoridionen umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der einzige lonenimplantationsprozessschritt mit einer Beamline-Implantationsvorrichtung ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der einzige lonenimplantationsprozessschritt mit einer Implantationsenergie von weniger als 20 keV ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der einzige lonenimplantationsprozessschritt mit einer Implantationsdosis von wenigstens 2*10¹³ cm^-2 ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der einzige lonenimplantationsprozessschritt so ausgeführt wird, dass ein mittlerer Abstand der implantierten Ionen, gemessen von einer Oberfläche (10-1) des Halbleiterkörpers (10), die durch die implantierten Ionen penetriert wurde, weniger als 100 nm beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der einzige lonenimplantationsprozessschritt von einem Temperaturausheilungsprozessschritt gefolgt wird, der bei einer Temperatur geringer als 450 °C ausgeführt wird, wobei durch die implantierten Ionen verursachte Defekte lediglich teilweise ausgeheilt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Erzeugen des Anodengebiets (102) einen Implantationsprozessschritt und/oder einen Diffusionsprozessschritt umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner, bevor der einzige lonenimplantationsprozessschritt ausgeführt wird, das Ausführen eines ersten Implantationsprozessschrittes zum Bilden einer Anodenfeldstoppzone (1024) innerhalb des Anodengebiets (102) umfasst, wobei die Anodenfeldstoppzone (1024) tiefer innerhalb des Anodengebiets (102) als sowohl die Kontaktzone (1021) als auch die Anodenschadenzone (1022) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Anodenfeldstoppzone (1024) räumlich von der Anodenschadenzone (1022) um wenigstens 250 nm entlang einer vertikalen Richtung (Z) versetzt ist.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Implantationsteilchen, die in das Anodengebiet (102) mittels des ersten Implantationsprozessschrittes eingeführt werden, einem Temperaturausheilungsprozessschritt unterzogen werden, sodass Defekte, die durch die Implantationsteilchen verursacht werden, ausgeheilt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anodenschadenzone (1022) so konfiguriert ist, dass sie eine Lebensdauer und/oder eine Beweglichkeit von Ladungsträgern, die sich innerhalb der Anodenschadenzone (1022) befinden, reduziert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner nach dem einzigen lonenimplantationsprozessschritt das Bereitstellen einer Anodenmetallisierung (11) auf dem Anodengebiet (102) umfasst.
Leistungsdiode (1), die Folgendes umfasst: - einen Halbleiterkörper (10) mit einem Anodengebiet (102) und einem Driftgebiet (100), wobei der Halbleiterkörper (10) mit einer Anodenmetallisierung (11) der Leistungsdiode (1) und mit einer Kathodenmetallisierung (12) der Leistungsdiode (1) gekoppelt ist; - eine Anodenkontaktzone (1021) und eine Anodenschadenzone (1022), die beide in dem Anodengebiet (102) implementiert sind, wobei die Anodenkontaktzone (1021) in Kontakt mit der Anodenmetallisierung (11) angeordnet ist und die Anodenschadenzone (1022) in Kontakt mit und unterhalb der Anodenkontaktzone (1021) angeordnet ist; wobei sich die Anodenschadenzone (1022) in das Anodengebiet (102) entlang einer vertikalen Richtung (Z) nicht weiter als herab zu einem Ausdehnungsniveau von 75 nm, gemessen von einer Oberfläche (10-1) des Halbleiterkörpers (10), erstreckt.
Leistungsdiode (1), die Folgendes umfasst: - einen Halbleiterkörper (10) mit einem Anodengebiet (102) und einem Driftgebiet (100), wobei der Halbleiterkörper (10) mit einer Anodenmetallisierung (11) der Leistungsdiode (1) und mit einer Kathodenmetallisierung (12) der Leistungsdiode (1) gekoppelt ist; - eine Anodenkontaktzone (1021) und eine Anodenschadenzone (1022), die beide in dem Anodengebiet (102) implementiert sind, wobei die Anodenkontaktzone (1021) in Kontakt mit der Anodenmetallisierung (11) angeordnet ist und die Anodenschadenzone (1022) in Kontakt mit und unterhalb der Anodenkontaktzone (1021) angeordnet ist; wobei Fluor innerhalb sowohl der Anodenkontaktzone (1021) als auch der Anodenschadenzone (1022) mit einer Fluorkonzentration von wenigstens 10¹⁶ Atome*cm^-3 enthalten ist.
Leistungsdiode (1) nach Anspruch 15 oder 16, wobei sich das Anodengebiet (102) in den Halbleiterkörper (10) entlang der vertikalen Richtung (Z) für wenigstens 2 µm erstreckt.
Leistungsdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 17, wobei ein Abstand zwischen einer Spitze des elektrischen Feldes während eines Sperrzustandes der Leistungsdiode (1) und dem unteren Abschluss (10221) der Anodenschadenzone (1022) wenigstens 250 nm beträgt.
Leistungsdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 18, wobei sich ein Raumladungsgebiet nicht in die Schadenzone (1022) erstreckt.
Leistungsdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 19, wobei der Halbleiterkörper (10) ferner ein Kathodenkontaktgebiet (108) umfasst, wobei das Driftgebiet (100) durch das Kathodenkontaktgebiet (108) mit der Kathodenmetallisierung (12) gekoppelt ist.