專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法
半導(dǎo)體裝置及其制造方法
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及一種具有異質(zhì)結(jié)和埋入的發(fā)射極的二極管，該二極管尤其適合作Z 二極管應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合將擊穿電壓設(shè)計(jì)在約20V或40V上，由此 可以使用在14V或28V的車載電源中。在當(dāng)今的機(jī)動(dòng)車中，越來(lái)越多的功能通過(guò)電部件實(shí)現(xiàn)。由此產(chǎn)生了對(duì)電功率的日 益增大的需求。為了滿足此需求，必須提高機(jī)動(dòng)車中的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的效率。迄今為止，在機(jī) 動(dòng)車發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中通常使用硅二極管作為Z二極管。成本有利的硅二極管的優(yōu)點(diǎn)在于它的 小反向電流和它的高魯棒性。硅二極管的缺點(diǎn)在于相對(duì)較高的導(dǎo)通電壓VF。在室溫下，電流在VF = 0. 7V時(shí)才 開(kāi)始流動(dòng)。在普通的運(yùn)行條件下，例如在500A/cm2的電流密度下，VF上升直至超過(guò)IV。此 導(dǎo)通損耗顯著降低了發(fā)電機(jī)的效率。硅二極管的另一缺點(diǎn)在于擊穿電壓的正的溫度系數(shù)。硅二極管的擊穿電壓是由雪崩生成確定的并且隨著溫度的升高而增大。如果Z 二 極管被設(shè)置用于限制車載電源電壓，則因此在高環(huán)境溫度和特殊的運(yùn)行條件(負(fù)載突降) 下也許不再能夠確保保護(hù)功能。車載電源中的電壓隨后短時(shí)間地上升超過(guò)最大允許值并且 導(dǎo)致從車載電源獲得其供電電壓的電子部件的損壞。為了降低導(dǎo)通損耗，在DE-OS 102004056663中建議使用所謂的高效率二極管 (HED)來(lái)替代硅二極管。高效率二極管(HED)是新式的肖特基二極管，其與傳統(tǒng)的肖特基二 極管相比不具有由反向電壓導(dǎo)致的勢(shì)壘降低效應(yīng)并且因此具有小的反向電流。高效率二極 管(HED)由單片集成在半導(dǎo)體芯片上的、傳統(tǒng)肖特基二極管與諸如場(chǎng)板、pn結(jié)或不同的勢(shì) 壘金屬的其他元件的組合組成。高效率二極管(HED)往往在溝槽技術(shù)中實(shí)施。因此，HED包 括至少一些溝槽結(jié)構(gòu)。這些溝槽(Graben)約1_3 μ m深并且約0. 5_1 μ m寬。通過(guò)HED可 以實(shí)現(xiàn)約0. 5-0. 6V的低得多的導(dǎo)通電壓。HED的一種替換方案是在DE-OS 102006024850中所提出的異質(zhì)結(jié)二極管 (Heterojunction-Diode或HJD)。與兩個(gè)不同地?fù)诫s的層由相同半導(dǎo)體材料、例如硅組成 的通常的pn結(jié)不同，異質(zhì)結(jié)例如由由硅鍺(SihGex)構(gòu)成的ρ摻雜層和由硅(Si)構(gòu)成的η 摻雜層形成。在此，下標(biāo)“X”表示鍺含量。例如，χ = 0.3對(duì)應(yīng)于30%的鍺含量。

圖1中示出了異質(zhì)結(jié)二極管HJD的實(shí)施例。所示HJD包括約200 μ m厚的、高度 η摻雜的硅襯底1。約1. 1 μ m厚且摻雜濃度例如為4. 5X1016l/cm3的η摻雜的硅外延層2 位于硅襯底1的上面。鍺含量為10-40%的SiGe層3位于硅外延層2的上面。SiGe層約 10-50nm厚并且摻雜有濃度大于1019l/cm3的硼。在更高摻雜的情況下，階梯形的ρ摻雜特 征是有利的。芯片上側(cè)的SiGe層3和芯片下側(cè)的硅襯底1均設(shè)置有金屬觸點(diǎn)4或5。這些觸點(diǎn) 可以例如由鉻、鎳和銀的層序列組成。觸點(diǎn)4和5形成二極管的電極，即陽(yáng)極或陰極。通過(guò) 異質(zhì)結(jié)二極管HJD可以實(shí)現(xiàn)其導(dǎo)通電壓VF小于通常的、僅僅由一種半導(dǎo)體材料組成的二極 管的導(dǎo)通電壓。與在DE-OS 102004056663中所描述的由很多非常細(xì)小的結(jié)構(gòu)(< μπι)組成的HED不同，可以更容易地制造HJD。因?yàn)椴怀霈F(xiàn)肖特基二極管的顯著的勢(shì)壘降低效應(yīng)，所以 異質(zhì)結(jié)的能量勢(shì)壘顯著更少地依賴于所施加的反向電壓。因此，HJD中的反向電流在無(wú)需 如在HED中所必須采取的高成本措施的情況下也小于傳統(tǒng)肖特基二極管中的反向電流。無(wú)論在傳統(tǒng)的硅二極管中還是在以上所述的替換方案HED或HJD中邊緣結(jié)構(gòu)都是 必需的。如果沒(méi)有邊緣結(jié)構(gòu)，那么芯片邊緣的表面處的場(chǎng)強(qiáng)會(huì)高于芯片內(nèi)部中的場(chǎng)強(qiáng)。這 可能導(dǎo)致在所期望的電壓以下以及在芯片邊緣處非常小的面積(過(guò)高的電流密度！)上已 經(jīng)發(fā)生擊穿。通過(guò)合適的邊緣結(jié)構(gòu)減小了部件的邊緣區(qū)域中的場(chǎng)強(qiáng)。因此，擊穿不再發(fā)生 在邊緣區(qū)域中而是發(fā)生在部件的中心。邊緣結(jié)構(gòu)的實(shí)施例是所謂的浮置保護(hù)環(huán)。圖2示出具有邊緣結(jié)構(gòu)——保護(hù)環(huán)的pn 二極管。如在圖2中可以從硅二極管的 示例看出，二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由高度n摻雜的硅襯底1、放置在硅襯底1上面的n摻雜的硅 外延層2以及至少一個(gè)擴(kuò)散到n硅外延層2中的p摻雜的槽6組成。金屬觸點(diǎn)4或5形成 二極管的電極陽(yáng)極或陰極。邊緣結(jié)構(gòu)由至少一個(gè)擴(kuò)散在n硅外延層2中的、環(huán)狀的、p摻雜 的槽66組成。氧化層7位于部件的邊緣區(qū)域的上面，以便保護(hù)硅表面以避免電斷路以及不 同類型的雜質(zhì)。槽66用于使空間電荷區(qū)在邊緣區(qū)域中擴(kuò)展，因此減小部件的邊緣區(qū)域中的 場(chǎng)強(qiáng)。因此，二極管的擊穿電壓不由邊緣區(qū)域而是由二極管的中心確定。槽66不具有傳導(dǎo) 大電流的功能，因此，環(huán)狀槽通常被設(shè)計(jì)得相對(duì)較窄并且取名“環(huán)”。具有邊緣結(jié)構(gòu)的pn 二極管的另一示例是圖3中所示的、具有邊緣結(jié)構(gòu)——場(chǎng)板的 pn 二極管。在此同樣可以看到由與圖2中的元件相同的元件構(gòu)成的硅二極管高度n摻雜 的硅襯底1、放置在硅襯底1上面的n摻雜的硅外延層2、至少一個(gè)擴(kuò)散在n硅外延層中的 P摻雜的槽6以及再次用作二極管的陰極電極的金屬觸點(diǎn)5。用作二極管的陽(yáng)極電極的金 屬層44在p摻雜的槽6上面在邊緣處向外擴(kuò)展。氧化層7位于金屬44與p摻雜的槽6或 者n摻雜的硅外延層2之間。該金屬氧化物硅結(jié)構(gòu)就是所謂的場(chǎng)板。所述場(chǎng)板同樣具有使 空間電荷區(qū)在邊緣區(qū)域中擴(kuò)展的任務(wù)，因此減小部件邊緣區(qū)域中的場(chǎng)強(qiáng)。防止空間電荷區(qū)達(dá)到芯片邊緣的金屬環(huán)8位于芯片邊緣處。通過(guò)該場(chǎng)板邊緣結(jié)構(gòu) 同樣實(shí)現(xiàn)了擊穿發(fā)生在部件的中心。除了這兩個(gè)所列舉的示例以外，當(dāng)然還已知其他的邊 緣結(jié)構(gòu)。它們的共同特征在于，這些結(jié)構(gòu)需要附加的芯片面積。此外，通常還需要附加的工 藝步驟或者掩模。這伴隨著較高的缺陷風(fēng)險(xiǎn)。總而言之，這會(huì)導(dǎo)致更高的生產(chǎn)成本。此外，芯片邊緣表面處的附加結(jié)構(gòu)意味著部件運(yùn)行時(shí)的一定的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)闊o(wú) 論是表面還是芯片邊緣都特別強(qiáng)地遭受雜質(zhì)和機(jī)械應(yīng)力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)包括提供一種具有低導(dǎo)通電壓和高魯棒性的二極管，其適合作為齊 納二極管(Z二極管)應(yīng)用于汽車發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中。此任務(wù)通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的特征解決。通過(guò)更低的導(dǎo)通電壓以有利的方式減小了二極管的損耗功率并且因此提高發(fā)電 機(jī)的效率。此外，擊穿電壓不依賴于——或者僅僅微弱地——依賴于溫度。因此，在負(fù)載突 降運(yùn)行中，車載電源電壓的提高比在使用通常的二極管的情形下低。由此，更好地保護(hù)車載 電源的用電器免受過(guò)壓的損害?？梢允∪ネǔ５亩O管的、在制造中高成本的且需要許多 面積的邊緣結(jié)構(gòu)，由此可以實(shí)現(xiàn)特別有利的制造方法。根據(jù)本發(fā)明的解決方案的二極管是具有埋入的發(fā)射極的異質(zhì)結(jié)二極管，并且以下被簡(jiǎn)稱為“HJD-BE”。HJD-BE被如此設(shè)計(jì)，使得在埋入的發(fā)射極處發(fā)生擊穿，即在半導(dǎo)體的內(nèi)部而不是在敏感的表面或者邊緣處發(fā)生擊穿。HJD-BE的總擊穿電壓由穿通擊穿 (Reach-Through-Durchbruch)和雪崩擊穿(Avanlanche-Durchbruch)的組合確定。在此情 況下獲得了其他優(yōu)點(diǎn)。因此，HJD-BE的導(dǎo)通電壓小于傳統(tǒng)二極管中的導(dǎo)通電壓。特別有利 地，擊穿發(fā)生在部件的內(nèi)部。由此擊穿是非常穩(wěn)定的，因?yàn)槠淠軌虿皇馨雽?dǎo)體表面處的電荷 影響。與通常的Z 二極管相比，擊穿電壓具有更小的溫度系數(shù)或者根本不再依賴于溫 度。在此，可以以有利的方式不再使用附加的邊緣結(jié)構(gòu)。附1至3已示出具有二極管特性的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的已知的解決方案。在圖4 和5中示出了本發(fā)明的實(shí)施例，其中，圖4詳細(xì)地示出具有埋入的發(fā)射極的異質(zhì)結(jié)二極管并 且圖5示出具有埋入的發(fā)射極的平面型肖特基二極管。在圖6中示出了具有埋入的發(fā)射極 的異質(zhì)結(jié)二極管的仿真結(jié)果，其中，在上方示出了仿真中所使用的結(jié)構(gòu)、在中部示出了電場(chǎng) 強(qiáng)度以及在下部示出了擊穿開(kāi)始時(shí)沿著AB的電場(chǎng)強(qiáng)度的示意性變化曲線。具有可能的替代方案的建議的結(jié)構(gòu)和功能的詳細(xì)描述如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的HJD-BE由高度n摻雜的硅襯底1、第一 n硅外延層22、 第二 n硅外延層12、SiGe層3、至少一個(gè)埋入的p摻雜的發(fā)射極槽9、在芯片上側(cè)的作為歐 姆觸點(diǎn)或者陽(yáng)極電極的金屬層4以及在芯片下側(cè)的作為歐姆觸點(diǎn)或陰極電極的金屬層5組 成。與第二 n硅外延層12相比，第一 n硅外延層22具有更高的摻雜濃度。除了 p摻雜的 SiGe層3與第二 n硅外延層12之間的pn結(jié)以外，在埋入的p摻雜的發(fā)射極槽9與第一 n 硅外延層22之間以及在埋入的p摻雜的發(fā)射極槽9與第二 n硅外延層12之間也形成pn 結(jié)。如同在根據(jù)圖1的實(shí)施例中，SiGe層3約10-50nm厚，具有10-40 %的鍺含量并 且摻雜有濃度大于1019l/cm3的硼。在更高摻雜的情況下，階梯式的p摻雜特征是有利的。 因此，可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通電壓小于通常的、僅僅由一種半導(dǎo)體材料組成的二極管的導(dǎo)通電壓。不 同于肖特基二極管的勢(shì)壘降低效應(yīng)，異質(zhì)結(jié)的能量勢(shì)壘顯著更少地依賴于所施加的反向電 壓。因此HJD中的反向電流在無(wú)需例如在HED中所采取的高成本措施的情況下也小于肖特 基二極管中的反向電流。本發(fā)明的HJD-BE的擊穿電壓由兩個(gè)子結(jié)構(gòu)確定并且是這兩個(gè)子 結(jié)構(gòu)的擊穿電壓之和BV = BV1+BV2。由第一 n硅外延層22、埋入的p摻雜的發(fā)射極槽9以及高度n摻雜的硅襯底1組 成的第一子結(jié)構(gòu)被如此設(shè)計(jì)，使得它的擊穿電壓BV1由雪崩擊穿機(jī)制確定。這可以通過(guò)第 一 n硅外延層22的摻雜濃度、p摻雜的發(fā)射極槽9的摻雜濃度以及高度n摻雜的硅襯底1 與埋入的P摻雜的發(fā)射極槽9之間的距離的適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在最簡(jiǎn)單的情形中，p摻 雜的發(fā)射極槽9的摻雜濃度被選擇為遠(yuǎn)高于第一 n硅外延層22的摻雜濃度。因此，雪崩擊 穿電壓實(shí)際上不再依賴于P摻雜的發(fā)射極槽9的摻雜濃度。這是單側(cè)不連續(xù)的結(jié)。由p摻雜的SiGe層3、第二 n硅外延層12以及埋入的p摻雜的發(fā)射極槽9組成的 第二子結(jié)構(gòu)被如此設(shè)計(jì)，使得它的擊穿電壓BV2由所謂的穿通效應(yīng)確定。這可以通過(guò)第二 n硅外延層12的摻雜濃度以及SiGe層3與埋入的p摻雜的發(fā)射極槽9之間的距離的適當(dāng) 設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。第二子結(jié)構(gòu)是pnp雙極型結(jié)構(gòu)(“埋入的發(fā)射極”)。
在HJD-BE擊穿時(shí)，最高場(chǎng)強(qiáng)的位置——并且因此載流子對(duì)的雪崩生成——不在部件的表面上，而是在埋入的p摻雜的發(fā)射極槽9與第一 n摻雜的硅外延層22之間的pn結(jié) 處。圖6中示出具有埋入的發(fā)射極的異質(zhì)結(jié)二極管的仿真結(jié)果的示例，其中，在上部 示出了仿真中所使用的結(jié)構(gòu)、在中部示出了電場(chǎng)強(qiáng)度以及在下部示出了擊穿開(kāi)始時(shí)沿著AB 的電場(chǎng)強(qiáng)度的示意性變化曲線。因?yàn)樽罡唠妶?chǎng)的位置既不在芯片邊緣處也不在表面處，而是在半導(dǎo)體的內(nèi)部，所 以可以不再使用附加的、高成本的邊緣結(jié)構(gòu)。這除節(jié)省芯片面積外還導(dǎo)致更簡(jiǎn)單的制造過(guò) 程，因?yàn)椴恍枰郊拥墓に嚥襟E或者掩模。因?yàn)閾舸┌l(fā)生在內(nèi)部，即所涉及的是體積擊穿， 所以部件的魯棒性高于設(shè)有邊緣結(jié)構(gòu)的元件的魯棒性。第一子結(jié)構(gòu)的擊穿電壓BV1由雪崩擊穿確定并且因此具有正的溫度系數(shù)，即擊穿 電壓BV1隨著溫度的升高而增大。第二子結(jié)構(gòu)的擊穿電壓BV2由穿通效應(yīng)確定并且因此具 有負(fù)的溫度系數(shù)。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的HJD-BE的總擊穿電壓BV是具有正的溫度系數(shù)的BV1 與具有負(fù)的溫度系數(shù)的BV2的和，所以與普通雪崩二極管相比擊穿電壓BV具有小得多的溫 度系數(shù)。通過(guò)幾何形狀和摻雜濃度的適當(dāng)設(shè)計(jì)甚至存在在很大程度上抑制擊穿電壓BV的 溫度依賴性的可能性。這在二極管應(yīng)在高溫和大電流下用于限制機(jī)動(dòng)車發(fā)電機(jī)中的車載電 源電壓時(shí)是非常有利的。原則上，這些結(jié)構(gòu)也可被設(shè)計(jì)用于其他的電壓，尤其是用于顯著更高的電壓。這些 部件可以通過(guò)雙側(cè)焊接裝配安裝到已知的壓入式二極管殼體中。在分離芯片時(shí)可能出現(xiàn)的 晶體缺陷通?？梢酝ㄟ^(guò)濕刻蝕或干刻蝕消除。這些優(yōu)點(diǎn)，即省去邊緣結(jié)構(gòu)以及擊穿電壓的更小的或者甚至消失的溫度系數(shù)當(dāng)然 也可以在沒(méi)有異質(zhì)結(jié)的同質(zhì)pn結(jié)中得到充分利用。在此，根據(jù)圖4的p摻雜的層3不是由 SiGe組成，而是簡(jiǎn)單地再次由p摻雜的硅組成。以有利的方式，根據(jù)本發(fā)明的解決方案也適用于肖特基二極管。HJD-BE所表現(xiàn)出 的優(yōu)點(diǎn)，如-對(duì)擊穿電壓BV1、BV2或者BV= BV1+BV2的獨(dú)立選擇，-通過(guò)體積中的擊穿實(shí)現(xiàn)的更高的魯棒性，-以及擊穿電壓的溫度系數(shù)的補(bǔ)償，也可以在肖特基二極管中實(shí)現(xiàn)。如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的具有埋入的發(fā)射極的平面型肖特基二極管由高度n摻 雜的硅襯底1、第一 n硅外延層22、第二 n硅外延層12、至少一個(gè)埋入的p摻雜的發(fā)射極槽 9、在芯片上側(cè)的作為肖特基觸點(diǎn)或者陽(yáng)極電極的金屬層44以及在芯片下側(cè)的作為歐姆觸 點(diǎn)或陰極電極的金屬層5組成。如同圖4中所示的HJD-BE，與第二 n硅外延層12相比，第一 n硅外延層22具有更 高的摻雜濃度。除肖特基觸點(diǎn)44與第二 n硅外延層12之間的勢(shì)壘外，在埋入的p摻雜的 發(fā)射極槽9與第一 n硅外延層22之間以及在埋入的p摻雜的發(fā)射極槽9與第二 n硅外延 層12之間也形成pn結(jié)。除圖5中所示的具有埋入的發(fā)射極的平面型肖特基二極管外，還可以結(jié)合現(xiàn)有技 術(shù)中所提及的具有溝槽結(jié)構(gòu)的肖特基二極管來(lái)應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的解決方案的構(gòu)思。
其他特殊的構(gòu)型是p摻雜的SiGe層3的鍺含量在10-40%之間。p摻雜的SiGe層3摻雜有濃度大于1019l/cm3的硼，其中，可以階梯式地實(shí)施摻雜 特征。具有半導(dǎo)體元件的裝置可用于機(jī)動(dòng)車發(fā)電機(jī)的整流器中以提高發(fā)電機(jī)效率。所述 裝置適合在大電流下在齊納運(yùn)行中在擊穿中運(yùn)行和/或適合在高阻擋層溫度下運(yùn)行，尤其 是在大于200°C的阻擋層溫度下運(yùn)行。擊穿電壓約為20V或40V的構(gòu)型是可行的。其他構(gòu)型實(shí)現(xiàn)大大高于40V的擊穿電壓。替代硅，由其他的材料制造HJD-BE，尤其是由III/V族化合物、SiC/Si等制造 HJD-BE。在另一個(gè)構(gòu)型中，異質(zhì)結(jié)可以由同質(zhì)結(jié)、尤其是p-Si/n-Si替代。層的摻雜順序正 好相反(n替代p并且p替代n)的HJD-BE也是可行的。在另一構(gòu)型中，其他半導(dǎo)體元件，尤其是二極管、MOSFET、IGBT等作為邊緣結(jié)構(gòu)環(huán) 繞在邊緣上。
權(quán)利要求
半導(dǎo)體裝置，所述半導(dǎo)體裝置由一高度n摻雜的硅襯底(1)以及一第一n硅外延層(22)組成，所述第一n硅外延層(22)直接連接在所述高度n摻雜的硅襯底(1)上，所述半導(dǎo)體裝置具有一p摻雜的SiGe層(3)，所述p摻雜的SiGe層(3)連接在一第二n摻雜的硅外延層(12)上并且形成一異質(zhì)結(jié)二極管，所述異質(zhì)結(jié)二極管位于所述第一n摻雜的硅外延層(22)的上方并且其中pn結(jié)位于所述p摻雜的SiGe層(3)內(nèi)部，其中，與所述第二n硅外延層(12)相比，所述第一n硅外延層(22)具有更高的摻雜濃度，其中，至少一個(gè)p摻雜的發(fā)射極槽(9)位于所述兩個(gè)n摻雜的外延層之間并且形成一埋入的發(fā)射極，其中，既在所述第一n摻雜的硅外延層(22)處構(gòu)成一pn結(jié)又在所述第二n摻雜的硅外延層(12)處構(gòu)成一pn結(jié)，其中，所述至少一個(gè)發(fā)射極槽(9)被所述兩個(gè)外延層完全包圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，由所述高度η摻雜的硅襯底(1)、所述第 一 η硅外延層(22)以及所述埋入的ρ摻雜的發(fā)射極槽(9)組成的第一子結(jié)構(gòu)被如此設(shè)計(jì)， 使得所述第一子結(jié)構(gòu)的擊穿電壓BVl由雪崩擊穿確定，并且由所述埋入的ρ摻雜發(fā)射極槽 (9)、所述第二 η硅外延層(12)以及所述SiGe層(3)組成的第二子結(jié)構(gòu)被如此設(shè)計(jì)，使得 所述第二子結(jié)構(gòu)的擊穿電壓BV2由穿通效應(yīng)確定，并且總擊穿電壓是BV = BV1+BV2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述第一子結(jié)構(gòu)的擊穿電壓BVl具有 一正的溫度系數(shù)并且所述第二子結(jié)構(gòu)的擊穿電壓BV2具有一負(fù)的溫度系數(shù)，使得整個(gè)裝置 具有所述擊穿電壓BV的一非常小的或者甚至消失的溫度系數(shù)。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述ρ摻雜的SiGe層(3)的 鍺含量在10-40%之間。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述ρ摻雜的SiGe層(3)摻 雜有濃度大于IO19Vcm3的硼，其中，所述摻雜特征可被階梯式地實(shí)施。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置被使用在機(jī)動(dòng)車發(fā) 電機(jī)的整流器中以便提高發(fā)電機(jī)效率。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置適合于在大電流下 在Z擊穿中的運(yùn)行和/或適合于在高阻擋層溫度下的運(yùn)行，尤其是在大于200°C的阻擋層溫 度下的運(yùn)行。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，SiGe或Si區(qū)域由其他半導(dǎo)體 材料替代，如III/V族化合物、Si等。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述擊穿電壓為約20V或40V。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述擊穿電壓大大高于40V。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述異質(zhì)結(jié)p-SiGe/n-Si 由一同質(zhì)結(jié)、尤其是p-Si/n-Si替代。
12.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置在邊緣上環(huán)繞地具 有作為邊緣結(jié)構(gòu)的其他半導(dǎo)體元件，尤其是二極管、MOSFET、IGBT等。
13.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，這些層的摻雜順序恰好相反 (η替代ρ并且ρ替代η)。
14.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，取消所述ρ摻雜的SiGe層(3)并且一金屬層(44)與所述第二η硅外延層(12)之間的結(jié)被構(gòu)造為肖特基觸點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置，所述半導(dǎo)體裝置由高度n摻雜的硅襯底(1)以及第一n硅外延層(22)組成，所述第一n硅外延層(22)直接連接在所述高度n摻雜的硅襯底(1)上，所述半導(dǎo)體裝置具有摻雜的SiGe層(3)，所述p摻雜的SiGe層(3)連接在第二n摻雜的硅外延層(12)上并且形成一異質(zhì)結(jié)二極管，所述異質(zhì)結(jié)二極管位于所述第一n摻雜的硅外延層(22)的上方并且其中pn結(jié)位于所述p摻雜的SiGe層(3)內(nèi)部。在此，與所述第二n硅外延層(12)相比，所述第一n硅外延層(22)具有更高的摻雜濃度。至少一個(gè)p摻雜的發(fā)射極槽(9)位于所述兩個(gè)n摻雜的外延層之間并且形成埋入的發(fā)射極，其中，既在所述第一n摻雜的硅外延層(22)處構(gòu)成pn結(jié)又在所述第二n摻雜的硅外延層(12)處構(gòu)成pn結(jié)，其中，所述至少一個(gè)發(fā)射極槽(9)被所述兩個(gè)外延層完全包圍。
文檔編號(hào)H01L29/861GK101803029SQ200880107841
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2008年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月21日
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