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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Kontaktanordnung mit einem ohmschen Kontakt zwischen einer
Metallisierungsschicht und einem Halbleiterkörper aus einem monokristallinen
Halbleitermaterial.
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Um einen ohmschen Kontakt einer Metallisierungsschicht
zu einem Halbleiterkörper
herzustellen, wird im Halbleitermaterial des Halbleiterkörpers eine
hinreichend hohe Dotierungskonzentration benötigt. Bestehen beispielsweise
die Metallisierungsschicht aus Aluminium und der Halbleiterkörper aus p-dotiertem
Silizium, so sollte die Dotierungskonzentration im Oberflächenbereich
des Halbleiterkörpers zu
der Metallisierungsschicht bei wenigstens 1017 Dotierungsatomen
cm3 liegen. Ist das Silizium des Halbleiterkörpers n-dotiert,
so wird eine Oberflächen-Dotierungskonzentration
von sogar über
1019 Dotierstoffatomen cm3 benötigt.
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Diese Mindest-Dotierungskonzentrationen stellen
ein Problem dar, wenn die an das Kontaktgebiet zu der Metallisierungsschicht
angrenzenden Bereiche des Halbleiterkörpers keinen hohen Emitterwirkungsgrad
besitzen sollen. Denn das Injektionsverhalten eines Emitters hängt maßgeblich
von der in seinen Bereich eingebrachten Dotierstoffdosis ab. Hohe
Oberflächen-Dotierungskonzentrationen
lassen sich in einem Halbleiterkörper
aber selbst mit einer sehr oberflächennahen Belegung beispielsweise durch
Innenimplantation und einem nachfolgenden Ausheilschritt ohne wesentliche
Umverteilung nicht mit beliebig kleinen Dotierstoffdosen in der
Größenordnung von
beispielsweise unterhalb 1013 Dotierstoffatomen
cm–2 herstellen.
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Derzeit wird der Kontakt zur Body-Zone
bei Leistungs-MOSFETs und IGBTs (Bipolartransistor mit isoliertem
Gate) bevorzugt mit einem stark dotierten p-leitenden Gebiet möglichst
niederohmig an die Source-Elektrode angeschlossen, damit der pn-Übergang zwischen Body-Zone
und Source-Zone in Bezug auf die Source-Zone nicht bei einem hohen Querstrom
in Durchlassrichtung gepolt wird. Denn dies würde zu einem sogenannten „Latchen" des Leistungs-MOSFETs
bzw. IGBTs führen,
was die Steuerbarkeit über
das Gate verhindert und ohne externe zusätzliche Maßnahmen eine Zerstörung des Leistungs-MOSFETs
bzw. IGBTs bewirkt.
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Die damit integrierte Body-Diode
zwischen Body-Zone und Source-Zone führt bei einem Leistungs-MOSFET
bzw. IGBT dazu, dass dieser rückwärts mit
Ladungsträgern
sehr stark überschwemmt wird.
Durch die hohe p-Dotierung der Body-Zone auf der Vorderseite des
Leistungs-MOSFETs sind die Kommutierungseigenschaften der Body-Diode
sehr schlecht. Hingegen liegt bei IGBTs eine gewisse Rückwärtssperrfähigkeit
durch den rückseitigen pn-Übergang
zur Kollektorzone vor. Hier wird der IGBT bereits im normalen Vorwärtsbetrieb
mit Ladungsträgern überschwemmt,
die dann beim Übergang
in den sperrenden Zustand ausgeräumt
werden müssen.
Der dadurch bedingte Ladungsträgerstrom zur
Zelle muss dann über
die p-leitende Body-Zone zum Body-Kontakt hinreichend niederohmig
abgeleitet werden.
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Ganz allgemein führt bei Bipolartransistoren und
Dioden eine höhere
Dotierung der Gebiete in der Nähe
der zu kontaktierenden Metallisierungsschichten zu einem häufig unerwünscht starken
Emitter, was in einer entsprechend großen Über schwemmung des Bauelementes
mit Ladungsträgern
und damit in höheren
Schaltverlusten resultiert.
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Bisher ist der Einsatz von Leistungs-MOSFETs
in Brückenschaltungen
insbesondere bei höheren
Spannungen oberhalb von etwa 300 V nur sehr eingeschränkt möglich. Bei
niedrigeren Spannungen unterhalb von 300 V sind die Schaltverluste
in solchen Leistungs-MOSFETs relativ hoch. Die geforderte Latch-Up-Festigkeit
von Leistungs-MOSFETs bzw. IGBTs wird derzeit durch präzise Auslegung
von deren Zellen und aufwändige
Fertigungsverfahren gewährleistet.
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Bei Bipolartransistoren und Dioden
können niedrige
Emitterwirkungsgrade zum einen durch entsprechend geringe Dotierstoffdosen
und zum anderen durch optimierte Dotierungsverfahren sichergestellt
werden. Zu verweisen ist hier beispielsweise auf die
DE 100 31 461 A1 , in welcher
eine Hochvolt-Diode
beschrieben ist, bei der die Dotierungskonzentrationen eines Anodengebietes
und eines Kathodengebietes im Hinblick auf die Grundfunktionen „statisches
Sperren" und „Durchfluss" optimiert sind.
Alle diese Maßnahmen
sind aber gewöhnlich
nicht ausreichend, um einen in vielen Fällen gewünschten schwachen Emitter zu
erreichen.
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Aus diesem Grund müssen zusätzliche
Methoden angewandt werden, durch welche eine nachfolgende Schwächung des
Emitterwirkungsgrades mittels lokaler oder homogener Einstellung
der Ladungsträgerlebensdauer
erreicht wird. Insbesondere von Bedeutung ist hier eine Absenkung
der Ladungsträgerlebensdauer
durch lokale Schädigung
des Halbleiter-Kristallgitters im oder in der Nähe des Emitters durch Bestrahlung
mit hochenergetischen Teilchen wie zum Beispiel Elektronen, Protonen
oder Heliumatomen. Nachteilig an einem derartigen Vorgehen ist a ber
wiederum die Anfälligkeit
von fertiggestellten Bauelementen gegenüber Prozess-Streuungen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden
Erfindung eine Kontaktanordnung mit einem ohmschen Kontakt zwischen
einer Metallisierungsschicht und einem Halbleiterkörper anzugeben,
welche einfach herstellbar ist und einen niedrigen Emitterwirkungsgrad
zu gewährleisten
vermag. Außerdem
soll ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Kontaktanordnung
geschaffen werden.
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Diese Aufgabe wird bei einer Kontaktanordnung
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch eine zwischen dem Halbleiterkörper und
der Metallisierungsschicht vorgesehene Schicht aus dem amorphen
Halbleitermaterial des Halbleiterkörpers bzw. durch ein Verfahren
mit den Merkmalen des Patentanspruches 22 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung beruht damit auf der
vollkommen neuartigen Erkenntnis über die Einsetzbarkeit von
amorphem Silizium: Bisher wird amorphes Silizium für Antireflexschichten
und zur Passivierung verwendet. Die Erfindung sieht nun vor, dass
amorphes Silizium, was vollkommen neuartig ist, als Kontaktmaterial
zwischen einer Metallisierungsschicht und einem aus Silizium bestehenden
Halbleiterkörper dienen
kann.
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Die Erfindung ist aber nicht auf
Silizium beschränkt:
Vielmehr ist sie generell auch auf andere Halbleitermaterialien
anwendbar, wie beispielsweise auf Siliziumcarbid, Verbindungshalbleiter
usw. So kann beispielsweise eine amorphe Siliziumcarbidschicht einen
ohmschen Kontakt zwischen einer Metallisierungsschicht und einem
Siliziumcarbid-Halbleiterkörper
bewirken.
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Die erfindungsgemäße Kontaktanordnung ermöglicht so
einen ohmschen Übergang
von insbesondere einem niedrig dotierten Silizium-Halbleiterkörper zu
einer auf diesen aufgebrachten Metallisierungsschicht, indem auf
das Silizium des Halbleiterkörpers
eine Zwischenschicht aus amorphem Silizium abgeschieden wird. Amorphes
Silizium hat aufgrund seiner hohen Defektdichte die gewünschte Eigenschaft,
einen ohmschen Kontakt zwischen der amorphen Siliziumschicht einerseits
und der darauf abgeschiedenen Metallisierungsschicht andererseits ebenso
wie zwischen der amorphen Siliziumschicht einerseits und dem kristallinen
Silizium des Halbleiterkörpers
andererseits auszubilden. Dies gilt speziell auch dann, wenn die
vorzugsweise n-leitende Dotierung in der amorphen Siliziumschicht
nur in geringer Konzentration vorliegt.
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Auf einen Silizium-Halbleiterkörper aufgedampftes
oder gesputtertes amorphes Silizium ist nach einer auf seine Abscheidung
folgenden Temperung, die vorzugsweise bei etwa 350°C bis 450°C ablaufen
kann, im Allgemeinen n-leitend. Dabei kann das amorphe Silizium
je nach seinem Herstellungsprozess bereits eine höhere Konzentration
an Wasserstoff enthalten. Da der sich in einer amorphen Siliziumschicht
ergebende Schichtwiderstand relativ hoch ist, kann es zweckmäßig sein,
zur gezielten Erhöhung
der n-Dotierung zusätzlich
Wasserstoffatome in die amorphe Siliziumschicht einzubauen.
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Der Einbau der Wasserstoffatome in
die amorphe Siliziumschicht kann beispielsweise dadurch erfolgen,
dass die nach der Abscheidung folgende Temperung, welche bei etwa
350°C bis
450°C durchgeführt wird,
in einer wasserstoffhaltigen Atmosphäre vorgenommen wird. Eine weitere
Möglichkeit
besteht darin, die amorphe Siliziumschicht mittels eines Glühentladungsprozesses
in einer Silanatmosphäre
(SiH4-Atmosphäre) herzustellen oder auch den
Sputterprozess selbst in einer wasserstoffhaltigen Atmosphäre durchzuführen.
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Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung
liegt darin, dass sie einen ohmschen Kontakt auf einem n- oder auch
p-dotiertem Halbleiterkörper
und insbesondere auf einem Siliziumhalbleiterkörper ermöglicht, ohne dass dieser Kontakt
einen hohen Emitterwirkungsgrad aufzuweisen braucht, da dieser Emitterwirkungsgrad
durch die amorphe Struktur der abgeschiedenen Schicht niedrig bleibt.
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Zusätzlich oder anstelle der Dotierung
mittels Wasserstoff ist es auch möglich, eine amorphe Siliziumschicht
mit anderen n-dotierenden Stoffen, wie beispielsweise Phosphor zu
versehen. Vorzugsweise wird eine solche zusätzliche Dotierung vorgenommen,
da sich mit Wasserstoff dotiertes Silizium leichter mit beispielsweise
Phosphor oder – für den Fall
einer angezielten p-Dotierung – auch
zum Beispiel mit Bor elektrisch aktiv dotieren lässt.
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In vorteilhafter Weise wird die erfindungsgemäße Kontaktanordnung
für beispielsweise
den Source-Kontakt eines MOS-Bauelements,
also beispielsweise eines MOSFETs oder IGBTs, angewandt. Bei einem
solchen MOSFET-Bauelement kann wegen des schlechten Emitterwirkungsgrades auf
einen Kurzschluss zwischen Body-Zone und Source-Zone verzichtet
werden. In diesem Fall kann n-dotiertes amorphes Silizium entweder
direkt auf einem p-dotierten Halbleiterköper (Bulk) als Source-Zone
oder Kanalanschluss oder auf einer schwächer n-dotierten Source-Zone als Kontaktmaterial
abgeschieden werden.
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Wird ein derartiger n-dotierter Emitter
für Diodenstrukturen
angewandt, so bietet sich auch die Möglichkeit, durch eine zusätzliche
Bestrahlung mittels Protonen oder Heliumatomen Defekte in der Tiefe
des Silizium-Halbleiterkörpers
zu erzeugen, welche während
des oben beschriebenen Temperprozesses mit Wasserstoff versehen
werden können und
dann Donatoren bilden. Dieser Vorgang kann somit zur Ausbildung
einer für
viele Diodenstrukturen gewünschten
vorgelagerten Feldstoppzone verwendet werden, die unter anderem
zu einem weicheren Abschalten führt
(hierauf wird weiter unten im Zusammenhang mit der 1 noch näher eingegangen werden). Diese
Zone kann auch zu einer gezielten Anhebung des Emitterwirkungsgrades
führen.
Es ist aber auch möglich,
eine Anhebung der Emittereffizienz des mit amorphem Silizium beschichteten
Halbleiterbereiches des Halbleiterkörpers durch eine zusätzliche
moderate konventionelle Dotierung des kristallinen Siliziumbereiches,
der sich in unmittelbarer Nähe
der amorphen Siliziumschicht befindet, im Fall einer n-Dotierung
beispielsweise mittels Phosphoratomen und im Fall einer p-Dotierung
beispielsweise mittels Boratomen vorzusehen.
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Grundsätzlich ist es auch möglich, mittels
der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung
einen stabilen ohmschen Kontakt auf einem niedrig dotierten p-leitenden
Gebiet beispielsweise für
einen IGBT zu erzeugen. Dieser Kontakt zeichnet sich ebenfalls durch
einen geringen Emitterwirkungsgrad aus. In diesem Fall kann das
amorphe Silizium durch geeignete Dotierung auch p-leitend hergestellt
werden. Auch in diesem Fall kann der Emitterwirkungsgrad durch eine
moderate zusätzliche
Dotierung des Bereiches des kristallinen Siliziums, der sich im
Bereich der Grenzfläche
zur amorphen Siliziumschicht befindet, bei Bedarf leicht angehoben
werden. So werden bei IGBTs für
höhere
Schaltfrequenzen derzeit bevorzugt schwache p-leitende Emitter zur
Reduzierung der Abschaltverluste eingesetzt. Durch den Einsatz von
amorphem Silizium als Kontaktmaterial ist hier eine weitere Reduzierung
der p-Dosis und somit der Schaltverluste möglich. Derzeit ist der minimale
Emitterwirkungsgrad hier durch die ohmsche Kontaktierbarkeit begrenzt.
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Mit der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung
ist es möglich,
spezielle Bereiche in Bauelementen, welche aufgrund von Stromfilamentierungen sehr
heiß werden,
dadurch zu schützen,
dass ein durch eine amorphe Siliziumschicht gebildeter n- oder p-leitender
Emitter in seiner Effizienz in den kritischen Bauelementebereichen
lokal abgeschwächt wird.
Eine derartige amorphe Siliziumschicht lässt sich selbstjustierend herstellen,
indem der Effekt ausgenutzt wird, dass amorphes Silizium bei Temperaturen
im Bereich über
600°C zu
rekristallisieren beginnt, was den Kontakt- bzw. Übergangswiderstand erhöht. Wird
also das Bauelement über
einen gewissen Zeitraum über
einem unkritischen Stromdichtebereich betrieben, so kann die Injektion
infolge der lokalen Temperaturerhöhung und des daraus resultierenden
lokal erhöhten
Kontaktwiderstandes auch lokal abgeschwächt werden. Dadurch wird die
Injektion eines solchen Emitters in den kritischen Bauelementebereichen
reduziert, also beispielsweise im Randbereich von Dioden im dynamischen
Betrieb oder bei Druckkontakt-IGBTs in dem Bereich, der sich unter dem
Rand des Druckstückes
befindet. Dies führt
beispielsweise bei den Dioden im Randbereich zu einer Entlastung
beim Abschalten.
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In vorteilhafter Weise ist im Fall
einer Kontaktanordnung mit einer wasserstoffhaltigen und im Allgemeinen
zusätzlich
dotierten Siliziumschicht schon eine Ausdiffusion von Wasserstoffatomen,
die bereits bei Temperaturen im Bereich von 400°C merklich auftritt, ausreichend,
um das Injektionsverhalten des Emitters lokal gezielt zu verschlechtern.
Eine Alternative ohne Nutzung dieses Effektes ist die örtliche
Re duktion der Emittereffizienz durch das lokale Austreiben der Dotierung
aus dem amorphen Silizium durch einen örtlich begrenzten Wärmeeintrag
von außen. Ein
solcher Wärmeeintrag
kann beispielsweise über ein
geheiztes Gitter oder durch Strahlung erfolgen, die lokal wirkt,
wie beispielsweise Laserstrahlung, oder lokal geschirmt ist, was
beispielsweise über
eine Blende in einem RTA-Ofen (RTA = Rapid Thermal Annealing bzw.
schnelles thermisches Glühen)
geschehen kann. Auch ist es möglich,
die Strahlung pulsförmig
einwirken zu lassen.
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Die Herstellung der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung
kann durch Abscheidung mittels Aufdampfen oder Sputtern von amorphem
Halbleitermaterial, wie insbesondere Silizium oder Siliziumcarbid,
erfolgen. Es ist aber auch möglich,
das amorphe Halbleitermaterial nicht abzuscheiden, sondern die Oberfläche von
monokristallinem Halbleitermaterial zu amorphisieren. Bei Silizium
wird also in diesem Fall kein amorphes Silizium abgeschieden. Vielmehr wird
monokristallines Silizium einem Damage-Prozess unterworfen, um es
bereichsweise dort, wo eine Kontaktanordnung mit einem ohmschen
Kontakt geschaffen werden soll, zu amorphisieren.
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Insbesondere für Kontaktanordnungen auf der
Rückseite
einer Halbleiterscheibe ist es vorteilhaft, ein Damage durch eine
Implantation mit einem nicht dotierenden Element zu erzeugen. Bei
dieser Vorgehensweise wird der eigentliche Emitter dann besonders
flach implantiert, so dass praktisch alle implantierten Atome im
Bereich des Damage verbleiben. Alternativ kann sich eine geringe
Dosis dieses Emitters auch im kristallinen Bereich befinden, wobei diese
Dosis so niedrig sein sollte, dass der angezielte schwache Emitterwirkungsgrad
nicht überschritten wird.
Für eine
Damage-Implantation eignen sich vorzugsweise Elemente der 3. Periode
des Periodensystems, wie beispielsweise Silizium oder Argon. Diese
Elemente weisen eine relativ niedrige Amorphisierungsdosis im Bereich
von 5∙1014 cm–2 auf und haben andererseits
deutlich größere Eindringtiefen als
Elemente der 4. Periode des Periodensystems.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand
der Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
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1 einen
grundsätzlichen
Dotierungsverlauf einer 1200 V-Diode, wobei die Dotierung in Abhängigkeit
vom Abstand der Anode aufgetragen ist,
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2 eine
schematische Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Kontaktanordnung,
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3 eine
Schnittdarstellung eines Trench-Bauelementes mit der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung
und
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4 eine
Schnittdarstellung eines planaren Bauelementes mit der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung.
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l zeigt
den prinzipiellen Dotierungsverlauf einer 1200 V-Diode mit der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung.
Dabei ist hier die Grunddotierung GD in Ladungsträger/cm3 in Abhängigkeit
vom Abstand d von der Anode der Diode in um aufgetragen. Bei dieser
Diode besteht ein Rückseiten-Kontakt
aus amorphem Silizium (a-Si) und weist eine Grunddotierung zwischen
1013 und 1014 Ladungsträger cm–3 auf. Der
Dotierungsverlauf zeigt zunächst
einen Bereich mit einer homogenen Grunddotierung, an die sich eine
Feldstopp-Zone mit einer höheren
Dotierung anschließt.
Diese Feldstopp-Zone geht dann auf der Rückseite der Diode in eine Schicht
aus amorphem Silizium über.
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Die Feldstopp-Zone kann beispielsweise durch
eine zusätzliche
Bestrahlung mittels Protonen oder Heliumatomen erzeugt werden. Die
Protonen bzw. Heliumatome erzeugen in der Tiefe des Halbleiterkörpers Defekte,
welche während
eines Temperprozeses im Anschluss an die Abscheidung der amorphen
Siliziumschicht mit Wasserstoff versehen werden und Donatoren bilden.
Während
der Wasserstoff bei Protonenimplantation bereits im Halbleiterkörper vorliegt,
muss er bei vorheriger Heliumimplantation erst beispielsweise aus
der Gasphase oder einem Plasma eindiffundiert werden. Diese Donatoren erhöhen die
Dotierung im Bereich der Feldstopp-Zone über die homogene Grunddotierung.
Die Feldstopp-Zone hat den Vorteil, dass sie unter anderem ein weicheres
Abschalten der Diode gewährleistet.
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2 zeigt
eine schematische Schnittdarstellung durch die erfindungsgemäße Kontaktanordnung.
Auf einem Halbleiterkörper 1 aus
beispielsweise monokristallinem Silizium oder monokristallinem Siliziumcarbid
befindet sich eine amorphe Halbleiterschicht 2 aus ebenfalls
Silizium bzw. Siliziumcarbid. Die Schichtdicke dieser Schicht 2 liegt
im Bereich von nm und kann beispielsweise zwischen 2 nm und 100 nm
oder einigen 100 nm liegen. Die Dotierungskonzentration in der Schicht 2 ist
relativ niedrig und liegt beispielsweise zwischen 1015 und
1016 Ladungsträger cm–3.
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Auf der Schicht 2 ist eine
Metallisierungsschicht 3 als Kontakt aufgetragen. Für diese
Metallisierungsschicht 3 kann beispielsweise Aluminium oder
Chrom oder Aluminium/Chrom verwendet werden.
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3 zeigt
als konkretes Ausführungsbeispiel
für die
erfindungsgemäße Kontaktanordnung eine
Schnittdarstellung durch einen Vertikal-Trench-MOSFET mit einem
n-dotierten Silizium-Halbleiterkörper 1,
in den Trenches 4 eingebracht sind, die mit polykristallinem
Silizium als Gateelektrode aufgefüllt sind. Im Halbleiterkörper 1 befindet
sich an dessen Oberseite eine p-dotierte Body-Zone 5, an deren
Oberseite wiederum eine n-dotierte Source-Zone 6 vorgesehen
ist. Die Source-Zone 6 und die Body-Zone 5 sind
durch eine Metallisierungsschicht 3 aus Aluminium kontaktiert.
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Auf der Rückseite des Halbleiterkörpers 1 ist noch
eine n+dotierte Anschlusszone 7 vorgesehen, auf
der ein Drainkontakt 8(D) angebracht ist.
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Erfindungsgemäß sind nun die Body-Zone 5 und
die Source-Zone 6 einerseits und/oder die n+-leitende
Kontaktzone 7 mit einer p- oder n-dotierten Schicht 2 aus
amorphem Silizium versehen. Diese Schicht 2 kann durch
Aufdampfen, wie oben erläutert wurde,
oder auch durch Amorphisieren erzeugt sein.
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4 zeigt
als weiteres Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Kontaktanordnung
eine Schnittdarstellung durch einen Planar-IGBT mit einem n–-leitenden
Silizium-Halbleiterkörper 1,
einer zusätzlichen
niedrig dotierten p-leitenden Kollektorschicht 9, einer
Kollektor-Kontaktschicht 10(K), pleitenden Body-Zonen 5,
niedrig dotierten n-leitenden Source-Zonen 6, Gateelektroden 11 in
einer Isolierschicht 13 aus Siliziumdioxid mit einem Gateoxid 12 und
einer Aluminium-Metallisierungsschicht 3.
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Allgemein kann die Schicht 9 als
Emitter wirken und so schwach dotiert sein, dass ohne die amorphe
Schicht 2 ein Schottky-Kontakt oder ein ohmscher Kontakt
mit einem relativ hohen Kontaktwiderstand entstehen würde.
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Erfindungsgemäß sind Schichten 2 aus amorphem
dotiertem Silizium unterhalb der Aluminium-Metallisierung 3 in
der Body-Zone 5 und
der Source-Zone 6 und/oder zwischen der pleitenden Kollektorschicht 9 und
der Kollektor-Kontaktschicht 10 aus ebenfalls Aluminium
vorgesehen, um eine relativ geringe oder sogar vernachlässigbare
Dotierung der Zone 6 und/oder der Schicht 9 zu
ermöglichen. Diese
Schichten 2 können
im Bereich der Source-Zone 6 und der Body-Zone 5 n-dotiert
und im Bereich der Kollektorschicht 9 p-dotiert sein. Selbstverständlich sind
auch hier jeweils entgegengesetzte Leitungstypen für die Dotierung
möglich.
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Die Herstellung der Schichten 2 kann
durch Abscheidung mittels Aufdampfen oder Sputtern in gegebenenfalls
wasserstoffhaltiger Atmosphäre
erfolgen, woran sich eine Temperung bei etwa 350°C bis 450°C in ebenfalls einer wasserstoffhaltigen
Atmosphäre
anschließen
kann. Es ist aber auch möglich,
die amorphe Schicht 2 mittels eines Glühentladungsprozesses in einer
SiH4-Atmosphäre zu erzeugen. Schließlich braucht
die amorphe Schicht auch nicht abgeschieden zu werden: Es ist vielmehr
möglich,
die Oberfläche
des Halbleiterkörpers 1 (vgl. 2) selbst zu amorphisieren,
indem ein Damage durch Implantation mit einem nicht dotierenden
Element, wie insbesondere einem Element der 3. Periode des Periodensystems,
also beispielsweise Silizium oder Argon, eingebracht wird. Diese
Implantation kann mit einer Dosis von etwa 5∙1014 bis
1∙1016 cm–2 erfolgen.
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Die Schicht 2 kann gegebenenfalls
auch lokal in Bauelementebereichen rekristallisiert werden. Dieses
Rekristallisieren kann bei Temperaturen über etwa 600°C vorgenommen
werden. Für
eine Rekristallisation geeignete Bereiche sind solche Be reiche, in
denen die Emittereffizienz gegenüber
der restlichen Emitterfläche
reduziert werden soll.
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- GD
- Grunddotierung
- d
- Abstand
von Anode
- D
- Drain
- K
- Kollektor
- 1
- Halbleiterkörper
- 2
- Amorphe
Schicht
- 3
- Metallisierungsschicht
- 4
- Trench
mit Gateelektrode aus Polysilizium
- 5
- Body-Zone
- 6
- Source-Zone
- 7
- n+-leitende Zone
- 8
- Drainkontakt
- 9
- Kollektorschicht
- 10
- Kollektor-Kontaktschicht
- 11
- Gateelektrode
- 12
- Isolierschicht