SEMICONDUCTOR DEVICE WITH JUNCTION TERMINATION EXTENSION

• Main Authors: BOLOTNIKOV, ALEXANDER VIKTOROVICH, MATOCHA, KEVIN SEAN, KISHORE, KUNA VENKAT SATYA RAMA, SAIA, RICHARD JOSEPH, STEVANOVIC, LJUBISA DRAGOLJUB, ARTHUR, STEPHEN DALEY, LOSEE, PETER ALMERN, STUM, ZACHARY MATTHEW, KRETCHMER, JAMES WILLIAM
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 30.03.2021
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; SEMICONDUCTOR DEVICES

A semiconductor device (200) is provided and includes a substrate (202) comprising silicon carbide; a drift layer (214) disposed over the substrate and comprising a drift region (214) doped with a first (n-type) dopant type, so as to have a first conductivity type; and a second region (216) adjacent to the drift region and proximal to a surface (204) of the drift layer. The second region is doped with a second (p-type) dopant type, so as to have a second conductivity type. The semiconductor device further includes a junction termination extension (JTE) (220) disposed adjacent to the second (well) region. The JTE has a width Wjte and comprises a number of discrete regions (221) separated in a first direction and in a second direction and doped with varying concentrations of the second (p-type) dopant type, so as to have an effective doping profile of the second conductivity type of a functional form that generally decreases along a direction away from the edge of the primary blocking junction (230). The width wjte is less than or equal to a multiple of five times the width of the one- dimensional depletion width (Wdepi ID), and the charge tolerance of the semiconductor device is greater than 1.0 xl013 per cm2. La présente invention concerne un dispositif à semi-conducteur (200) comportant un substrat (202) comprenant du carbure de silicium ; une couche de dérive (214) disposée sur le substrat et comprenant une région de dérive (214) dopée avec un premier type de dopant (type n), de façon à présenter un premier type de conductivité ; et une seconde région (216) adjacente à la région de dérive et proximale à une surface (204) de la couche de dérive. La seconde région est dopée avec un second type de dopant (type p), de façon à présenter un second type de conductivité. Le dispositif à semi-conducteur selon l'invention comprend en outre une extension de terminaison de jonction (JTE) (220) disposée de façon adjacente à la seconde région (de puits). La JTE présente une largeur Wjte et comprend un certain nombre de régions discrètes (221) séparées dans une première direction et dans une seconde direction et dopées avec des concentrations variables du second type de dopant (type p), de façon à présenter un profil de dopage efficace du second type de conductivité d'une forme fonctionnelle qui diminue généralement le long d'une direction s'éloignant du bord de la jonction de blocage primaire (230). La largeur Wjte est inférieure ou égale à un multiple de cinq fois la largeur d'appauvrissement unidimensionnel (Wdepl-1D), et la tolérance de charge du dispositif à semi-conducteur est supérieure à 1,0 x 1013 par cm2.