[發明專利]具有超結的半導體裝置及其制造方法

在審

• 申請號: 201210076664.7
• 申請日: 2012-03-20
• 公開（公告）號: CN102800701A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 李在吉;金鎮明;李光遠;金耕德;張浩鐵
• 申請（專利權）人: 快捷韓國半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

1.一種具有超結的半導體裝置，所述半導體裝置包括：

半導體襯底；和

阻擋層，所述阻擋層包括第一導電型柱和第二導電型柱，所述第一導電型柱和所述第二導電型柱在所述半導體襯底上在垂直方向延伸，且在水平方向交替排列，

其中，在所述阻擋層中，第一導電型摻雜物的濃度分布在所述水平方向是均勻的，且所述第一導電型摻雜物的所述濃度分布在垂直方向變化。

2.如權利要求1所述的半導體裝置，其中，所述第一導電型摻雜物的所述濃度分布在所述垂直方向根據預定周期變化。

3.如權利要求1所述的半導體裝置，其中，所述第一導電型摻雜物的所述濃度分布中的高濃度部分和低濃度部分在垂直方向上重復。

4.如權利要求1所述的半導體裝置，其中，所述第一導電型柱的側表面和所述第二導電型柱的側表面互相接觸，使得所述側表面具有相反的曲線。

5.如權利要求1所述的半導體裝置，還包括在所述半導體襯底上形成的第一導電型外延層。

6.如權利要求1所述的半導體裝置，其中，所述半導體襯底包括高濃度N型襯底，所述第一導電型柱包括N型柱，且所述第二導電型柱包括P型柱。

7.如權利要求1所述的半導體裝置，還包括：

柵絕緣層，所述柵絕緣層形成在所述第一導電型柱上；

柵電極，所述柵電極形成在所述柵絕緣層上；

基體層，所述基體層形成在所述第二導電型柱的上部區域內；

至少一個源區，所述源區在所述基體層內形成；以及

源電極，所述源電極形成在所述基體層上，且電連接到所述至少一個源區；

其中，所述基體層形成在所述柵電極下的兩側，且所述柵電極的兩端部和所述基體層的一部分重疊。

8.如權利要求1所述的半導體裝置，其中，所述第一導電型柱和所述第二導電型柱包括含有條形結構、圓形結構或蜂窩式結構的水平橫截面結構，其中，在所述蜂窩式結構中，所述第一導電型柱環繞所述第二導電型柱。

9.如權利要求8所述的半導體裝置，其中，當所述第一導電型柱和所述第二導電型柱含有所述蜂窩式結構時，所述第一導電型柱作為一體而互相連接。

10.如權利要求1所述的半導體裝置，還包括：終端第一導電型柱和終端第二導電型柱，所述終端第一導電型柱和終端第二導電型柱在形成所述阻擋層的區域外的半導體襯底上形成。

11.一種具有超結的半導體裝置，所述半導體裝置包括：

半導體襯底；和

阻擋層，所述阻擋層包括第一導電型柱和第二導電型柱，所述第一導電型柱和所述第二導電型柱在所述半導體襯底上在水平方向交替排列，

其中，在所述阻擋層中，第一導電型摻雜物濃度在垂直方向上根據高度而變化，且所述第一導電型摻雜物濃度在同一高度、在水平方向是均勻的。

12.如權利要求11所述的半導體裝置，其中，所述第一導電型摻雜物濃度在所述垂直方向根據預定周期變化。

13.一種具有超結的半導體裝置的制造方法，所述方法包括：

準備半導體襯底；以及

形成阻擋層，所述阻擋層包括第一導電型柱和第二導電型柱，所述第一導電型柱和所述第二導電型柱在所述半導體襯底上在垂直方向延伸，且在水平方向交替排列，

其中，通過使用第一導電型摻雜物進行全表面注入操作而形成所述阻擋層。

14.如權利要求13所述的方法，其中，由于所述全表面注入操作，在所述阻擋層中，所述第一導電型摻雜物的濃度分布在所述水平方向是均勻的。

15.如權利要求13所述的方法，其中，所述阻擋層的形成包括：

在所述半導體襯底上形成堆疊外延層，其中所述堆疊外延層包括至少兩個未摻雜外延層以及第一導電型注入層和第二導電型注入層，所述第一導電型注入層和第二導電型注入層在所述至少兩個未摻雜外延層中的至少一個的上部區域上形成；以及

通過進行熱處理將所述第一導電型注入層的摻雜物和所述第二導電型注入層的摻雜物擴散到所述至少兩個未摻雜外延層而形成所述第一導電型柱和所述第二導電型柱。

16.如權利要求15所述的方法，其中，由于所述擴散，在所述阻擋層中，所述第一導電型摻雜物的濃度分布在垂直方向變化。