[發(fā)明專利]半導體器件及半導體器件的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310219811.6
• 申請日: 2013-06-04
• 公開（公告）號: CN103515202B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彼得·伊爾西格勒;漢斯-約阿希姆·舒爾茨
• 申請（專利權(quán)）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L21/223
• 分類號: H01L21/223;H01L29/06
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司11240
• 代理人: 余剛,梁韜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導體領(lǐng)域，更具體地，涉及半導體器件及半導體器件的制造方法。

背景技術(shù)

半導體應(yīng)用中的關(guān)鍵組件是固態(tài)開關(guān)。例如，開關(guān)打開并關(guān)閉汽車應(yīng)用或工業(yè)應(yīng)用的負載。固態(tài)開關(guān)通常包括例如場效應(yīng)晶體管（FET）如金屬氧化物半導體FET（MOSFET）或絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）。

對固態(tài)開關(guān)的關(guān)鍵需求是低導通狀態(tài)電阻（Ron）和高擊穿電壓（Vbr）。最大程度降低導通狀態(tài)電阻通常以降低擊穿電壓為代價。因此，必須滿足Ron與Vbr之間的權(quán)衡。

超結(jié)結(jié)構(gòu)廣泛用于改善導通狀態(tài)電阻與擊穿電壓之間的權(quán)衡。在傳統(tǒng)的n溝道超結(jié)器件中，交替的n摻雜區(qū)域和p摻雜區(qū)域替換一個相對低的n摻雜漂移區(qū)。在導通狀態(tài)下，電流流過降低Ron的超結(jié)器件的n摻雜區(qū)域。在斷開或閉鎖狀態(tài)下，p摻雜區(qū)域和n摻雜區(qū)域彼此耗盡或彼此補償以提供高Vbr。補償結(jié)構(gòu)設(shè)計是改善Ron與Vbr之間的權(quán)衡的一個關(guān)鍵因素。

因此，需要一種具有改善的補償結(jié)構(gòu)設(shè)計的超結(jié)器件的制造方法及超結(jié)器件。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)半導體器件的制造方法的一個實施方式，該方法包括在半導體本體中形成溝槽。該方法進一步包括通過等離子體摻雜來經(jīng)由溝槽的側(cè)壁摻雜半導體本體的一部分。

根據(jù)半導體器件的一個實施方式，該半導體器件包括位于從第一側(cè)延伸進半導體本體的溝槽的側(cè)壁上的第一導電類型的第一半導體區(qū)域。半導體本體進一步包括第一導電類型的漂移區(qū)。該半導體器件進一步包括溝槽中的第一導電區(qū)域上方的第一半導體層。第一半導體層為與第一半導體類型互補的第二導電類型。第一半導體區(qū)域的第一導電類型由第一半導體區(qū)域中的第一種摻雜劑確定。第一種摻雜劑的摻雜分布（doping?profile）從第一半導體區(qū)域中的最大值下降至漂移區(qū)中的最小值或最小摻雜穩(wěn)定水平（minimum?doping?plateau）。最大值時的摻雜值至少是最小值或最小摻雜穩(wěn)定水平時的摻雜的十倍。

在閱讀下面的詳細描述并參照附圖后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到其他的特征和優(yōu)點。

附圖說明

包括了附圖來提供對本發(fā)明的進一步理解，其被并入本說明書并構(gòu)成本說明書的一部分。附圖示出了本發(fā)明的實施方式，并且與文字描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。很容易了解本發(fā)明的其他實施方式和許多本發(fā)明的預(yù)期優(yōu)點，因為它們通過參照以下的詳細描述而變得更好理解。附圖的元件不一定彼此成比例。同樣的參考標號指的是對應(yīng)的類似部分。

圖1是根據(jù)實施方式的半導體器件的制造方法的一個實施方式的示意流程圖。

圖2A至圖2F是超結(jié)器件的制造方法的一個實施方式中的不同工藝階段的半導體本體的剖視圖。

圖3A至圖3F是超結(jié)器件的制造方法的另一個實施方式中的不同工藝階段的半導體本體的示意性剖視圖。

圖3G是沿圖3F的A-A'線的p摻雜和n摻雜的分布（profile）的示意圖。

圖4A至圖4J示出了超結(jié)器件的制造方法的又一個實施方式中的不同工藝階段的半導體本體的示意性剖視圖。

具體實施方式

在以下的詳細描述中，參照構(gòu)成其一部分的附圖，在附圖中，通過圖解示出了可以實施本發(fā)明的具體實施方式。在這方面，參照所描述的圖的方向來使用諸如“頂”、“底”、“正”、“背”、“引導（leading）”、“追隨”、“在……之上”、“在上面”、“在下面”等的方向性術(shù)語。由于實施方式的組件可以位于多個不同方位，因此方向術(shù)語用于說明目的而并不是進行限制。需要理解，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，可以使用其他實施方式，并且可以進行結(jié)構(gòu)和邏輯修改。例如，被示出或描述為一個實施方式的一部分的特征可以用于其他實施方式或與其他實施方式結(jié)合來產(chǎn)生新的實施方式。本發(fā)明包括這種修改和變化。使用不應(yīng)理解為限制所附權(quán)利要求的范圍的特定語言來描述實例。附圖不是按比例的，并且僅用于說明性目的。為了清楚起見，如果沒有另外說明，相同的元件或制造過程在不同附圖中用相同參考標號標出。

此說明書中使用的術(shù)語“橫向”和“水平”意在描述與半導體襯底或半導體本體的第一表面平行的方向。例如，這可以是晶片或芯片（die）的表面。

此說明書中使用的術(shù)語“縱向”意在描述與半導體襯底或半導體本體的第一表面垂直地布置的方向。

在此說明書中使用的術(shù)語“耦接”和/或“電耦接”并不意味著表示元件必須直接耦接在一起，可以在“耦接”或“電耦接”的元件之間設(shè)置中間元件。術(shù)語“電連接”旨在描述電連接在一起的元件之間的低電阻電連接。