[發明專利]帶有具有豎直雜質分布的超級結結構的半導體器件

有效

• 申請號: 201410053636.2
• 申請日: 2014-02-17
• 公開（公告）號: CN103996705B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: A·威爾梅洛斯;F·希爾勒;U·瓦爾
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L29/772
• 分類號: H01L29/772;H01L29/36
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 王茂華

1.一種超級結半導體器件，包括：

第一導電類型的雜質層，形成于具有第一表面和與所述第一表面平行的第二表面的半導體部分中；

超級結結構，在所述第一表面和所述雜質層之間，所述超級結結構包括所述第一導電類型的第一列和相反的第二導電類型的第二列，其中所述第一列和所述第二列之間的補償率的符號沿著垂直于所述第一表面的所述列的豎直延伸而改變；

所述第二導電類型的主體區域，形成于所述第一表面和所述第二列中的一個列之間；以及

所述第二導電類型的場延伸區域，電連接到所述主體區域并被布置在所述第一列或所述第二列中的一個列的豎直投影區域中，其中所述場延伸區域中的區域雜質密度在1×10¹²和5×10¹²cm^-2之間，并且所述場延伸區域中的平均凈雜質濃度比所述第二列的直接鄰接的部分中的平均凈雜質濃度高并且比所述主體區域中的平均凈雜質濃度低。

2.根據權利要求1所述的超級結半導體器件，其中所述場延伸區域沿著所述第二列中的一個列的豎直軸被布置，并且不沿著所述第一列中的任何列的豎直軸。

3.根據權利要求1所述的超級結半導體器件，其中所述場延伸區域沿著所述第一列中的一個列的豎直軸被布置，并且不沿著所述第二列中的任何列的豎直軸。

4.根據權利要求1所述的超級結半導體器件，其中所述超級結結構的取向于所述第一表面的第一區段具有過量的所述第二導電類型的雜質，并且取向于所述第二表面的第二區段具有過量的所述第一導電類型的雜質。

5.根據權利要求4所述的超級結半導體器件，其中所述第一區段在所述第二列的所述豎直延伸的至少三分之一并且最多三分之二上延伸，并且所述第二區段在所述第二列的剩余區段之上延伸。

6.根據權利要求5所述的超級結半導體器件，其中

在所述第一區段中，在豎直延伸單元中的所述第二導電類型的雜質的量超過在所述豎直延伸單元中的所述第一導電類型的雜質的量至少10％，并且

在所述第二區段中，在豎直延伸單元中的所述第一導電類型的雜質的量超過在所述豎直延伸單元中的所述第二導電類型的雜質的量至少10％。

7.根據權利要求4所述的超級結半導體器件，其中所述第一區段在所述第二列的豎直延伸的40％到60％之上延伸，并且所述第二區段在所述第二列的所述豎直延伸的剩余部分之上延伸。

8.根據權利要求1所述的超級結半導體器件，其中所述場延伸區域從所述主體區域和對應的所述第二列之間的界面延伸到所述第二列中。

9.根據權利要求8所述的超級結半導體器件，其中所述場延伸區域形成在對應的所述第二列的中央部分中并與多個鄰近的第一列間隔開。

10.根據權利要求8所述的超級結半導體器件，其中所述場延伸區域中的最大雜質濃度是所述第二列的直接鄰接的部分中的最大雜質濃度的至少兩倍，并且所述主體區域中的最大雜質濃度是所述場延伸區域中的所述最大雜質濃度的至少兩倍。

11.根據權利要求1所述的超級結半導體器件，其中所述場延伸區域被設置在所述第一表面和所述第一列中的一個列之間。

12.根據權利要求11所述的超級結半導體器件，進一步包括將所述場延伸區域和所述主體區域電連接的所述第二導電類型的連接區域。

13.根據權利要求11所述的超級結半導體器件，進一步包括被設置在溝槽中的掩埋柵極電極，所述溝槽在所述第一列中的一個列的豎直延伸中從所述第一表面延伸到所述半導體部分中。

14.根據權利要求11所述的超級結半導體器件，其中所述第一列分別包括取向于所述第二列的重摻雜部分和通過所述重摻雜部分與所述第一列間隔開的輕摻雜部分。

15.根據權利要求11所述的超級結半導體器件，進一步包括在所述第一列和所述第二列之間的多個電介質襯墊。

16.根據權利要求14所述的超級結半導體器件，其中

所述場延伸區域被設置在所述第一表面與所述第一列中的一個列之間，

所述第二導電類型的連接區域在所述重摻雜部分的第一區段的豎直投影區域中將所述場延伸區域與所述主體區域電連接。