[發(fā)明專利]具有帶有補(bǔ)償層和介電層的超級結(jié)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410179746.3
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN104134685A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B.菲舍爾;S.加梅里特;M.施密特;A.維爾梅羅特
• 申請（專利權(quán)）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/739;H01L29/78
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張濤;胡莉莉

1.一種超級結(jié)半導(dǎo)體器件，包括：

分層的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，包括n型補(bǔ)償層和p型補(bǔ)償層；

介電層，面對p型層；

中間層，插入在所述介電層與所述p型補(bǔ)償層之間，所述分層的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)和所述中間層被部署為使得當(dāng)在所述n型補(bǔ)償層和所述p型補(bǔ)償層之間施加反向阻斷電壓時，在所述介電層的方向上被加速的空穴具有不足以被吸收并且合并到介電材料中的能量。

2.如權(quán)利要求1所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件，其中，當(dāng)在所述n型補(bǔ)償層與所述p型補(bǔ)償層之間施加反向阻斷電壓時，直接鄰接所述介電層的所述中間層的至少一部分在所述介電層的方向上不含電場加速的空穴。

3.如權(quán)利要求1所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件，其中，所述中間層是本征半導(dǎo)體層。

4.如權(quán)利要求1所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件，其中，所述中間層是具有所述n型補(bǔ)償層中的相對應(yīng)的橫向區(qū)域電荷密度的至多十分之一的橫向區(qū)域電荷密度的n型半導(dǎo)體層。

5.如權(quán)利要求1所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件，其中：

所述中間層包含p型雜質(zhì)；

所述中間層中的最大雜質(zhì)濃度不高于所述p型補(bǔ)償層中的最小雜質(zhì)濃度；以及

在到所述介電層的距離減小的情況下，所述中間層中的雜質(zhì)濃度連續(xù)地減小。

6.如權(quán)利要求5所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件，其中，所述p型雜質(zhì)是硼原子。

7.如權(quán)利要求5所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件，其中，所述介電層包含摻雜的氧化硅。

8.如權(quán)利要求1所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件，其中，所述中間層的最小厚度是5nm。

9.如權(quán)利要求1所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件，其中，所述中間層的最大厚度是500nm。

10.如權(quán)利要求1所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件，其中，p型層中的區(qū)域電荷密度等于n型層中的區(qū)域電荷密度或者從n型層中的區(qū)域電荷密度偏離至多10%。

11.如權(quán)利要求1所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件，其中，補(bǔ)償結(jié)構(gòu)包括分離n型層和p型層的本征層。

12.如權(quán)利要求1所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件，其中，所述分層的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)直接鄰接半導(dǎo)體部分的臺面區(qū)的臺面?zhèn)缺冢雠_面?zhèn)缺谠谒霭雽?dǎo)體部分的第一表面與第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)層之間在對于所述第一表面傾斜的方向上延伸。

13.如權(quán)利要求12所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件，其中，所述分層的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)襯連在所述臺面區(qū)中的兩個之間延伸的補(bǔ)償溝槽，所述臺面區(qū)處在所述第一表面與所述雜質(zhì)層之間。

14.如權(quán)利要求13所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件，其中，所述分層的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)襯連多個補(bǔ)償溝槽。

15.如權(quán)利要求13所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件，其中，所述介電層、所述中間層以及補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的總厚度小于所述補(bǔ)償溝槽的橫向?qū)挾鹊囊话搿?/p>

16.如權(quán)利要求13所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件，其中，補(bǔ)償結(jié)構(gòu)和所述介電層在所述補(bǔ)償溝槽中的每一個的至少一部分中留出空間。

17.如權(quán)利要求12所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件，其中，所述臺面區(qū)中的凈雜質(zhì)濃度為至多1×?10¹⁵cm^-3。

18.如權(quán)利要求12所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括：

控制結(jié)構(gòu)，包括在結(jié)構(gòu)上與所述p型補(bǔ)償層連接的第二導(dǎo)電類型的主體區(qū)帶，以及通過所述主體區(qū)帶而與所述p型補(bǔ)償層在結(jié)構(gòu)上分離的第一導(dǎo)電類型的源極區(qū)帶；以及

柵極電極，每個柵極電極被電容性地耦接到所述主體區(qū)帶中的一個。

19.如權(quán)利要求18所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件，其中，在所述補(bǔ)償溝槽的豎向投影中提供所述主體區(qū)帶。

20.如權(quán)利要求18所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件，其中，在從所述第一表面延伸到所述臺面區(qū)中的柵極溝槽中提供所述柵極電極。