[發明專利]半導體器件

有效

• 申請號: 201510010080.3
• 申請日: 2015-01-08
• 公開（公告）號: CN104779290B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 江口聰司;中澤芳人
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

1.一種半導體器件，包括：

半導體芯片，具有單元區域；以及

外圍區域，形成在所述單元區域的外側，

所述半導體芯片包括：

(a)半導體襯底；

(b)第一導電類型的外延層，形成在所述半導體襯底上方；

(c)第二導電類型的多個第二導電類型柱區域，彼此隔開地形成在所述外延層中，所述第二導電類型是與所述第一導電類型相反的導電類型；

(d)多個第一導電類型柱區域，所述多個第一導電類型柱區域是所述外延層的部分區域，每個所述第一導電類型柱區域插入在相互鄰近的所述第二導電類型柱區域之間；以及

(e)元件部分，形成在所述外延層的表面處，

其中具有比所述外延層的帶隙更小的帶隙的低帶隙區域形成在所述單元區域中，

其中所述外延層由硅形成，

其中所述低帶隙區域由通過用至少碳對硅進行摻雜得到的半導體區域形成，以及

其中所述碳的濃度為大于等于0.5mol％且小于等于1.0mol％。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，

其中所述低帶隙區域形成在比每個所述第二導電類型柱區域的深度的一半更深的區域中。

3.根據權利要求1所述的半導體器件，

其中所述低帶隙區域形成在比每個所述第二導電類型柱區域的底部更淺的區域中。

4.根據權利要求1所述的半導體器件，

其中所述低帶隙區域的雪崩擊穿電壓在所述單元區域中是最低的，并且比所述外圍區域的雪崩擊穿電壓低。

5.根據權利要求1所述的半導體器件，

其中具有比所述外延層的帶隙更大的帶隙的高帶隙區域形成在所述外圍區域中的比每個所述第二導電類型柱區域的底表面更淺的區域中。

6.根據權利要求5所述的半導體器件，

其中所述高帶隙區域形成在所述外圍區域中的比每個所述第二導電類型柱區域的深度的一半更淺的區域中。

7.根據權利要求5所述的半導體器件，

其中形成在所述外圍區域中的所述高帶隙區域的形成位置比形成在所述單元區域中的所述低帶隙區域的形成位置淺。

8.根據權利要求5所述的半導體器件，

其中所述高帶隙區域由通過用至少碳對硅進行摻雜得到的半導體區域形成，以及

其中所述高帶隙區域中的所述碳的濃度為大于等于20mol％且小于等于30mol％。

9.根據權利要求5所述的半導體器件，

其中形成在所述外圍區域中的所述高帶隙區域的雪崩擊穿電壓比所述單元區域的雪崩擊穿電壓高。

10.根據權利要求1所述的半導體器件，

其中所述半導體芯片包括：

(f1)輸入部，包括形成在其中的輸入電路；

(f2)信號處理部，包括形成在其中的信號處理電路，所述信號處理電路用于處理通過所述輸入部輸入的輸入信號；以及

(f3)輸出部，包括形成在其中的輸出電路，所述輸出電路用于輸出在所述信號處理部處理的信號作為輸出信號，并且所述輸出電路由所述單元區域和所述外圍區域形成，

其中所述輸出電路包括功率半導體元件，以及

其中所述功率半導體元件形成在所述單元區域中。