[發明專利]電荷補償結構及用于其的制造

有效

• 申請號: 201510360682.1
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN105280711B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: J.維耶斯;A.維爾梅羅特
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L29/40;H01L21/336
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;胡莉莉

1.一種電荷補償半導體器件，包括：

- 額定擊穿電壓；

- 半導體主體，其包括第一表面、在平行于所述第一表面的水平方向上給所述半導體主體定界的邊緣、有源區域以及布置在所述有源區域和所述邊緣之間的外圍區域；

- 源極金屬化，其布置在所述第一表面上；以及

- 漏極金屬化，其布置成與所述源極金屬化相對，在正交于所述第一表面的垂直橫截面中，所述半導體主體還包括：

- 本征半導體區，其布置在所述外圍區域中；以及

- 多個第一柱區，其在所述有源區域和所述外圍區域中與第二柱區交替，所述第一柱區具有比所述本征半導體區更高的摻雜濃度，所述第一柱區與所述漏極金屬化歐姆接觸，所述有源區域的所述第二柱區經由具有比所述第二柱區高的摻雜濃度的相應的主體區與所述源極金屬化歐姆接觸，所述外圍區域的所述第二柱區的至少大部分鄰接連接區，所述連接區具有與所述第二柱區相同的導電類型并具有比所述主體區的鄰接的最外邊部分低的摻雜濃度，在鄰近的第一柱區和第二柱區之間形成相應的pn結，所述第一柱區的最外邊部分和所述第二柱區的最外邊部分中的至少一個在水平位置處形成與所述本征半導體區的界面，在所述水平位置處，當所述額定擊穿電壓施加在所述源極金屬化和所述漏極金屬化之間時，在所述第一表面處的電壓是所述額定擊穿電壓的至少五分之一。

2.如權利要求1所述的電荷補償半導體器件，其中所述界面在水平位置處形成，在所述水平位置處，當所述額定擊穿電壓施加在所述源極金屬化和所述漏極金屬化之間時，在所述第一表面處的電壓是所述額定擊穿電壓的至少三分之一；和/或其中所述界面在水平位置處形成，在所述水平位置處，當所述額定擊穿電壓施加在所述源極金屬化和所述漏極金屬化之間時，在所述第一表面處的電壓低于所述額定擊穿電壓的五分之四。

3.如權利要求1所述的電荷補償半導體器件，其中所述外圍區域包括缺乏所述第一柱區和所述第二柱區的外部分以及布置在所述有源區域和所述外部分之間的內部分，其中在所述外圍區域的所述內部分和所述外部分之間的邊界在緊靠所述邊緣的兩個鄰近垂直側邊的所述外圍區域的拐角區中，平行于所述兩個垂直側邊之一或與所述邊緣形成60°、45°或30°的角度。

4.如權利要求3所述的電荷補償半導體器件，其中與所述有源區域比較，所述第一柱區的摻雜濃度在所述外圍區域的所述內部分中更低，和/或其中與所述有源區域比較，所述第二柱區的摻雜濃度在所述外圍區域的所述內部分中更低。

5.如權利要求1所述的電荷補償半導體器件，其中在所述邊緣和所述界面之間的水平距離除以在所述源極金屬化和所述界面之間的水平距離是在從0.1到0.9的范圍內。

6.如權利要求1所述的電荷補償半導體器件，還包括下列中的至少一個：

- 等電位區，其與所述漏極金屬化歐姆接觸并布置成緊靠所述邊緣和所述第一表面，其中在所述界面和所述等電位區之間的水平距離除以在所述源極金屬化和所述界面之間的水平距離是在從0.2到5的范圍內；以及

- 漏極區，其鄰接在所述半導體主體的第二表面處的所述漏極金屬化以及等電位區，所述漏極金屬化與所述第一柱區歐姆接觸并具有比所述第一柱區高的摻雜，所述等電位區與所述漏極金屬化歐姆接觸并布置成緊靠所述邊緣和所述第一表面，其中在所述界面和所述等電位區之間的水平距離除以在所述第一表面和所述漏極區之間的垂直距離是在從0.5到3的范圍內。

7.如權利要求6所述的電荷補償半導體器件，其中所述等電位區包括布置在所述第一表面上的場板和鄰接所述本征半導體區并具有比所述本征半導體區高的第一導電類型的摻雜劑的平均濃度的場停止區中的至少一個。

8.如權利要求7所述的電荷補償半導體器件，其中所述連接區接近于所述場停止區延伸。

9.如權利要求1所述的電荷補償半導體器件，其中所述第一柱區的摻雜濃度是所述本征半導體區的摻雜濃度的至少10倍。