[發(fā)明專利]超結器件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610671434.3
• 申請日: 2016-08-15
• 公開（公告）號: CN107768443B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設計）人: 肖勝安;曾大杰
• 申請（專利權）人: 深圳尚陽通科技有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336;H01L29/06
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

1.一種超結器件，其特征在于：

電荷流動區(qū)包括由多個交替排列的N型柱和P型柱組成的超結結構；每一所述N型柱和其鄰近的所述P型柱組成一個超結單元；

至少一個以上的超結單元的所述P型柱中具有N型電場阻斷層，所述N型電場阻斷層將所述P型柱在縱向上分割成位于所述N型電場阻斷層頂部的第一P型柱和位于所述N型電場阻斷層底部的第二P型柱；

所述第一P型柱和鄰接所述N型柱交替排列組成頂部超結結構；所述第二P型柱和鄰接所述N型柱交替排列組成底部超結結構；所述N型電場阻斷層用于實現所述頂部超結結構和所述底部超結結構的分段耗盡；

當超結器件的源漏電壓小于等于第一電壓值時，僅所述頂部超結結構發(fā)生耗盡，電場終止于所述N型電場阻斷層中，所述底部超結結構不發(fā)生耗盡；

當超結器件的源漏電壓大于所述第一電壓值時，所述頂部超結結構完全耗盡，電場經過所述N型電場阻斷層后繼續(xù)對所述底部超結結構耗盡；

所述第一電壓值要求大于等于所述超結器件的工作電壓以及小于所述超結器件的擊穿電壓，使所述超結器件在工作時僅發(fā)生所述頂部超結結構的耗盡，從而提高柵漏電容，同時利用所述底部超結結構不發(fā)生耗盡的特點能在器件反向恢復時提供載流子，從而增加器件的反向恢復的軟度因子；所述超結器件的擊穿電壓由所述頂部超結結構和所述底部超結結構都完全耗盡時形成的耗盡區(qū)確定。

2.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述第一電壓值由所述頂部超結結構的耐壓能力確定，所述頂部超結結構的耐壓能力越大所述第一電壓值越大，所述頂部超結結構的耐壓能力越小所述第一電壓值越小。

3.如權利要求2所述的超結器件，其特征在于：所述頂部超結結構的厚度越小，所述第一電壓值越小。

4.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述底部超結結構的厚度越大，所述超結器件的反向恢復的軟度越大。

5.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述第一P型柱和鄰接所述N型柱之間電荷平衡；

所述第二P型柱和鄰接所述N型柱之間電荷平衡；或者，所述第二P型柱的雜質總量大于鄰接所述N型柱的雜質總量；或者，所述第二P型柱的雜質總量小于鄰接所述N型柱的雜質總量。

6.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述N型電場阻斷層的摻雜濃度是所述第一P型柱和所述第二P型柱中摻雜濃度最大的摻雜濃度的2倍～10倍。

7.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述N型電場阻斷層的厚度為1微米～5微米。

8.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：各所述P型柱對應的所述N型電場阻斷層的兩側和所述N型柱接觸，且各所述N型電場阻斷層的寬度大于等于對應的所述第一P型柱和所述第二P型柱的寬度；或者，各具有所述N型電場阻斷層的各所述超結單元的所述N型電場阻斷層連接成一整體。

9.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述第一P型柱的厚度大于所述第二P型柱的厚度。

10.如權利要求1或4或9所述的超結器件，其特征在于：所述第二P型柱的厚度為2微米～20微米；所述第二P型柱通過離子注入或擴散形成，或者所述第二P型柱通過溝槽填充形成。

11.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述超結結構形成于N型外延層上，在所述超結結構的底部形成有由N型外延層組成的N型緩沖層，在所述N型緩沖層的底部為重摻雜的N型半導體襯底。