[發(fā)明專利]超結(jié)器件及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611055539.2
• 申請(qǐng)日: 2016-11-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108110039B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖勝安;曾大杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳尚陽(yáng)通科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/06
• 分類號(hào): H01L29/06;H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

1.一種超結(jié)器件，其特征在于：

電荷流動(dòng)區(qū)包括由多個(gè)交替排列的N型柱和P型柱組成的超結(jié)結(jié)構(gòu)；每一所述N型柱和其鄰近的所述P型柱組成一個(gè)超結(jié)單元；

各所述超結(jié)單元的所述N型柱和所述P型柱中的至少一個(gè)柱結(jié)構(gòu)具有摻雜濃度的縱向三分段結(jié)構(gòu)，所述縱向三分段結(jié)構(gòu)為在縱向上包括底部段、中間段和頂部段，所述中間段的摻雜濃度低于所述底部段的摻雜濃度，所述中間段的摻雜濃度低于所述頂部段的摻雜濃度；具有所述縱向三分段結(jié)構(gòu)的所述柱結(jié)構(gòu)在耗盡后，所述中間段和所述底部段以及所述頂部段的雜質(zhì)離子形成位于所述中間段中電場(chǎng)阱，所述電場(chǎng)阱提高殘余少子被抽取的難度，從而增加器件的反向恢復(fù)的軟度因子。

2.如權(quán)利要求1所述的超結(jié)器件，其特征在于：各所述P型柱采用填充于溝槽中的P型外延層組成，各所述N型柱由位于各所述溝槽之間的N型外延層組成。

3.如權(quán)利要求2所述的超結(jié)器件，其特征在于：各所述溝槽的頂部寬度大于底部寬度且各所述溝槽的側(cè)面呈傾斜結(jié)構(gòu)。

4.如權(quán)利要求3所述的超結(jié)器件，其特征在于：各所述超結(jié)單元的所述P型柱中具有所述縱向三分段結(jié)構(gòu)，且各所述超結(jié)單元的所述P型柱中至少部分具有橫向三分段結(jié)構(gòu)；

所述橫向三分段結(jié)構(gòu)為在橫向上包括外側(cè)段、中間段和內(nèi)側(cè)段，所述橫向三分段結(jié)構(gòu)的中間段由所述縱向三分段結(jié)構(gòu)的中間段延伸形成，所述橫向三分段結(jié)構(gòu)的外側(cè)段由所述縱向三分段結(jié)構(gòu)的底部段延伸形成，所述橫向三分段結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)段由所述縱向三分段結(jié)構(gòu)的頂部段延伸形成；所述橫向三分段結(jié)構(gòu)用于增強(qiáng)所述柱結(jié)構(gòu)耗盡后在所述中間段中形成的所述電場(chǎng)阱。

5.如權(quán)利要求4所述的超結(jié)器件，其特征在于：各所述超結(jié)單元的所述P型柱的所述P型外延層采用第一層P型外延層、第二層P型外延層和第三層P型外延層疊加形成，所述第一層P型外延層在所述溝槽的底部和側(cè)面生長(zhǎng)形成并將所述溝槽的底部完全填充，所述第二層P型外延層在所述第一層P型外延層所圍區(qū)域內(nèi)的底部和側(cè)面生長(zhǎng)形成，所述第三層P型外延層在所述第二層P型外延層所圍區(qū)域內(nèi)的底部和側(cè)面生長(zhǎng)形成，所述第一層P型外延層、所述第二層P型外延層和所述第三層P型外延層將所述溝槽完全填充，所述第二層P型外延層的摻雜濃度小于所述第一層P型外延層的摻雜濃度，所述第二層P型外延層的摻雜濃度小于所述第三層P型外延層的摻雜濃度；

由所述第一層P型外延層組成各所述超結(jié)單元的所述P型柱的所述縱向三分段結(jié)構(gòu)的底部段和所述橫向三分段結(jié)構(gòu)的外側(cè)段；

由所述第二層P型外延層組成各所述超結(jié)單元的所述P型柱的所述縱向三分段結(jié)構(gòu)的中間段和所述橫向三分段結(jié)構(gòu)的中間段；

由所述第三層P型外延層組成各所述超結(jié)單元的所述P型柱的所述縱向三分段結(jié)構(gòu)的頂部段和所述橫向三分段結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)段。

6.如權(quán)利要求4所述的超結(jié)器件，其特征在于：各所述超結(jié)單元的所述N型柱中具有單一摻雜結(jié)構(gòu)；或者，各所述超結(jié)單元的所述N型柱中具有所述縱向三分段結(jié)構(gòu)。

7.如權(quán)利要求3所述的超結(jié)器件，其特征在于：各所述超結(jié)單元的所述N型柱中具有所述縱向三分段結(jié)構(gòu)。

8.如權(quán)利要求6或7所述的超結(jié)器件，其特征在于：具有所述縱向三分段結(jié)構(gòu)的所述N型柱所對(duì)應(yīng)的所述N型外延層由第一層N型外延層、第二層N型外延層和第三層N型外延層疊加形成，所述第二層N型外延層的摻雜濃度小于所述第三層N型外延層的摻雜濃度。

9.如權(quán)利要求7所述的超結(jié)器件，其特征在于：各所述超結(jié)單元的所述P型柱中具有所述縱向三分段結(jié)構(gòu)；或者，各所述超結(jié)單元的所述P型柱中具有單一摻雜結(jié)構(gòu)；或者，各所述超結(jié)單元的所述P型柱中具有縱向二分段結(jié)構(gòu)，頂部段的摻雜濃度小于底部段的摻雜濃度。