[發明專利]超結器件

在審

• 申請號: 201611071177.6
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN108122975A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 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;H01L29/06;H01L29/36
• 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，包括：

由交替排列的第一導電類型柱和第二導電類型柱組成的超結結構；

在各所述第二導電類型柱的頂部形成有第二導電類型摻雜的溝道區，各所述溝道區還延伸到所述第一導電類型柱的頂部；

在所述超結結構底部形成有第一導電類型摻雜的緩沖層；所述緩沖層底部為第一導電類型重摻雜的半導體襯底，漏區由所述半導體襯底組成；

在各所述溝道區中都形成有由第一導電類型重摻雜區組成的源區；

位于所述溝道區和所述漏區之間的各所述第一導電類型柱以及所述緩沖層作為超結器件的漂移區，第一導電類型摻雜的所述漂移區和第二導電類型摻雜的所述溝道區以及所述第二導電類型柱形成寄生體二極管；

所述緩沖層由第一導電類型摻雜的第一緩沖子層和第一導電類型摻雜的第二緩沖子層疊加形成，所述第一緩沖子層的背面和所述半導體襯底接觸，所述第二緩沖子層的背面和所述第一緩沖子層的正面接觸，所述第二緩沖子層的正面和所述超結結構接觸；

所述第二緩沖子層的摻雜濃度低于所述第一導電類型柱的摻雜濃度，通過調節所述第二緩沖子層的摻雜濃度提高超結器件的反向恢復的軟度因子；

所述第一緩沖子層的摻雜濃度高于所述第二緩沖子層的摻雜濃度，通過調節所述第一緩沖子層的摻雜濃度來抵消所述第二緩沖子層對所述超結器件的比導通電阻增加的影響，從而在提高器件的反向恢復的軟度因子的同時保持或降低所述超結器件的比導通電阻。

2.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述第一導電類型柱由形成于所述緩沖層表面的第一導電類型外延層組成，所述第二導電類型柱由填充于溝槽中的第二導電類型硅組成，所述溝槽形成于所述第一導電類型外延層中。

3.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述第一導電類型柱由多次外延工藝形成，所述第二導電類型柱由每次外延工藝之后進行光刻加第二導電類型離子注入形成。

4.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述超結器件為硅基器件，所述半導體襯底為硅襯底；或者，所述超結器件為SiC基器件，所述半導體襯底為SiC襯底。

5.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述第二緩沖子層為單一摻雜結構或者在縱向上具有梯度變化的摻雜結構。

6.如權利要求5所述的超結器件，其特征在于：所述第二緩沖子層具有在縱向上具有梯度變化的結構時，梯度變化為：

從所述第二緩沖子層的正面到背面，摻雜濃度從所述第一導電類型柱的底部摻雜濃度逐漸降低到所述第二緩沖子層的最低摻雜濃度，所述第二緩沖子層的摻雜濃度降低到最低摻雜濃度后一直保持到所述第二緩沖子層的背面，所述第二緩沖子層的最低摻雜濃度的起始位于為所述第二緩沖子層的背面以上。

7.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述第一緩沖子層為單一摻雜結構或者在縱向上具有梯度變化的摻雜結構。

8.如權利要求7所述的超結器件，其特征在于：所述第一緩沖子層具有在縱向上具有梯度變化的結構時，梯度變化為：

從所述第一緩沖子層的正面到背面，摻雜濃度從所述第二緩沖子層的底部摻雜濃度逐漸升高到所述第一緩沖子層的最高摻雜濃度，所述第一緩沖子層的摻雜濃度升高到最高摻雜濃度后一直保持到所述第一緩沖子層的背面，所述第一緩沖子層的最高摻雜濃度的起始位于為所述第一緩沖子層的背面以上。

9.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述第一導電類型柱為單一摻雜結構；或者，所述第一導電類型柱在縱向的摻雜濃度為變化結構，且靠近所述第一導電類型柱的頂部表面的摻雜濃度大于靠近所述第一導電類型柱的底部表面的摻雜濃度。