[發明專利]垂直功率半導體器件及制造方法

在審

• 申請號: 202110382152.2
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113517330A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: H-J·舒爾策;C·耶格;M·耶利內克;D·施勒格爾;B·施托伊布
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L21/265;H01L21/331;H01L21/329;H01L29/739;H01L29/861
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉茜璐;周學斌

1.一種垂直功率半導體器件（100），包括：

半導體本體（102），具有第一主表面（104）和沿著垂直方向（y）與所述第一主表面（104）相對的第二主表面（106）；

漂移區（108），在所述半導體本體（102）中，其中，所述漂移區（108）包括鉑原子（109）；

場停止區（110），在所述漂移區（108）與所述第二主表面（106）之間的所述半導體本體（102）中，其中，所述場停止區（110）包括多個雜質峰（P1、P2），并且所述多個雜質峰（P1、P2）中的第一雜質峰（P1）具有比所述多個雜質峰（P1、P2）中的第二雜質峰（P2）更大的濃度（c），并且其中，所述第一雜質峰（P1）包括氫，而所述第二雜質峰（P2）包括氦。

2.根據前一權利要求所述的垂直功率半導體器件（100），其中，所述第一雜質峰（P1）和所述第二雜質峰（P2）之間的第一垂直距離（d1）的范圍為0μm至5μm。

3.根據前述權利要求中任一項所述的垂直功率半導體器件（100），其中，所述多個雜質峰（P1、P2、P3）中的第三雜質峰（P3）設置在離所述第二主表面（106）某一垂直距離處，該垂直距離與所述第二雜質峰（P2）相對于所述第二主表面（106）的垂直距離（d2）相差0至300nm，并且其中，所述第三雜質峰（P3）包括氫。

4.根據權利要求3所述的垂直功率半導體器件，其中，所述第三雜質峰（P3）的濃度大于所述第二雜質峰（P2）的濃度。

5.根據前述權利要求中任一項所述的垂直功率半導體器件（100），其中，所述第二垂直距離（d2）大于所述第二主表面（106）與所述第一雜質峰（P1）之間的第三垂直距離（d3）。

6.根據權利要求1至4中任一項所述的垂直功率半導體器件（100），其中，所述第二垂直距離（d2）小于所述第二主表面（106）與所述第一雜質峰（P1）之間的第三垂直距離（d3）。

7.根據前述權利要求中任一項所述的垂直功率半導體器件（100），其中，所述多個雜質峰（P1、P2、P3、P4）中的第四雜質峰（P4）包括氦，并且設置在離所述第二主表面（106）第四垂直距離（d4）處，其中，所述第三垂直距離（d3）的范圍在所述第二垂直距離（d2）與所述第四垂直距離（d4）之間。

8.根據前述權利要求中任一項所述的垂直功率半導體器件（100），其中，所述第一雜質峰（P1）的峰濃度與所述第二雜質峰（P2）的峰濃度之間的比率范圍為10至1000。

9.根據前述權利要求中任一項所述的垂直功率半導體器件（100），其中，所述第二雜質峰（P2）的氦峰濃度范圍為1×10¹⁶ cm^-3至2×10¹⁸ cm^-3。

10.根據前述權利要求中任一項所述的垂直功率半導體器件（100），其中，所述漂移區（108）中的鉑（109）的最大濃度范圍為5×10¹² cm^-3到3×10¹⁴ cm^-3。

11.根據前述權利要求中任一項所述的垂直功率半導體器件（100），其中，所述漂移區（108）具有從所述場停止區（110）到pn結的垂直延伸，并且其中，沿所述漂移區（108）的所述垂直延伸的至少50%，所述漂移區（108）中的氫的最大濃度小于鉑的濃度。

12.根據前述權利要求中任一項所述的垂直功率半導體器件（100），其中，所述漂移區（108）中的鉑原子被配置為鉑-氫復合物和置換鉑，并且其中，沿著所述漂移區（108）的所述垂直延伸的至少50%，所述漂移區（108）中的所述鉑-氫復合物的最大濃度小于所述置換鉑的濃度。