基于填充结构、含补偿层的补偿结构的超级结半导体器件制造技术

公开了一种基于填充结构、含补偿层的补偿结构的超级结半导体器件。超级结半导体器件包括在从单元区域中的基底区段突出的各台面区之间的条带结构。每个条带结构包括具有在填充结构的相对的侧上倒转地提供的第一区段和第二区段的补偿结构。每个区段包括第一导电类型的第一补偿层和互补的第二导电类型的第二补偿层。所述条带结构延伸到单元区域周围的边缘区域中。所述条带结构在边缘区域中包括端部区段。可以修改所述端部区段以增强击穿电压特性、雪崩耐量和换相行为。

【技术实现步骤摘要】
基于填充结构、含补偿层的补偿结构的超级结半导体器件
本专利技术涉及一种超级结结构半导体器件，特别是涉及一种基于填充结构和包括补偿层的补偿结构的超级结结构半导体器件。
技术介绍
基于沟槽概念的超级结器件的超级结结构可以包括在平行于在超级结器件的导通状态下在一种类型的互补掺杂层中流动的接通状态或前向电流的流动方向的物质中延伸的两对或更多对互补掺杂补偿层。在反向阻断模式下，互补掺杂层对被耗尽，以使得器件能够甚至在承载接通状态或前向电流的掺杂层中的相当高的杂质浓度下适配高的反向击穿电压。想要改进超级结半导体器件的可靠性。
技术实现思路
根据实施例，一种超级结半导体器件的半导体部分，包括在从单元区域中的基底区段突出的各台面区之间的条带结构。每个条带结构包括具有在填充结构的相对的侧上倒转地提供的第一区段和第二区段的补偿结构。每个区段包括第一导电类型的第一补偿层和互补的第二导电类型的第二补偿层。条带结构延伸到单元区域周围的边缘区域中。在边缘区域中条带结构包括端部区段。根据另一实施例，一种超级结半导体器件的半导体部分，包括在从基底区段突出的各台面区之间的条带结构。每个条带结构包括具有在填充结构的相对侧上倒转地提供的第一区段和第二区段的补偿结构。每个区段包括第一导电类型的第一补偿层和互补的第二导电类型的第二补偿层。条带结构是闭合环路。在阅读下面的详细描述并且查看随附的附图时，本领域技术人员将认识到附加的特征和优点。附图说明随附的附图被包括以提供本专利技术的进一步理解，并且附图被合并到本说明书中并构成本说明书的一部分。附图图解本专利技术的实施例，并且连同描述一起用来解释本专利技术的原理。随着参照下面的详细描述而变得更好地理解本专利技术的其它实施例以及意图有的优点，将容易地领会这些实施例和优点。图1A是依照实施例的提供延伸到边缘区域中的条带结构的超级结半导体器件的一部分示意性横截面视图。图1B是示出图1A的超级结半导体器件的竖向电场分布的示意性图。图1C示出图1A的半导体器件在与半导体部分的第一表面平行的平面上的示意性平面横截面视图。图2A是根据实施例的提供具有由台面区分段的端部区段的条带结构的超级结半导体器件的示意性平面横截面视图。图2B是根据实施例的提供具有由辅助条带结构分段的端部区段的条带结构的超级结半导体器件的示意性平面横截面视图。图3A是依照实施例的提供不同长度的条带结构的超级结半导体器件的示意性平面横截面视图。图3B是依照实施例的提供具有圆形杂质结构的边缘区域的超级结半导体器件的示意性平面横截面视图。图3C是根据实施例的提供连接到最外部条带结构的正交辅助条带结构的超级结半导体器件的示意性平面横截面视图。图3D是根据实施例的提供与最外部条带结构分离的正交辅助条带结构的超级结半导体器件的示意性平面横截面视图。图3E是根据实施例的在边缘区域中提供不同长度的条带结构以及圆形杂质结构的超级结半导体器件的示意性平面横截面视图。图4A是依照实施例的在边缘区域中提供具有变化的宽度的条带结构的超级结半导体器件的示意性平面横截面视图。图4B是依照实施例的提供具有沿着竖向方向变化的尺寸的条带结构的超级结半导体器件的部分的示意性平面横截面视图。图5A是根据实施例的提供形成环路的条带结构的超级结半导体器件的示意性平面横截面视图。图5B是根据实施例的提供形成连续结构的条带结构的超级结半导体器件的示意性平面横截面视图。图6是依照实施例的在条带结构的终止部分中提供补偿度的校正的基于条带结构的超级结半导体器件的示意性平面横截面视图。图7A是根据实施例的提供利用注入区带的校正的超级结半导体器件的示意性平面横截面视图。图7B是根据实施例的提供利用矩形终止部分的校正的超级结半导体器件的示意性平面横截面视图。图7C是根据实施例的提供利用圆形终止部分的校正的示意性平面横截面视图。图7D是根据实施例的提供利用尖状终止部分的校正的超级结半导体器件的示意性平面横截面视图。图8是根据实施例的在单元区域的第一部分中提供第一标称击穿电压并且在单元区域的第二部分中提供第二标称击穿电压的超级结半导体器件的示意性平面横截面视图。图9A是依照实施例的在单元区域的第一部分中提供缓冲结构的超级结半导体器件的示意性横截面视图。图9B是依照实施例的提供在单元区域的第一部分中具有第一竖向尺寸并且在第二部分中具有第二竖向尺寸的条带结构的超级结半导体器件的一部分的示意性横截面视图。图9C是依照实施例的在单元区域的第一部分中提供分段的条带结构的超级结半导体器件的示意性平面横截面视图。图9D是依照实施例的在单元区域的不同部分中提供不同杂质数量的超级结半导体器件的一部分的示意性横截面视图。图10A是依照实施例的在单元区域中提供形成同心环路的条带结构的超级结半导体器件的示意性平面横截面视图。图10B是依照实施例的提供形成相邻环路的条带结构的超级结半导体器件的示意性平面横截面视图。图11A是依照实施例的在半导体部分外部提供具有栅极电极的平面晶体管的超级结半导体器件的控制部分的示意性横截面视图。图11B是依照实施例的提供具有掩埋栅极电极并且具有在补偿沟槽的竖向投影中提供的源极区带的竖向晶体管的超级结半导体器件的控制部分的示意性横截面视图。图11C是依照实施例的提供具有掩埋栅极电极并且具有在台面区中提供的源极区带的竖向晶体管的超级结半导体器件的控制部分的示意性横截面视图。具体实施方式在下面的详细描述中参照随附的附图，附图形成在此的描述的一部分，并且在附图中以图解的方式示出其中可以实施本专利技术的具体实施例。应理解可以利用其它实施例，并且可以在不脱离本专利技术的范围的情况下作出结构或逻辑上的改变。例如，针对一个实施例图解或描述的特征可以用在其它实施例上或与其它实施例结合，以得出又一进一步的实施例。意图由本专利技术包括这样的修改和变化。使用不应被看作是对所附权利要求的范围进行限制的具体语言来描述示例。附图并非是成比例的并且仅用于例示的目的。为了清楚，如果并未另外声明，则在不同的附图中由相对应的标号来指明相同的元件。术语“具有‌”、“‌包含”、“包括”和“‌‌含有”等是开放式的，这些术语指示所声明的结构、要素或特征的存在但是不排除附加的要素或特征。除非上下文另外清楚地指示，否则数量词和代词“‌一个”、‌“某个”以及“这个”意图包括复数以及单数。术语“电连接”描述电连接的元件之间的恒定低欧姆连接，例如所关注的各元件之间的直接接触或经由金属和/或高掺杂的半导体的低欧姆连接。术语“电耦接”包括可以在电耦接的各元件（例如可控制为暂时地以第一状态提供低欧姆连接而以第二状态提供高欧姆电去耦的元件）之间提供被适用于信号传输的一个或更多个的（多个）中间元件。各图通过挨着掺杂类型“n”或“p”指示“-”或“+”来图解相对掺杂浓度。例如，“n-”表示比“n”掺杂区的掺杂浓度更低的掺杂浓度，而“n+”掺杂区具有比“n”掺杂区更高的掺杂浓度。具有相同的相对掺杂浓度的掺杂区不一定具有相同的绝对掺杂浓度。例如，两个不同的“n”掺杂区可以具有相同或不同的绝对掺杂浓度。图1A示出具有半导体部分100的超级结半导体器件500，半导体部分100具有第一表面101以及与第一表面101平行的第二表面102。从单晶半导体材料（例如硅Si、碳化硅SiC、锗Ge、硅锗晶体S本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超级结半导体器件，包括：半导体部分，包括在从单元区域中的基底区段突出的各台面区之间的条带结构，每个条带结构包括包含在填充结构的相对的侧上倒转地提供的第一区段和第二区段的补偿结构，每个区段包括第一导电类型的第一补偿层和互补的第二导电类型的第二补偿层，其中，所述条带结构在横向方向上延伸到单元区域周围的边缘区域中，所述条带结构在边缘区域中包括端部区段。

【技术特征摘要】
2013.05.01 US 13/8749651.一种超级结半导体器件，包括：半导体部分，包括在从单元区域中的基底区段突出的各台面区之间的条带结构，每个条带结构包括包含在填充结构的相对的侧上倒转地提供的第一区段和第二区段的补偿结构，每个区段包括第一导电类型的第一补偿层和互补的第二导电类型的第二补偿层，其中，所述条带结构在横向方向上延伸到单元区域周围的边缘区域中，所述条带结构在边缘区域中包括具有终止部分的端部区段；所述终止部分在具有第一导电类型的第一补偿层的区段中具有作为第二补偿层的导电类型的第二导电类型的注入区带。2.如权利要求1所述的超级结半导体器件，进一步包括：第一电极结构，被提供在所述半导体部分的被定向到台面区的一侧处，并且在单元区域中电连接到接通状态或前向电流在半导体器件的导通状态下流过的杂质区带。3.如权利要求1所述的超级结半导体器件，其中，所述填充结构包括空气间隙。4.如权利要求1所述的超级结半导体器件，其中：所述条带结构是在第一横向方向上延伸通过单元区域的线性条带；以及所述端部区段的配置与得自线性条带结构到与半圆形终止部分组合的边缘区域中的投影的配置不同。5.如权利要求4所述的超级结半导体器件，其中，所述端部区段被沿着所述第一横向方向分段。6.如权利要求5所述的超级结半导体器件，其中，进一步的台面区沿着所述第一横向方向在空间上分离每个端部区段的分段。7.如权利要求5所述的超级结半导体器件，进一步包括：辅助条带结构，在边缘区域中与所述条带结构相交。8.如权利要求1所述的超级结半导体器件，其中，相邻的条带结构的端部区段具有沿着所述第一横向方向的不同的长度。9.如权利要求1所述的超级结半导体器件，其中，所述端部区段具有不同于单元区域中的所述条带结构的竖向延伸的与横向方向垂直的竖向延伸。10.如权利要求9所述的超级结半导体器件，其中，单元区域包括第一导电类型的缓冲区，所述缓冲区至少在边缘区域的一部分中缺失。11.如权利要求1所述的超级结半导体器件，其中，相邻的条带结构的端部区段在结构上彼此连接，所连接的条带结构的所述第一补偿层形成第一连续层，并且所连接的条带结构的所述第二补偿层形成第二连续层。12.如权利要求11所述的超级结半导体器件，其中，所述补偿结构的连接区段将各对相邻的条带结构的两个端部区段彼此连接。13.如权利要求11所述的超级结半导体器件，其中，所述补偿结构的连接区段在第一侧处将所述条带结构中的一个的一个端部区段连接到所述条带结构的邻接条带结构的端部区段，并且在与所述第一侧相对的第二侧处将所述条带结构的另一端部区段连接到所述条带结构的邻接条带结构的端部区段。14.如权利要求1所述的超级结半导体器件，其中，对于所述条带结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：S加梅里特，F希尔勒，H韦伯，A维尔梅罗特，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT