本发明专利技术公开了一种半导体器件，其包括具有相对的第一侧和第二侧的半导体主体。该半导体器件进一步包括半导体主体中的、在第一侧和pn结之间的漂移区。在该第一侧和第二侧之间沿着所述漂移区的垂直延伸的至少50％，该漂移区的净掺杂的分布是波动的，并且包括在1x1013cm-3和5x1014cm-3之间的掺杂峰值。器件的阻断电压Vbr由pn结的击穿电压定义，该pn结位于漂移区和相反的导电类型的半导体区之间，该半导体区被电耦接至半导体主体的第一侧。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体领域，尤其涉及一种包括在漂移区中波动分布的净掺杂的半导体器件。
技术介绍
半导体器件(比如，功率半导体器件)的设计需要在电特性之间进行折中，电特性比如是，比表面导通电阻(area-specific on-state resistance)RonXA、负载端(比如，源极和漏极)之间的击穿电压Vbr、开关行为和器件强度。举例来说，增加大容量材料的比阻抗允许在器件的前侧实现较低的电场强度。虽然在器件的前侧实现较低的电场强度可提升器件强度，但是开关表现的柔软性(Softness)可能会受到不利影响。亟需提高半导体器件的电气特性之间的折中。
技术实现思路
一个实施例涉及半导体器件，该半导体器件包括具有相对的第一侧和第二侧的半导体主体。该半导体器件进一步包括半导体主体中的漂移区，该漂移区在第一侧和pn结之间。在第一侧和第二侧之间沿着所述漂移区的垂直延伸的至少50%，漂移区的净掺杂是波动的，并且包括在lxl013cnT3和5x 10 14CnT3之间的掺杂峰值。器件阻断电压Vbr由pn结的击穿电压定义，该Pn结位于漂移区和相反的导电类型的半导体区之间，该半导体区被电耦接至半导体主体的第一侧。根据一种制造半导体器件的方法，该方法包括通过使用质子的多重辐射以在半导体主体的漂移区中形成净掺杂分布，并且通过对半导体主体退火来生成与氢有关的施主，。该漂移区在半导体主体的第一侧和第二侧之间的垂直延伸的至少50%是波动的，并且包括在lX1013cm_3和5x 10 14CnT3之间的掺杂峰值。该方法进一步包括在第一侧形成半导体区，其中器件阻断电压Vbr由位于漂移区和该半导体区之间的pn结的击穿电压定义。通过阅读下面的【具体实施方式】以及查看附图，本领域的技术人员将会认识其他的特征和优点。【附图说明】附图被包括以提供对本公开的进一步理解，并且附图被包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。【附图说明】了本公开的实施例，并且和【具体实施方式】一起用于解释本公开的原理。通过参考下面的【具体实施方式】，能更好地理解并将容易领会其他的实施例和预期优点。图1是示出半导体器件的一个实施例的示意性剖视图；图2是示出图1的半导体器件的净掺杂分布的一个实施例的曲线图；图3是示出包括P+掺杂注入区的半导体器件的一个实施例的示意性剖视图；图4A至图4D是示出图3的P+掺杂注入区的不同布置的示意性顶视图；图5A是示出图3的半导体器件的净掺杂分布的一个实施例和参考器件的曲线图；图5B和图5C是示出具有如图5A所示的净掺杂分布的半导体器件的电特性的曲线图；图6A和图6B是示出包括埋置P+掺杂区的半导体二极管的实施例的示意性剖视图；图7是示出包括在结终止区中的与氢有关的施主的半导体器件的示意性剖视图；图8是示出一种制造半导体器件的方法的过程特征的简化图。【具体实施方式】下面的【具体实施方式】参考了附图，附图构成【具体实施方式】的一部分并且以举例说明的方式示出了本公开可以实施的特定实施例。应当可以理解的是，不脱离本专利技术的范围，可以采用其它的实施例并且可以做出结构上或者逻辑上的改变。例如，用于说明或描述一个实施例的特征能够用在其它实施例上或者与其它实施例结合而产出又一个实施例。本公开旨在包括这些修改和变化。示例使用特定的语言进行描述，不应当被解释为对所附权利要求范围的限制。附图不一定是按比例的，并且仅以说明为目的。为清楚起见，在不同的附图中相同的元件用对应的附图标记表明，除非另有说明。术语“具有(having)”，“包括(containing、including、comprising) ” 等是开放式，表示所陈述的结构、元件或特征的存在，但并不排除其它的元件或特征。冠词“一(a或an) ”和“该(the) ”旨在包括复数以及单数，除非上下文另有明确说明。术语“电连接(electrically connected) ”描述电连接的元件之间的永久低电阻连接，例如连接元件之间的直接接触或者经由金属和/或高掺杂半导体的低电阻连接。术语“电親接(electrically coupled) ”表明适用于信号传输的一个或者多个介入元件可被提供在电耦接的元件之间存在，例如可控的在第一状态时临时提供低电阻连接以及在第二状态时提供高电阻电去耦的元件。附图通过紧接掺杂类型“η”或“p”之后的或“ + ”表示相对掺杂浓度。例如，“η_”表示掺杂浓度低于“η”掺杂区的掺杂浓度，同时“η+”掺杂区的掺杂浓度高于“η”掺杂区的掺杂浓度。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“η”掺杂区可具有相同或者不同的绝对掺杂浓度。图1是半导体器件100的部分的剖视图，半导体器件100包括半导体主体105。半导体主体105可包括半导体衬底，例如，娃(Si)衬底、碳化娃(SiC)衬底、其他单一半导体或者其上包括一层或多层可选的半导体层的化合物半导体衬底。该半导体主体的第一侧和第二侧107、108彼此相对。布线区110位于半导体主体105的第一侧107。布线区110包括一个或多个布线级，例如一层或多层图案化或非图案化的导电层，该导电层包括一种导电材料或导电材料的结合，该导电材料比如是金属、金属化合物、硅和重掺杂的半导体。每个布线级中的不同布线级或分开部分(例如，分开的导电线)通过介电材料被电隔离，介电材料例如是氧化物和/或氮化物、类金刚石碳(DLC)。在该介电材料中的开口可以以导电材料进行填充，并且与布线级一起提供半导体主体105的不同区域或器件元件之间的电连接或者半导体主体105的器件元件与接触焊盘和/或键合焊盘之间的电连接。根据一个实施例，该半导体器件是二极管，其包括位于第一侧107的第一区112中的P掺杂的阳极区。该二极管进一步包括位于第二侧108的第二区113中的n+掺杂的阴极接触区。可选的η掺杂场截止区可被布置在n+掺杂的阴极接触区和第一区112之间的第二区113中。根据另一个实施例，该半导体器件是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)，该IGBT包括位于第一侧107的第一区112中的IGBT发射极的P掺杂的体区和n+掺杂的源区。该IGBT进一步包括位于第二侧108的第二区113中的P+掺杂区(例如，称为p+掺杂的背面发射区)。可选的η掺杂场截止区可被布置在P+掺杂区和第一区112之间的第二区113中。半导体器件100进一步包括在第一区112和第二区113之间的η掺杂漂移区。器件阻断电压Vfc*漂移区114和第一区112中的相反导电类型的半导体区之间的ρη结的击穿电压定义，第一区112被电耦接至位于半导体主体105的第一侧107处的布线区110。沿着漂移区114的、在第一侧和第二侧107、108之间的垂直延伸t的至少50%或甚至大于70%，漂移区114的净掺杂分布是波动的，并且包括在lxl013Cm_3和5x 10 14cm_3之间的数个掺杂峰值。通常地，多于3个或甚至多于5个掺杂峰通过多重质子辐射被实现。根据实施例，在漂移区114中的净掺杂的波形分布包括与氢有关的施主。利用与氢有关的施主进行掺杂被以质子辐射半导体主体105所影响，例如穿过第二侧108和/或第一侧107的辐射以及半导体主体105的退火。因此，包括氢原子的合成物的形成和本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体器件，包括：半导体主体，其具有相对的第一侧和第二侧；以及位于所述半导体主体中的漂移区，其位于所述第二侧和pn结之间，其中，在所述第一侧和所述第二侧之间沿着所述漂移区的垂直延伸的至少50％，所述漂移区的净掺杂分布是波动的，并且包括在1x1013cm‑3和5x1014cm‑3之间的多个掺杂峰值；其中器件阻断电压Vbr由pn结的击穿电压定义，所述pn结位于所述漂移区和相反导电类型的半导体区之间，所述半导体区被电耦接至所述半导体主体的所述第一侧。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：E·法尔克，A·黑特尔，M·普法芬莱纳，F·J·桑托斯罗德里奎兹，D·施罗格尔，HJ·舒尔策，A·R·斯特格纳，J·G·拉文，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。