半导体器件及其制造制造技术

公开了半导体器件及其制造。半导体器件包括半导体本体，半导体本体包括：第一侧、在平行于第一侧的方向上界定半导体本体的边缘、有源区域、布置在有源区域和边缘之间的外围区域、从有源区域延伸到外围区域中的第一传导类型的第一半导体区域、与第一半导体区域形成pn结的第二传导类型的第二半导体区域、与第一半导体区域相邻并且布置在第一侧处并且在第二半导体区域与边缘之间的第二传导类型的第一边缘终止区域、以及布置在第一侧处并且在第一边缘终止区域和边缘之间的第一传导类型的第二边缘终止区域。第二边缘终止区域具有第一传导类型的变化的掺杂剂浓度，其至少在紧接第一边缘终止区域随着距第一边缘终止区域的距离的增加而实质上线性地增加。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其制造
本专利技术的实施例涉及半导体器件，特别地涉及在外围区域中具有边缘终止区域的功率半导体器件及其制造方法。
技术介绍
半导体器件(例如，MOSFET或诸如晶闸管或绝缘栅双极晶体管(IGBT)的双极半导体器件)已经用于各种应用，包括但不限于用作电源和功率转换器中的开关。特别是对于能够切换大电流和/或在较高电压下操作的功率器件，通常期望相对于表面电荷和/或宇宙辐射的高击穿电压Ubd和高鲁棒性。为了实现垂直半导体器件的高击穿电压Ubd，可以在相应的半导体器件的半导体衬底的有源单元和横向边缘之间的边缘区域中使用用于在较宽区域上分布所施加的电压的边缘终止结构(在阻挡模式下扩展空间电荷区域)。例如，场板、场环和部分地或完全地可耗尽的半导体区域可以用作边缘终止结构。然而，边缘区域需要芯片面积并且因此增加了成本。在这方面，已经发现具有可变横向掺杂浓度(VLD)的结终止扩展(JTE)区域是特别有意义的，因为它们在具有相对较低的额外面积的结表面处实现了空间电荷区域的期望扩展，并且可以以相对较低的成本来制造。然而，VLD区域关于表面电荷和/或宇宙辐射的鲁棒性可能是不令人满意的。因此，需要改本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件(100‑700)，包括：半导体本体(40)，包括：第一侧(101)；边缘(41)，其在平行于所述第一侧(101)的方向上界定所述半导体本体(40)；有源区域(110)；外围区域(120)，其布置在所述有源区域(110)与所述边缘(41)之间；第一传导类型的第一半导体区域(1)，其从所述有源区域(110)延伸到所述外围区域(120)；第二传导类型的第二半导体区域(2)，其与所述第一半导体区域(1)形成pn结(12)；所述第二传导类型的第一边缘终止区域(4)，其在所述外围区域(120)中与所述第一半导体区域(1)邻接，并且布置在所述第一侧(101)处以及在所述第二半导体区域(2)与...

【技术特征摘要】
2016.05.02 DE 102016108125.61.一种半导体器件(100-700)，包括：半导体本体(40)，包括：第一侧(101)；边缘(41)，其在平行于所述第一侧(101)的方向上界定所述半导体本体(40)；有源区域(110)；外围区域(120)，其布置在所述有源区域(110)与所述边缘(41)之间；第一传导类型的第一半导体区域(1)，其从所述有源区域(110)延伸到所述外围区域(120)；第二传导类型的第二半导体区域(2)，其与所述第一半导体区域(1)形成pn结(12)；所述第二传导类型的第一边缘终止区域(4)，其在所述外围区域(120)中与所述第一半导体区域(1)邻接，并且布置在所述第一侧(101)处以及在所述第二半导体区域(2)与所述边缘(41)之间；以及所述第一传导类型的第二边缘终止区域(5)，其包括所述第一传导类型的变化的掺杂剂浓度，并且布置在所述第一侧(101)处以及在所述第一边缘终止区域(4)与所述边缘(41)之间，该掺杂剂浓度至少在紧接所述第一边缘终止区域(4)随着距所述第一边缘终止区域(4)的距离的增加和/或随着距所述有源区域(120)的距离的增加而实质上线性地增加。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述半导体器件被实现为双极半导体器件，其中所述双极半导体器件被实现为IGBT(300、400)，其中所述第一半导体区域(1)和所述第二半导体区域(2)中的至少一项在所述有源区域(110)与所述外围区域(120)之间延伸，其中所述第二半导体区域(2)与所述第一边缘终止区域(4)相比具有更高的最大掺杂浓度，以及/或者其中所述第二半导体区域(2)形成所述IGBT(300、400)的本体区域。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述半导体器件(100)被实现为晶闸管(200)，其中所述第一半导体区域(1)和所述第二半导体区域(2)中的至少一项在所述有源区域(110)与所述外围区域(120)之间延伸，其中所述第二半导体区域(2)与所述第一边缘终止区域(4)相比具有更高的最大掺杂浓度，以及/或者其中所述第二半导体区域(2)形成所述晶闸管(200)的基极区域。4.根据前述任一项权利要求所述的半导体器件，其中所述第一传导类型的所述变化的掺杂剂浓度的最小值大于所述第一半导体区域(2)的最大掺杂浓度。5.根据前述任一项权利要求所述的半导体器件，其中所述第一边缘终止区域(4)至少在紧接所述第二边缘终止区域(5)处包括所述第二传导类型的变化的掺杂剂浓度，该掺杂剂浓度随着距所述第二边缘终止区域(5)的距离的减小和/或随着距所述有源区域(120)的距离的增加而减小。6.根据前述任一项权利要求所述的半导体器件，其中所述第二传导类型的所述变化的掺杂剂浓度至少在紧接所述第二边缘终止区域(5)随着距所述第二边缘终止区域(5)的距离的减小而实质上线性地减小。7.根据前述任一项权利要求所述的半导体器件，其中所述第二边缘终止区域(5)与所述第一边缘终止区域(4)邻接。8.根据前述任一项权利要求所述的半导体器件，还包括以下中的至少一项：所述第二传导类型的第三半导体区域(3)，其布置在所述第一半导体区域(1)与所述半导体本体(40)的与所述第一侧(101)相对的第二侧(102)之间；所述第一传导类型的第四半导体区域(6)，其与所述第二半导体区域(2)形成第二pn结；第一金属化部(10)，其布置在所述第一侧(101)上并且与所述第四半导体区域(6)和所述第二半导体区域(2)中的至少一项接触；第二金属化部(11)，其布置成与所述第一金属化部(10)相对并且与所述第三半导体区域(3)和所述第一半导体区域(1)中的至少一项接触；电介质层(7)，其布置在所述第一侧(101)上并且至少部分地覆盖所述外围区域(120)；栅电极(9)，其通过栅极电介质区域(8)与所述第一半导体区域(1)和所述第二半导体区域(2)分离；以及控制金属化部，其与所述第二半导体区域(2)和所述栅电极(9)中的一项接触。9.根据前述任一项权利要求所述的半导体器件，其中所述第一边缘终止区域(4)和所述第二边缘终止区域(5)在从上方观察时彼此不交叠，或者其中所述第一边缘终止区域(4)部分地布置在所述第二边缘终止区域(4)与所述第一侧(101)之间。10.根据前述任一项权利要求所述的半导体器件，其中所述半导体本体(40)还包括以下中的至少一项：所述第二传导类型的第三边缘终止区域(4b)，其布置在所述第二边缘终止区域(5)与所述边缘(41)之间；所述第一传导类型的第四边缘终止区域(5b)，其布置在所述第三边缘终止区域(4b)与所述边缘(41)之间；以及电介质区域(7b)，其布置在所述第一边缘终止区域(4)和所述第二边缘终止区域(5)中的至少一项与所述第三边缘终止区域(4b)和所述第四边缘终止区域(5b)中的至少一项之间。11.根据前述任一项权利要求所述的半导体器件，其中所述第一边缘终止区域(4)在平行于所述第一侧(101)的水平方向上的延伸(dx4)是所述第一边缘终止区域(4)在垂直于所述第一侧(101)的垂直方向上的延伸(dz)的至少两倍，以及/或者其中所述第二边缘终止区域(5)在所述水平方向上的延伸(dx5)是所述第二边缘终止区域(5)在所述垂直方向上的延伸(dz)的至少两倍。12.一种半导体器件(100-700)，包括：半导体本体(40)，包括：第一侧(101)；边缘(41)，其在平行于所述第一侧(101)的方向上界定所述半导体本体(40)；第一传导类型的第一半导体区域(1)；第二传导类型的第二半导体区域(2)，其与所述第一半导体区域(1)形成pn结(12)；所述第二传导类型的第一边缘终止区域(4)，其与所述第一半导体区域(1)邻接并且布置在所述第二半导体区域(2)与所述边缘(41)之间；以及所述第一传导类型的第二边缘终止区域(5)，其与所述第一边缘终止区域(4)形成另外的pn结(16)，布置在所述第一边缘终止区域(4)与所述边缘(41)之间但是没有在所述第一边缘终止区域(4)与所述第一侧(101)之间，并且包括随着距所述边缘(41)的距离的减小而增加的所述第一传导类型的变化的掺杂剂浓度、在垂直于所述第一侧(101)的垂直方向上的第一延伸(dz)、以及在平行于所述第一侧(101)的水平方向上的第二延伸(dx5)，所述第二延伸(dx5)是所述第一延伸(dz)的至少两倍。13.根据权利要求12所述的半导体器件，其中所述半导体器件被实现为双极半导体器件，其中所述第二半导体区域(2)布置在所述半导体器件的有源区域(110)中，其中所述第一边缘终止区域(4)和所述第二边缘终止区域(5)布置在被布置在所述有源区域(110)与所述边缘(41)之间的所述半导体器件...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·C·布兰特，T·奥尔，M·普法芬莱纳，F·D·普菲尔施，F·J·桑托斯罗德里奎兹，HJ·舒尔策，A·R·斯特格纳，
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