電荷補(bǔ)償半導(dǎo)體器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電荷補(bǔ)償半導(dǎo)體器件，具體而言描述了一種場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，包括：具有第一表面和邊緣、有源區(qū)、和布置于所述有源區(qū)與所述邊緣之間的外圍區(qū)的半導(dǎo)體主體，所述第一表面上的源極金屬化部，以及漏極金屬化部。在所述有源區(qū)中，第一導(dǎo)電類型的漂移部分與第二導(dǎo)電類型的補(bǔ)償區(qū)交替。漂移部分與漏極金屬化部接觸，并且具有第一最大摻雜濃度。所述補(bǔ)償區(qū)與所述源極金屬化部歐姆接觸。所述外圍區(qū)包括第一邊緣終止區(qū)和第二半導(dǎo)體區(qū)，所述第二半導(dǎo)體區(qū)與所述漂移部分歐姆接觸，具有比所述第一最大摻雜濃度小十倍的第一導(dǎo)電類型的第二最大摻雜濃度。所述第二導(dǎo)電類型的第一邊緣終止區(qū)鄰接所述第二半導(dǎo)體區(qū)，并且與所述源極金屬化部歐姆接觸。
【專利說明】電荷補(bǔ)償半導(dǎo)體器件
[0001]優(yōu)先權(quán)主張
[0002]本申請(qǐng)是2013年7月18日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/945226的部分繼續(xù)申請(qǐng)(CIP)，所述申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用并入到本文中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明的實(shí)施例涉及具有電荷補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件，尤其涉及具有電荷補(bǔ)償結(jié)構(gòu)和邊緣終止(edge-terminat1n)結(jié)構(gòu)的功率半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

【背景技術(shù)】
[0004]半導(dǎo)體晶體管，尤其是諸如金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)或絕緣柵雙極晶體管(IGBT)之類的場(chǎng)效應(yīng)控制開關(guān)器件已經(jīng)被用于各種應(yīng)用，包括但不限于用作電源和功率變換器、電動(dòng)汽車、空調(diào)、乃至立體聲系統(tǒng)中的開關(guān)。尤其對(duì)于能夠切換大電流和/或在較高電壓下工作的功率器件而言，通常期望有低導(dǎo)通狀態(tài)電阻Ron、高擊穿電壓Ubd、高魯棒性和/或良好的軟度(softness)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)低導(dǎo)通狀態(tài)電阻Ron和高擊穿電壓Ubd，開發(fā)了補(bǔ)償半導(dǎo)體器件。補(bǔ)償原則是基于η摻雜和P摻雜區(qū)中的電荷的相互補(bǔ)償?shù)模诖怪盡OSFET的漂移區(qū)中所述η摻雜和P摻雜區(qū)通常也被稱為η摻雜和P摻雜柱體區(qū)(pillar reg1n)。
[0006]通常，由P型和η型區(qū)形成的電荷補(bǔ)償結(jié)構(gòu)布置于實(shí)際MOSFET結(jié)構(gòu)的源極區(qū)、主體區(qū)和柵極區(qū)的下方，并且也布置于相關(guān)聯(lián)的MOS溝道下方，所述相關(guān)聯(lián)的MOS溝道在半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體體積中彼此相鄰布置，或以如下方式彼此交錯(cuò)布置:在關(guān)斷狀態(tài)中，相關(guān)聯(lián)的MOS溝道的電荷可以相互耗盡，并且在激活狀態(tài)或?qū)顟B(tài)中，產(chǎn)生從接近表面的源極電極到布置于背面上的漏極電極的不間斷的、低阻抗的傳導(dǎo)路徑。
[0007]由于P型和η型摻雜的補(bǔ)償，在補(bǔ)償部件的實(shí)例中可以顯著地提高載流區(qū)的摻雜，這導(dǎo)致導(dǎo)通狀態(tài)電阻Ron顯著減小，盡管損失了載流面積。這種半導(dǎo)體功率器件的導(dǎo)通狀態(tài)電阻Ron的減小與導(dǎo)通狀態(tài)中由電流產(chǎn)生的熱量的減小相關(guān)聯(lián)，從而使得相較于常規(guī)的半導(dǎo)體功率器件，這種具有電荷補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體功率器件保持“溫度較低(cool) ”。
[0008]同時(shí)，功率半導(dǎo)體器件的開關(guān)損耗已經(jīng)變得越發(fā)重要。取決于器件操作，分別存儲(chǔ)于分別在關(guān)斷狀態(tài)中和反向偏置期間形成的空間電荷區(qū)中的輸出電荷Qtjss(或輸出電容Coss)和開關(guān)損耗E-主要確定了開關(guān)損耗。具有電荷補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的所存儲(chǔ)的電荷Qtjss可能相當(dāng)高。當(dāng)在功率半導(dǎo)體器件的負(fù)載端子兩端的高電壓下移除所存儲(chǔ)的電荷Qtjss中的相當(dāng)大部分時(shí)，這可能導(dǎo)致顯著的開關(guān)損耗Ε_。除了使得能夠阻塞以外，必須完全移除輸出電荷Qtjss (在特定阻塞電壓下)，這導(dǎo)致開關(guān)延遲。
[0009]為實(shí)現(xiàn)高擊穿電壓Ubd，可以在圍繞具有有源MOSFET單元的有源區(qū)的外圍區(qū)中使用邊緣終止結(jié)構(gòu)。然而，外圍區(qū)需要芯片面積，并且因此增加了成本。此外，邊緣終止結(jié)構(gòu)可能分別實(shí)質(zhì)上對(duì)輸出電荷Qtjss和輸出電容Ctjss做出貢獻(xiàn)，例如貢獻(xiàn)大于總輸出電容Ctjss的10%。
[0010]因此，需要改進(jìn)具有電荷補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]根據(jù)場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件的實(shí)施例，場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件包括具有第一表面的半導(dǎo)體主體。半導(dǎo)體主體包括:在與第一表面大體上平行的方向上對(duì)半導(dǎo)體主體進(jìn)行限定的邊緣；有源區(qū)；和布置于有源區(qū)與邊緣之間的外圍區(qū)。場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件還包括:布置于第一表面上的源極金屬化部；以及漏極金屬化部。在有源區(qū)中，半導(dǎo)體主體還包括與第二導(dǎo)電類型的補(bǔ)償區(qū)交替的第一導(dǎo)電類型的多個(gè)漂移部分。漂移部分具有第一最大摻雜濃度，并且與漏極金屬化部歐姆接觸。補(bǔ)償區(qū)與源極金屬化部歐姆接觸。在外圍區(qū)中，半導(dǎo)體主體還包括第一邊緣終止區(qū)、以及與漂移部分歐姆接觸并具有第一導(dǎo)電類型的摻雜劑的第二最大摻雜濃度的第二半導(dǎo)體區(qū)，所述第二最大摻雜濃度比漂移部分的第一最大摻雜濃度至少小五倍。第一邊緣終止區(qū)是第二導(dǎo)電類型的，與源極金屬化部歐姆接觸，并且鄰接第二半導(dǎo)體區(qū)。
[0012]根據(jù)場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件的實(shí)施例，場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件包括具有第一表面的半導(dǎo)體主體。源極金屬化部布置于第一表面上。半導(dǎo)體主體包括有源區(qū)和圍繞有源區(qū)的外圍區(qū)。在有源區(qū)中，半導(dǎo)體主體還包括多個(gè)交替的η型漂移部分和P型補(bǔ)償區(qū)。漂移部分具有第一最大摻雜濃度。補(bǔ)償區(qū)與源極金屬化部歐姆接觸。半導(dǎo)體主體還包括邊緣終止區(qū)和與漂移部分歐姆接觸的第二半導(dǎo)體區(qū)，該第二半導(dǎo)體區(qū)在外圍區(qū)中延伸到第一表面并且具有η型摻雜劑的小于第一最大摻雜濃度的第二最大摻雜濃度。邊緣終止區(qū)與源極金屬化部歐姆接觸，并且鄰接第二半導(dǎo)體區(qū)。邊緣終止區(qū)中的P型摻雜劑的濃度在與第一表面大體上正交的垂直方向上變化。
[0013]根據(jù)場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件的實(shí)施例，場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件包括具有第一表面的半導(dǎo)體主體。半導(dǎo)體主體包括:在與第一表面大體上平行的方向上對(duì)半導(dǎo)體主體進(jìn)行限定的邊緣；有源區(qū)；和布置于有源區(qū)與邊緣之間的外圍區(qū)。半導(dǎo)體器件還包括:布置于第一表面上的源極金屬化部；以及漏極金屬化部。在與第一表面大體上正交的垂直截面中，半導(dǎo)體主體還包括:布置于有源區(qū)中的多個(gè)交替的第一 η型柱體區(qū)和第一 P型柱體區(qū)；布置于外圍區(qū)中的至少一個(gè)第二 P型柱體區(qū)；以及布置于至少一個(gè)第二 P型柱體區(qū)與第一 P型柱體區(qū)之間的至少一個(gè)第二η型柱體區(qū)。第一η型柱體區(qū)與漏極金屬化部歐姆接觸。第一η型柱體區(qū)的總摻雜劑濃度大體上與第一 P型柱體區(qū)的總摻雜劑濃度匹配。第一 P型柱體區(qū)與源極金屬化部歐姆接觸。所述至少一個(gè)第二 P型柱體區(qū)與源極金屬化部歐姆接觸，并且所述至少一個(gè)第二P型柱體區(qū)所具有的總摻雜劑濃度小于第一P型柱體區(qū)的總摻雜劑濃度除以第一P型柱體區(qū)的數(shù)量所得到的結(jié)果。所述至少一個(gè)第二 η型柱體區(qū)所具有的總摻雜劑濃度小于第一 η型柱體區(qū)的總摻雜劑濃度除以第一 η型柱體區(qū)的數(shù)量所得到的結(jié)果。
[0014]本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀以下【具體實(shí)施方式】部分并查看附圖之后，會(huì)認(rèn)識(shí)到其它的特征和優(yōu)勢(shì)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]附圖中的部件并非必須按比例繪制，而是把重點(diǎn)放在對(duì)本發(fā)明的原理進(jìn)行說明。此外，在附圖中，相似的附圖標(biāo)記表示對(duì)應(yīng)的部分。在附圖中:
[0016]圖1示出根據(jù)實(shí)施例的穿過半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體主體的垂直截面；
[0017]圖2示出根據(jù)實(shí)施例的圖1中所示的穿過半導(dǎo)體器件的垂直截面的一部分；
[0018]圖3示出根據(jù)實(shí)施例的穿過半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體主體的垂直截面；
[0019]圖4示出根據(jù)實(shí)施例的穿過半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體主體的垂直截面；
[0020]圖5示出根據(jù)實(shí)施例的穿過半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體主體的垂直截面；
[0021]圖6示出根據(jù)實(shí)施例的穿過半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體主體的垂直截面；以及
[0022]圖7示出根據(jù)實(shí)施例的穿過圖6中所示的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體主體的水平截面。

【具體實(shí)施方式】
[0023]在下文的【具體實(shí)施方式】中，參考了形成【具體實(shí)施方式】的一部分的附圖，并且在附圖中通過舉例說明的方式示出了可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的特定實(shí)施例。在這方面，參考正在描述的(多個(gè))附圖的取向來使用諸如“頂部”、“底部”、“前面”、“后面”、“前沿”、“后沿”等的方向性術(shù)語。由于可以采用多種不同取向來布置實(shí)施例的部件，所以將方向性術(shù)語用于說明的目的而絕非用于限制的目的。應(yīng)該理解的是，可以使用其它實(shí)施例，并且可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下做出結(jié)構(gòu)上或邏輯上的變化。因此，不應(yīng)以限制的意義理解下文的【具體實(shí)施方式】，而是由所附權(quán)利要求來對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定。
[0024]現(xiàn)在將具體參考各種實(shí)施例，在附圖中示出了各種實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)示例。各示例通過解釋說明的方式來提供，而不作為對(duì)本發(fā)明的限制。例如，可以在其它實(shí)施例上、或結(jié)合其它實(shí)施例來使用作為一個(gè)實(shí)施例的一部分而示出或描述的特征，以產(chǎn)生另一個(gè)實(shí)施例。本發(fā)明意在包括這種修改和變化。利用特定語言描述了示例，所述特定語言不應(yīng)該被解釋為對(duì)所附權(quán)利要求的范圍進(jìn)行限制。附圖并未按比例繪制，而是僅用于說明的目的。為了清楚起見，如果沒有另外說明，則在不同附圖中，利用相同的附圖標(biāo)記來表示相同的元件或制造步驟。
[0025]在本說明書中使用的術(shù)語“水平”用于描述與半導(dǎo)體襯底或主體的第一或主水平表面大體上平行的取向。這可以是例如晶片或管芯的表面。
[0026]在本說明書中使用的術(shù)語“垂直”用于描述大體上垂直于第一表面(即平行于半導(dǎo)體襯底或主體的第一表面的法線方向)布置的取向。類似地，在本說明書中使用的術(shù)語“水平”用于描述大體上平行于第一表面布置的取向。
[0027]在本說明書中，半導(dǎo)體主體的半導(dǎo)體襯底的第二表面被認(rèn)為是由下表面或背表面形成的，而第一表面被認(rèn)為是由半導(dǎo)體襯底的上表面、前表面或主表面形成的。因此，在本說明書中使用的術(shù)語“上方”和“下方”描述在考慮該取向的情況下一結(jié)構(gòu)特征相對(duì)于另一結(jié)構(gòu)特征的相對(duì)位置。
[0028]在本說明書中，η摻雜被稱為第一導(dǎo)電類型，而P摻雜被稱為第二導(dǎo)電類型。替代地，可以利用相反的摻雜關(guān)系來形成半導(dǎo)體器件，從而第一導(dǎo)電類型可以是P摻雜的，而第二導(dǎo)電類型可以是η摻雜的。此外，一些附圖通過與摻雜類型相鄰的標(biāo)記或“ + ”來示出相對(duì)摻雜濃度。例如，“η_”表示比η摻雜區(qū)的摻雜濃度小的摻雜濃度，而“η+”摻雜區(qū)具有比η摻雜區(qū)大的摻雜濃度。然而，除非另外說明，否則標(biāo)示出相對(duì)摻雜濃度并不表示相對(duì)摻雜濃度相同的摻雜區(qū)必須具有相同的絕對(duì)摻雜濃度。例如，兩個(gè)不同η+摻雜區(qū)可以具有不同絕對(duì)摻雜濃度。這同樣適用于例如η.摻雜和P+摻雜區(qū)。
[0029]本說明書中所描述的特定實(shí)施例涉及但不限于場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，尤其涉及場(chǎng)效應(yīng)補(bǔ)償半導(dǎo)體器件及其制造方法。在本說明書內(nèi)，術(shù)語“半導(dǎo)體器件”和“半導(dǎo)體部件”作為同義詞使用。場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件通常是垂直半導(dǎo)體器件，例如具有布置于第一表面上的源極金屬化部和絕緣柵極電極、以及布置于與第一表面相對(duì)布置的第二表面上的漏極金屬化部的垂直M0SFET。通常，場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件是具有有源區(qū)的功率半導(dǎo)體器件，所述有源區(qū)具有用于承載和/或控制負(fù)載電流的多個(gè)MOSFET單元。此外，功率半導(dǎo)體器件通常具有外圍區(qū)，從上方看時(shí)，所述外圍區(qū)具有至少部分地圍繞有源區(qū)的至少一個(gè)邊緣終止結(jié)構(gòu)。
[0030]在本說明書中使用的術(shù)語“功率半導(dǎo)體器件”用于描述具有高電壓和/或高電流切換能力的單個(gè)芯片上的半導(dǎo)體器件。換言之，功率半導(dǎo)體器件意在用于通常在安培范圍中的高電流和/或大于約1V或甚至大于約100V或500V的電壓。在本說明書內(nèi)，術(shù)語“功率半導(dǎo)體器件”和“功率半導(dǎo)體部件”作為同義詞使用。
[0031]在本說明書中使用的術(shù)語“邊緣終止結(jié)構(gòu)”用于描述提供渡越區(qū)的結(jié)構(gòu)，在渡越區(qū)中，半導(dǎo)體器件的有源區(qū)周圍的高電場(chǎng)逐漸地變?yōu)槠骷倪吘壧幍碾妱?shì)或接近器件的邊緣處的電勢(shì)，和/或變?yōu)橹T如地之類的參考電勢(shì)與例如半導(dǎo)體器件的邊緣和/或背面處的高電壓之間的電勢(shì)。邊緣終止結(jié)構(gòu)可以例如通過使電場(chǎng)線分布在整個(gè)終止區(qū)上來降低整流結(jié)的終止區(qū)周圍的場(chǎng)強(qiáng)。
[0032]在本說明書中使用的術(shù)語“場(chǎng)效應(yīng)”用于描述在電場(chǎng)作用下的、在第二導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體區(qū)(通常是第二導(dǎo)電類型的主體區(qū))中的第一導(dǎo)電類型的導(dǎo)電“溝道”的形成和/或?qū)λ鰷系赖膶?dǎo)電率和/或形狀的控制。由于場(chǎng)效應(yīng)，在第一導(dǎo)電類型的源極區(qū)與第一導(dǎo)電類型的漂移區(qū)之間形成了和/或控制了穿過溝道區(qū)的單極電流路徑。漂移區(qū)可以與漏極區(qū)接觸。漂移區(qū)和漏極區(qū)與漏極電極(漏極金屬化部)低歐姆接觸。源極區(qū)與源極電極(源極金屬化部)低歐姆接觸。在本說明書的語境中，術(shù)語“歐姆接觸”用于描述在沒有電壓或僅有小的探頭電壓被施加到半導(dǎo)體器件和/或被施加到半導(dǎo)體器件兩端時(shí)，在半導(dǎo)體器件的相應(yīng)的元件或部分之間存在低歐姆歐姆電流路徑。在本說明書內(nèi)，術(shù)語“歐姆接觸”、“電阻性電接觸”、“電耦合”和“電阻性電連接”作為同義詞使用。
[0033]在本說明書的語境中，術(shù)語“M0S”(金屬氧化物半導(dǎo)體)應(yīng)被理解為包括更普遍的術(shù)語“MIS”(金屬絕緣體半導(dǎo)體)。例如，術(shù)語MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)應(yīng)被理解為包括具有非氧化物的柵極絕緣體的FET，即分別以IGFET (絕緣柵極場(chǎng)效應(yīng)晶體管)和MISFET(金屬絕緣體半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)的更普遍的術(shù)語意義來使用術(shù)語MOSFET0用于MOSFET的柵極材料的術(shù)語“金屬”應(yīng)被理解為包括或包含導(dǎo)電性材料，例如金屬、合金、摻雜的多晶半導(dǎo)體和金屬半導(dǎo)體化合物(比如金屬硅化物)。
[0034]在本說明書的語境中，術(shù)語“柵極電極”用于描述這樣的電極:位于主體區(qū)旁邊并與主體區(qū)絕緣，并且被配置為形成和/或控制穿過主體區(qū)的溝道區(qū)。
[0035]在本說明書的語境中，術(shù)語“場(chǎng)電極”用于描述這樣的電極:鄰近半導(dǎo)體區(qū)(通常是漂移區(qū))布置、與半導(dǎo)體區(qū)部分地絕緣，并且被配置為通過充電到適合的電壓(通常就η型半導(dǎo)體區(qū)的周圍半導(dǎo)體區(qū)而言是負(fù)電壓)來擴(kuò)展半導(dǎo)體區(qū)中的耗盡部分。
[0036]在本說明書的語境中，術(shù)語“臺(tái)面”或“臺(tái)面區(qū)”用于描述在垂直截面中延伸到半導(dǎo)體襯底或主體中的兩個(gè)相鄰的溝槽之間的半導(dǎo)體區(qū)。
[0037]在本說明書中使用的術(shù)語“整流”用于描述對(duì)半導(dǎo)體器件的電流所進(jìn)行的如下切換:從pn負(fù)載結(jié)(例如MOSFET的主體區(qū)與漂移區(qū)之間的pn結(jié))正向偏置的傳導(dǎo)方向到pn負(fù)載結(jié)反向偏置的反方向或阻塞方向的切換。本說明書中使用的術(shù)語“硬整流”用于描述利用至少約109V/s的速度來進(jìn)行整流，更典型地利用至少約5*109V/s的速度來進(jìn)行整流。
[0038]在下文中，主要針對(duì)硅(Si)半導(dǎo)體器件來對(duì)涉及半導(dǎo)體器件和用于形成半導(dǎo)體器件的制造方法的實(shí)施例進(jìn)行說明。因此，單晶半導(dǎo)體區(qū)或?qū)油ǔＪ菃尉i區(qū)或Si層。然而，應(yīng)該理解的是，可以由適合于制造半導(dǎo)體器件的任何半導(dǎo)體材料來制造半導(dǎo)體主體。這種材料的示例包括但不限于:諸如娃(Si)或鍺(Ge)的元素半導(dǎo)體材料；諸如碳化娃或硅鍺(SiGe)的IV族化合物半導(dǎo)體材料；二元、三元或四元II1-V半導(dǎo)體材料，例如，氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)、磷化鎵(GaP)、磷化銦(InP)、磷化銦鎵(InGaP)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化鋁銦(AlInN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵銦(AlGaInN)或磷砷化銦鎵(InGaAsP)；以及二元或三元I1-VI半導(dǎo)體材料，例如，碲化鎘(CdTe)和碲化汞鎘(HgCdTe)，等等。以上提到的半導(dǎo)體材料還被稱為同質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體材料。當(dāng)組合兩種不同的半導(dǎo)體材料時(shí)，形成了異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體材料。異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體材料的示例包括但不限于氮化鋁鎵(AlGaN)-氮化鋁鎵銦(AlGaInN)、氮化銦鎵(InGaN)-氮化鋁鎵銦(AlGaInN)、氮化銦鎵(InGaN)-氮化鎵(GaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)-氮化鎵(GaN)、氮化銦鎵(InGaN)-氮化鋁鎵(AlGaN)、硅-碳化硅(SixC1J以及硅-SiGe異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體材料。對(duì)于功率半導(dǎo)體應(yīng)用，目前主要使用S1、SiC、GaAs和GaN材料。如果半導(dǎo)體主體包括高帶隙材料，例如分別具有高擊穿場(chǎng)強(qiáng)和高臨界雪崩場(chǎng)強(qiáng)的SiC或GaN，則可以選擇對(duì)相應(yīng)的半導(dǎo)體區(qū)的較高的摻雜，這減小了導(dǎo)通狀態(tài)電阻Ron,該導(dǎo)通狀態(tài)電阻Ron在下文中也被稱為導(dǎo)通電阻Ron。
[0039]參考圖1，說明了半導(dǎo)體器件100的第一實(shí)施例。圖1示出穿過半導(dǎo)體器件100的半導(dǎo)體主體40的垂直截面。半導(dǎo)體主體40在朝向垂直方向en的第一表面101與和第一表面101相對(duì)布置的第二表面102之間延伸。在與第一表面101大體上平行的水平方向上，半導(dǎo)體主體40由邊緣41 (例如鋸邊)限定。半導(dǎo)體主體具有有源區(qū)110和布置于有源區(qū)與邊緣41之間的外圍區(qū)120。通常，從上方看時(shí)，外圍區(qū)120圍繞有源區(qū)110。
[0040]源極金屬化部10布置于第一表面101上。漏極金屬化部11布置于第二表面102上，即與源極金屬化部10相對(duì)。此外，柵極電極12通常也布置于第一表面101上，并且通過電介質(zhì)區(qū)13而與源極金屬化部10和半導(dǎo)體主體40絕緣。柵極電極12連接到圖1中未示出的柵極金屬化部。因此，半導(dǎo)體器件100可以用作三端器件。
[0041]半導(dǎo)體主體40通常包括塊體單晶材料4和形成于塊體單晶材料4上的至少一個(gè)外延層3、2、1。使用(多個(gè))外延層3、2、1在定制(tailor)材料的本底摻雜方面提供了更大的自由度，因?yàn)樵谝粋€(gè)或多個(gè)外延層的沉積期間可以對(duì)摻雜濃度進(jìn)行調(diào)整。
[0042]在圖1中所示出的示例性實(shí)施例中，半導(dǎo)體主體40包括高摻雜的η型漏極區(qū)4，該漏極區(qū)4延伸到第二表面102并且與漏極金屬化部11和η型場(chǎng)停止區(qū)3歐姆接觸，所述η型場(chǎng)停止區(qū)3鄰接漏極區(qū)4并且具有低于漏極區(qū)4的最大摻雜濃度。漏極區(qū)4和可選的場(chǎng)停止區(qū)3通常布置于有源區(qū)110和外圍區(qū)120中，并且可以延伸到邊緣41。
[0043]在有源區(qū)110中，布置了多個(gè)交替的η型漂移部分I和P型補(bǔ)償區(qū)6，η型漂移部分I和P型補(bǔ)償區(qū)6彼此形成相應(yīng)的pn結(jié)。漂移部分I具有第一最大摻雜濃度，所述第一最大摻雜濃度通常大于場(chǎng)停止區(qū)3的最大摻雜濃度。漂移部分I與漏極金屬化部11歐姆接觸(在示例性實(shí)施例中經(jīng)由鄰接的場(chǎng)停止區(qū)3和漏極區(qū)4)，并且通常延伸到第一表面101。為清楚起見，在圖1中僅示出了三個(gè)漂移部分I和兩個(gè)補(bǔ)償區(qū)6。
[0044]漂移部分I的(數(shù)學(xué)上的)總摻雜劑濃度與補(bǔ)償區(qū)6的總摻雜劑濃度大體上匹配。因此，漂移部分I和補(bǔ)償區(qū)6形成了 pn補(bǔ)償結(jié)構(gòu)1、6。漂移部分I和補(bǔ)償區(qū)6的平均摻雜劑濃度(即，單位體積的施主濃度和受主濃度在數(shù)學(xué)上的總差值)通常小于場(chǎng)停止區(qū)3的最大摻雜濃度，更典型地小于場(chǎng)停止區(qū)3的平均摻雜濃度。更典型地，漂移部分I和補(bǔ)償區(qū)6的平均摻雜劑濃度小于漂移部分I和/或補(bǔ)償區(qū)6的最大摻雜劑濃度的10%或5%。更典型地，漂移部分I和補(bǔ)償區(qū)6的平均摻雜劑濃度大體上為零。
[0045]在示例性實(shí)施例中，P型補(bǔ)償區(qū)6形成為垂直取向的柱體。替代地，P型補(bǔ)償區(qū)6形成為大體上垂直取向的條狀平行六面體、矩形或橢球體。在下文中，η型漂移部分I和P型補(bǔ)償區(qū)6也被稱為η型柱體區(qū)I和P型柱體區(qū)6。
[0046]取決于pn補(bǔ)償結(jié)構(gòu)1、6的制造，可以改變漂移部分I和/或補(bǔ)償區(qū)6中的摻雜劑濃度。這在圖1中通過虛線橢圓示出，所述虛線橢圓指示:P型摻雜劑的濃度在補(bǔ)償區(qū)6中的每一個(gè)補(bǔ)償區(qū)的四個(gè)示例性氣泡狀部分的中心處較高。補(bǔ)償區(qū)6與源極金屬化部10歐姆接觸。
[0047]參考圖2對(duì)此進(jìn)行了更詳細(xì)的說明，圖2示出了圖1中所示出的半導(dǎo)體器件100的放大的上部分。圖2的所示出的部分通常對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體器件100的有源區(qū)110中的多個(gè)單位單元111中的一個(gè)單位單元的上部分。
[0048]在示例性實(shí)施例中，在P型主體區(qū)5中形成了 P+型主體接觸區(qū)5c和兩個(gè)η.型源極區(qū)15。此外，可選的P+型接觸區(qū)6c在主體接觸區(qū)5c與補(bǔ)償區(qū)6之間延伸。為清楚起見，在圖1和以下附圖中未示出(多個(gè))主體接觸區(qū)5c和(多個(gè))接觸區(qū)6c。
[0049]電介質(zhì)區(qū)13的一部分13a布置于第一表面101與柵極電極12中的每一個(gè)柵極電極之間，并且在水平方向上從漂移部分I沿著主體區(qū)5至少延伸到源極區(qū)15，從而通過主體區(qū)5的溝道區(qū)中的場(chǎng)效應(yīng)，可以沿著形成柵極電介質(zhì)區(qū)的(多個(gè))部分13a形成反型溝道，該反型溝道在本文中也被稱為MOS溝道。因此，半導(dǎo)體器件100可以用作M0SFET。
[0050]電介質(zhì)區(qū)13的剩余部分分別在源極金屬化部10與柵極電極12之間、以及源極金屬化部10與第一表面101之間形成層間電介質(zhì)。
[0051]在示例性實(shí)施例中，源極金屬化部10經(jīng)由淺溝槽接觸部而與源極區(qū)15和主體接觸區(qū)5c電接觸，所形成的淺溝槽接觸部穿過層間電介質(zhì)13并進(jìn)入半導(dǎo)體主體40。在其它實(shí)施例中，源極金屬化部10大體上在第一表面101處與源極區(qū)15和主體接觸區(qū)5c電接觸。
[0052]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，(多個(gè))柵極電極12和(多個(gè))柵極電介質(zhì)13a可以形成于從第一表面101延伸到半導(dǎo)體主體40中的相應(yīng)的溝槽中。在該實(shí)施例中，主體區(qū)5和源極區(qū)15鄰接相應(yīng)的溝槽的上部分，而漂移部分I鄰接相應(yīng)的溝槽的下部分。在該實(shí)施例中，漂移部分I可以不延伸到有源區(qū)110中的第一表面101。再次參考圖1，對(duì)其它實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0053]根據(jù)實(shí)施例，對(duì)P型補(bǔ)償區(qū)6和漂移部分I的摻雜濃度進(jìn)行選擇，以使得在關(guān)斷狀態(tài)中，它們的電荷可以相互耗盡，并且在導(dǎo)通狀態(tài)中，形成了從源極金屬化部10到漏極金屬化部11的不間斷的、低電阻的傳導(dǎo)路徑。
[0054]如圖1中所示出的，層間電介質(zhì)13通常還覆蓋了外圍區(qū)120中的半導(dǎo)體主體40。層間電介質(zhì)13可以大體上延伸到邊緣41。
[0055]在示例性實(shí)施例中，最接近邊緣41的漂移部分I對(duì)M0SFET100的正向電流沒有貢獻(xiàn)或沒有顯著貢獻(xiàn)，并且因此不屬于有源區(qū)110?？梢酝ㄟ^源極區(qū)15和絕緣柵極電極12的存在來限定有源區(qū)110。
[0056]根據(jù)實(shí)施例，半導(dǎo)體主體40還包括P型邊緣終止區(qū)7，P型邊緣終止區(qū)7與源極金屬化部10 (例如經(jīng)由主體區(qū)5’的水平延伸部分)和第二半導(dǎo)體區(qū)2歐姆接觸，第二半導(dǎo)體區(qū)2與在外圍區(qū)120中延伸到第一表面101的漂移部分I歐姆接觸，并且具有η型摻雜劑的第二最大摻雜濃度，第二最大摻雜濃度小于漂移部分I的第一最大摻雜濃度，并且通常小于場(chǎng)停止區(qū)3的最大摻雜濃度。P型邊緣終止區(qū)7鄰接第二半導(dǎo)體區(qū)2，并且具有在垂直方向上變化的P型摻雜劑濃度。
[0057]η型摻雜劑的第二最大摻雜濃度通常比第一最大摻雜濃度至少小五倍，更典型地至少小大約十倍，甚至更典型地至少小大約20倍，甚至更典型地至少小大約50倍，例如小大約100倍。第二半導(dǎo)體區(qū)2可以是與邊緣終止區(qū)7形成pn結(jié)的η型半導(dǎo)體區(qū)。第二半導(dǎo)體區(qū)2還可以是大體上的本征半導(dǎo)體區(qū)。
[0058]因此，相較于例如沒有源極區(qū)并且基于交替的η型和P型柱體區(qū)(其間距小于有源區(qū)中所使用的間距)的邊緣終止部，補(bǔ)償M0SFET100設(shè)置有需要較小芯片面積的邊緣終止部。
[0059]從上方看時(shí)，第二半導(dǎo)體區(qū)2和邊緣終止區(qū)7通常圍繞有源區(qū)110。
[0060]此外，第二半導(dǎo)體區(qū)2可以延伸到有源區(qū)110中。例如，在有源區(qū)110中，第二半導(dǎo)體區(qū)2可以布置于場(chǎng)停止區(qū)3與補(bǔ)償結(jié)構(gòu)1、6之間。
[0061]通常，在第一表面101處或至少在接近第一表面101處，P型摻雜劑的濃度最大。可以選擇與水平方向上的VLD(橫向摻雜變化)邊緣終止結(jié)構(gòu)相似的P型摻雜劑的垂直濃度分布。
[0062]在其它實(shí)施例中，在垂直深度中，在邊緣終止區(qū)7的垂直延伸的從大約20%到大約50%的范圍中，P型摻雜劑的濃度最大。例如，P型摻雜劑的濃度可以在邊緣終止區(qū)7的垂直延伸的大約三分之一處最大。
[0063]邊緣終止區(qū)7通常從第一表面101延伸到第二半導(dǎo)體區(qū)2中，延伸的深度對(duì)應(yīng)于補(bǔ)償區(qū)6的深度的大約至少30%，更典型地對(duì)應(yīng)于補(bǔ)償區(qū)6的深度的大約至少50%。邊緣終止區(qū)7甚至可以比補(bǔ)償區(qū)6更深地延伸到半導(dǎo)體主體40中。
[0064]相較于補(bǔ)償區(qū)6，邊緣終止區(qū)7的P型摻雜劑的(數(shù)學(xué)上的)垂直方向上的總濃度通常較低，并且可以在從大約5X 111CnT2到大約5X 112CnT2的范圍中。邊緣終止區(qū)7的最大水平延伸通常在從大約2 μ m到大約20 μ m的范圍中，并且在垂直方向上可以與第一表面101不同。在其它實(shí)施例中，邊緣終止區(qū)7的最大水平延伸可以發(fā)生在遠(yuǎn)離第一表面101處。
[0065]由于邊緣終止區(qū)7，可以顯著地減小在關(guān)斷狀態(tài)(阻塞模式)中、與邊緣41相鄰的有源區(qū)I1的單位單元的負(fù)載，因?yàn)樵谧銐蚋叩目倱诫s濃度下，邊緣終止區(qū)7僅在較高的阻塞電壓下耗盡。因此，使輸出電容Ctjss的減小得到延遲，并且因此改進(jìn)了開關(guān)軟度。
[0066]由于邊緣終止區(qū)7的P型摻雜劑的垂直變化的濃度，因此關(guān)斷狀態(tài)中的電場(chǎng)的最大值通常出現(xiàn)在半導(dǎo)體主體40的塊體中而不是在半導(dǎo)體主體40的第一表面101處。因此，減小了第一表面處或第一表面上的表面電荷對(duì)阻塞能力的影響。
[0067]進(jìn)一步地，由于邊緣終止區(qū)7的P型摻雜劑的垂直變化的濃度，可以獲得高雪崩穩(wěn)定性。
[0068]更進(jìn)一步地，半導(dǎo)體器件100可以設(shè)置有兩個(gè)或更多個(gè)具有垂直變化的P型摻雜劑濃度的邊緣終止區(qū)7。至少兩個(gè)邊緣終止區(qū)7的垂直和/或水平延伸可以大體上相等或不同。
[0069]此外，可以在公共制造工藝中形成邊緣制造區(qū)7和補(bǔ)償結(jié)構(gòu)1、6。例如，可以使用若干交替的外延沉積和掩蔽的P注入、以及隨后的共同驅(qū)入(drive-1n)來形成補(bǔ)償結(jié)構(gòu)1、
6。為并行制造邊緣終止區(qū)7，僅需要外圍區(qū)120中的所使用的注入掩模的附加開口。這是因?yàn)榭梢杂勺⑷胙谀Ｖ械拈_口區(qū)來設(shè)置補(bǔ)償區(qū)6與邊緣終止區(qū)7之間的總摻雜濃度的(相對(duì))差異。在其它實(shí)施例中，在公共制造工藝中，通過利用P摻雜半導(dǎo)體材料來填充不同寬度和不同深度的溝槽(例如使用半導(dǎo)體材料的外延沉積)，可以形成邊緣終止區(qū)7和補(bǔ)償結(jié)構(gòu) 1、6。
[0070]如圖1中所示出的，在垂直截面中，P型摻雜劑的濃度可以大體上關(guān)于邊緣終止區(qū)7的中心垂直軸鏡像對(duì)稱，如邊緣終止區(qū)7中與等濃度線相對(duì)應(yīng)的虛線所表示的。
[0071]圖3示出穿過場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件200的垂直截面。半導(dǎo)體器件200與以上針對(duì)圖1和2所說明的半導(dǎo)體器件100相似。然而，在垂直截面中，半導(dǎo)體器件200的邊緣終止區(qū)7的P型摻雜劑的濃度是非鏡像對(duì)稱的。在圖3中所示出的示例性實(shí)施例中，P型摻雜劑的濃度分別沿著穿過邊緣終止區(qū)7的至少一條水平線、以及在至少一個(gè)水平截面中具有最大值和朝向有源區(qū)110的相較于相反方向更陡的梯度。因此，半導(dǎo)體器件200的邊緣終止區(qū)
7、并且因此半導(dǎo)體器件200的外圍區(qū)120可以具有更小的水平延伸，從而進(jìn)一步減少了器件的成本。圖3中的點(diǎn)劃線分別對(duì)應(yīng)于圖1中的邊緣終止區(qū)7與第二半導(dǎo)體區(qū)和主體區(qū)5之間的內(nèi)部接口。
[0072]可以采用與制造鏡像對(duì)稱邊緣終止區(qū)7相似的方式來制造非鏡像對(duì)稱邊緣終止區(qū)7，即通過利用適當(dāng)?shù)夭迦胪鈬鷧^(qū)120中的注入掩模。
[0073]圖4示出穿過場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件300的垂直截面。半導(dǎo)體器件300與以上針對(duì)圖1和圖2所說明的半導(dǎo)體器件100相似。然而，半導(dǎo)體器件300的半導(dǎo)體主體40還包括η型溝道停止區(qū)8，該η型溝道停止區(qū)8鄰接第二半導(dǎo)體區(qū)2，并且具有比第二半導(dǎo)體區(qū)2的第二最大摻雜濃度大的最大摻雜濃度。通常，溝道停止區(qū)8延伸到第一表面101，并且布置于邊緣41與邊緣終止區(qū)7之間。溝道停止區(qū)8可以大體上延伸到邊緣41。在其它實(shí)施例中，溝道停止區(qū)8可以在垂直方向上從第一表面101延伸到場(chǎng)停止區(qū)3或甚至延伸到漏極區(qū)4。
[0074]由于溝道停止區(qū)8，關(guān)斷狀態(tài)中的電場(chǎng)不會(huì)或至少幾乎不會(huì)延伸到邊緣41。因此，由于可能由鋸開所導(dǎo)致的晶體缺陷被高摻雜的溝道停止區(qū)8屏蔽，從而確保了低泄漏電流。
[0075]圖5示出穿過場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件400的垂直截面。半導(dǎo)體器件400與以上針對(duì)圖4所說明的半導(dǎo)體器件300相似。然而，兩個(gè)示例性η型浮置半導(dǎo)體區(qū)9完全嵌入在半導(dǎo)體器件400的邊緣終止區(qū)7中。一個(gè)或多個(gè)η型浮置半導(dǎo)體區(qū)9通常布置于邊緣終止區(qū)7內(nèi)，因而在關(guān)斷狀態(tài)期間所形成的空間電荷區(qū)到達(dá)與邊緣終止區(qū)7形成的相應(yīng)的pn結(jié)。
[0076]一個(gè)或多個(gè)η型浮置半導(dǎo)體區(qū)9的摻雜濃度可以在從大約115CnT3到大約117CnT3的范圍中。因此，在已經(jīng)處于相當(dāng)?shù)偷淖枞妷合碌倪吘壗K止區(qū)7內(nèi)的pn結(jié)處的空間電荷區(qū)中可能出現(xiàn)雪崩倍增。所產(chǎn)生的空穴電流通常改進(jìn)了硬整流期間的軟度。
[0077]圖6示出穿過場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件500的垂直截面。場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件500的有源區(qū)110與以上針對(duì)圖1和2所說明的半導(dǎo)體器件100的有源區(qū)相似，并且還包括由多個(gè)交替的第一 η型柱體區(qū)(漂移部分)I和第一 P型柱體區(qū)(補(bǔ)償區(qū))6所形成的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。第一 P型柱體區(qū)6與源極金屬化部10歐姆接觸，并且第一 η型柱體區(qū)I與相對(duì)布置的漏極金屬化部11歐姆接觸。第一 η型柱體區(qū)I的總摻雜劑濃度與第一 P型柱體區(qū)6的總摻雜劑濃度大體上匹配。第一 η型柱體區(qū)I和第一 P型柱體區(qū)6內(nèi)的虛線橢圓表示分別具有較高的η型摻雜劑濃度和較高的P型摻雜劑濃度的可選的子區(qū)。
[0078]然而，半導(dǎo)體器件500的半導(dǎo)體主體40還包括第二 P型柱體區(qū)6’和第二 η型柱體區(qū)I’，其中第二 P型柱體區(qū)6’與源極金屬化部10歐姆接觸，第二 η型柱體區(qū)I’布置于第二 P型柱體區(qū)6’與最外部第一 P型柱體區(qū)6之間，并與第二 P型柱體區(qū)6’和最外部第一P型柱體區(qū)6形成相應(yīng)的pn結(jié)。第二 η型柱體區(qū)I’和第二 P型柱體區(qū)6’內(nèi)的虛線橢圓表示分別具有較高的η型摻雜劑濃度和較高的P型摻雜劑濃度的可選的子區(qū)。第二 P型柱體區(qū)6’布置于外圍區(qū)120中，并且第二 P型柱體區(qū)6’所具有的總摻雜劑濃度小于第一P型柱體區(qū)6的總摻雜劑濃度除以第一 P型柱體區(qū)6的數(shù)量所得到的結(jié)果。第二 η型柱體區(qū)I’所具有的總摻雜劑濃度小于第一 η型柱體區(qū)I的總摻雜劑濃度除以第一 η型柱體區(qū)I的數(shù)量所得到的結(jié)果。第二 η型柱體區(qū)I’對(duì)正向電流可以有或可以沒有貢獻(xiàn)。因此，布置于第二 η型柱體區(qū)I’上方的柵極電極12僅是可選的。取決于其對(duì)正向電流的貢獻(xiàn)，第二η型柱體區(qū)I’分別屬于有源區(qū)110和外圍區(qū)120。布置于第二 P型柱體區(qū)6’與源極金屬化部10之間的主體區(qū)5’不包括源極區(qū)，或包括由足夠量的P摻雜劑圍繞的源極區(qū)，以抑制電子溝道的形成，并且因此主體區(qū)5’布置于外圍區(qū)120中。也可以認(rèn)為第二 η型柱體區(qū)I’和第二 P型柱體區(qū)6’在有源區(qū)110與外圍區(qū)120之間形成渡越區(qū)或帶。
[0079]由于相較于補(bǔ)償結(jié)構(gòu)1、6，第二 η型柱體區(qū)I’和第二 P型柱體區(qū)6’的摻雜減少，因此跨越第二 η型柱體區(qū)I’和第二 P型柱體區(qū)6’的電勢(shì)降在關(guān)斷狀態(tài)(阻塞模式)期間也降低。因此，期望僅在有源區(qū)110中發(fā)生雪崩擊穿。由于有源區(qū)110相較于外圍區(qū)120具有更大的面積，因此半導(dǎo)體器件500在不損壞的情況下分別承受較大的雪崩電流和雪崩倉(cāng)tfi。
[0080]對(duì)于具有極少或沒有雪崩現(xiàn)象的應(yīng)用(例如在諧振電路中)，可以省略渡越區(qū)以進(jìn)一步減小外圍區(qū)120的面積。
[0081]在外圍區(qū)120中，半導(dǎo)體主體40包括:n型第二半導(dǎo)體區(qū)2，其鄰接第二 p型柱體區(qū)6’并且具有小于第二 η型柱體區(qū)I’的第一最大摻雜濃度的第二最大摻雜濃度；鄰接第二半導(dǎo)體區(qū)2的P型第一邊緣終止區(qū)17 ；η型第二邊緣終止區(qū)18。η型摻雜劑的第二最大摻雜濃度通常比第一 η型柱體區(qū)I的第一最大摻雜濃度至少小五倍，更典型地至少小十倍，例如，小大約50倍或大約100倍。由于第二半導(dǎo)體區(qū)2中的η型摻雜劑的濃度低，第二半導(dǎo)體區(qū)2對(duì)總輸出電荷Qtjss的貢獻(xiàn)非常小。
[0082]η型第二邊緣終止區(qū)18具有大于第二最大摻雜濃度的第四最大摻雜濃度，鄰接第一邊緣終止區(qū)17，并且至少部分地布置于第一邊緣終止區(qū)17與第一表面101之間。通常，η型第二邊緣終止區(qū)18在垂直方向上的總摻雜劑濃度匹配或小于P型第一邊緣終止區(qū)17在垂直方向上的總摻雜劑濃度。
[0083]外圍區(qū)120的輸出電荷Qtjss主要由η型第二邊緣終止區(qū)18、ρ型第一邊緣終止區(qū)17和第二 ρ型柱體區(qū)6’確定，但是明顯小于基于延伸到外圍區(qū)120中的補(bǔ)償?shù)姆怯性?inactive)的交替η型和ρ型柱體區(qū)的邊緣終止結(jié)構(gòu)的輸出電荷。
[0084]在圖6中所示出的示例性實(shí)施例中，P型第一邊緣終止區(qū)17與源極金屬化部10歐姆接觸。
[0085]在另一個(gè)實(shí)施例中，第一邊緣終止區(qū)17是浮置半導(dǎo)體區(qū)。在該實(shí)施例中，通常對(duì)半導(dǎo)體器件500進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而使得已經(jīng)在例如額定阻塞電壓的至多5%或10%的低反向電壓下，從η型第二半導(dǎo)體區(qū)2與第二 ρ型柱體區(qū)6’之間形成的ρη結(jié)擴(kuò)展的空間電荷區(qū)分別到達(dá)第一邊緣終止區(qū)17和在η型第二半導(dǎo)體區(qū)2與第一邊緣終止區(qū)17之間形成的ρη結(jié)。
[0086]第一邊緣終止區(qū)17通常用作JTE (結(jié)終止延伸)區(qū)，并且在下文中也被稱為JTE區(qū)17。JTE區(qū)17中的ρ型摻雜劑濃度可以是常數(shù)或隨著與邊緣41的距離的減小而連續(xù)下降或以離散步驟下降。后者在圖6中用JTE區(qū)17的兩部分17a、17b表示。相應(yīng)地，η型第二邊緣終止區(qū)18中的η型摻雜劑濃度可以是常數(shù)或隨著與邊緣41的距離的減小而連續(xù)下降或以離散步驟下降。后者在圖6中用η型第二邊緣終止區(qū)18的兩個(gè)部分18a、18b表示。η型第二邊緣終止區(qū)18使邊緣終止結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，以抵制第一表面101上的表面電荷的影響，并且減小了向電介質(zhì)區(qū)13中的空穴注入。
[0087]更進(jìn)一步地并且與以上針對(duì)圖4所說明的相似，具有大于第二最大摻雜濃度的第三最大摻雜濃度的η型溝道停止區(qū)8鄰接第二半導(dǎo)體區(qū)2，并且可以延伸到邊緣41，用于減小泄漏電流。在其它實(shí)施例中，溝道停止區(qū)8可以在垂直方向上從第一表面101延伸到場(chǎng)停止區(qū)3或甚至延伸到漏極區(qū)4。
[0088]在圖6中所示出的示例性實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件500還包括:分別與柵極電極12和柵極金屬化部(圖6中未示出)歐姆接觸的場(chǎng)板12a，以及與漏極金屬化部11歐姆接觸的場(chǎng)板11a。因此，可以進(jìn)一步地使關(guān)斷狀態(tài)中的電場(chǎng)分布平滑，和/或可以進(jìn)一步地減小半導(dǎo)體器件500對(duì)電介質(zhì)區(qū)13中的移動(dòng)電荷的靈敏度。
[0089]通常靠近邊緣41布置場(chǎng)板11a。場(chǎng)板Ila通常布置于場(chǎng)板12a與源極金屬化部10之間。
[0090]場(chǎng)板Ila和/或場(chǎng)板12a可以是如圖6中所示出的階梯式的，即場(chǎng)板Ila和/或12a與第一表面101的垂直(最小)距離可以在水平方向上大體上階梯式變化。階梯的數(shù)量也可以比圖6中所示出的示例性實(shí)施例更多或更少。在其它實(shí)施例中，場(chǎng)板I la、12a中僅有一個(gè)場(chǎng)板布置于第一表面101上或甚至場(chǎng)板11a、12a都不布置于第一表面101上。
[0091]圖7示出在JTE區(qū)17下方的穿過圖6中所示出的半導(dǎo)體器件500的半導(dǎo)體主體40的水平截面的邊緣部分。通常，從上方看時(shí)，連續(xù)的溝道停止區(qū)8圍繞有源區(qū)110。在圖7中用虛線來表示有源區(qū)110與外圍區(qū)120之間的界限。為清楚起見，圖7中僅示出了有源區(qū)110的四個(gè)第一 ρ型柱體區(qū)6。圖6典型地對(duì)應(yīng)于沿著限定了 X方向的線501的截面。如圖7中所示出的，第一 ρ型柱體區(qū)6和第一 η型柱體區(qū)I通常鄰接第二 ρ型柱體區(qū)6’。在該實(shí)施例中，從上方看時(shí)，連續(xù)的第二 P型柱體區(qū)6’通常圍繞有源區(qū)110。
[0092]第二半導(dǎo)體區(qū)2與第一 η型柱體區(qū)I和第一 ρ型柱體區(qū)6之間在y方向(水平截面中的區(qū)1、1’、6的延長(zhǎng)線方向)上的最小距離dy可以分別等于但也可以小于第二 η型柱體區(qū)I’與第二半導(dǎo)體區(qū)2之間在X方向上的大約20 μ m的最大距離dx。例如，比值dy/dx可能小于大約0.8或甚至0.5。通常，第二半導(dǎo)體區(qū)2與第一 η型柱體區(qū)I之間在y方向上的最小距離dy大體上等于第二半導(dǎo)體區(qū)2與第二 η型柱體區(qū)I’之間在y方向上的最小距離。
[0093]在另一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二 η型柱體區(qū)1、I’在y方向上至少延伸到第二半導(dǎo)體區(qū)2。這在圖7中用點(diǎn)劃曲線示出。在該實(shí)施例中，第一 ρ型柱體區(qū)6通常鄰接第二半導(dǎo)體區(qū)2，并且第二 ρ型柱體區(qū)6’不鄰接第一 ρ型柱體區(qū)6。注意，由于有源區(qū)110中的柱體區(qū)1、6的幾何形狀和排列，半導(dǎo)體器件500的阻塞模式期間的電勢(shì)降通常對(duì)于X方向和y方向是不同的。因此，可以形成外圍區(qū)120。
[0094]此外，在X方向上，接近第二半導(dǎo)體區(qū)2，第一和第二 η型柱體區(qū)1、1’可以具有減小的和/或降低的延伸。
[0095]此外，在y方向上，接近并朝向第二半導(dǎo)體區(qū)2，摻雜劑的濃度通常減小。
[0096]再次參考圖6，說明了其它實(shí)施例。通常，第二 P型柱體區(qū)6’的總絕對(duì)摻雜劑濃度小于第二 η型柱體區(qū)I’的總絕對(duì)摻雜劑濃度，第二 η型柱體區(qū)I’的總絕對(duì)摻雜劑濃度小于第一 P型柱體區(qū)6的總絕對(duì)摻雜劑濃度，第一 ρ型柱體區(qū)6的總絕對(duì)摻雜劑濃度與第一η型柱體區(qū)I的總絕對(duì)摻雜劑濃度大體上匹配。
[0097]通常，第二 ρ型柱體區(qū)6’中的P型摻雜劑的總濃度比第二 η型柱體區(qū)I’中的η型摻雜劑的總濃度小大約2倍。
[0098]第二 η型柱體區(qū)I’的總摻雜劑濃度通常在第一 η型柱體區(qū)I的總摻雜劑濃度的從大約50%到大約99%的范圍中。
[0099]第二 ρ型柱體區(qū)6’的總摻雜劑濃度通常在第一 P型柱體區(qū)6的總摻雜劑濃度的從大約25%到大約60%的范圍中。
[0100]在其它實(shí)施例中，使用了多于一對(duì)的第二柱體區(qū)1’、6’，第二柱體區(qū)1’、6’通常具有向著邊緣降低的總摻雜劑濃度。在其它實(shí)施例中，第二 P型柱體區(qū)6’和第二 η型柱體區(qū)I’的總摻雜劑濃度隨著在橫向方向上與有源區(qū)110的距離的增加而降低。
[0101]根據(jù)圖6中所示出的半導(dǎo)體器件500的數(shù)值模擬，相較于第一柱體區(qū)1、6，第二 P型柱體區(qū)6’中的電勢(shì)的波紋減少了。因此，雪崩倍增將僅在有源區(qū)110中發(fā)生，如通過對(duì)電荷載流子的對(duì)應(yīng)的產(chǎn)生進(jìn)行分析所證實(shí)的那樣。根據(jù)所述模擬，可以更進(jìn)一步地減小半導(dǎo)體器件500的外圍區(qū)120的水平延伸。這會(huì)導(dǎo)致Rm乘以Qtjss的乘積更小。
[0102]還可以將場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件500描述為這樣一種半導(dǎo)體器件500:具有半導(dǎo)體主體40,該半導(dǎo)體主體40包括第一表面101、在與第一表面101大體上平行的方向上限定了半導(dǎo)體主體40的邊緣41、有源區(qū)110、以及布置于有源區(qū)110與邊緣41之間的外圍區(qū)120。源極金屬化部10布置于第一表面上，并且漏極金屬化部11與源極金屬化部10相對(duì)布置。在有源區(qū)110中，半導(dǎo)體主體40還包括多個(gè)交替的η型漂移部分I和ρ型補(bǔ)償區(qū)6，該漂移部分I具有第一最大摻雜濃度并且與漏極金屬化部11歐姆接觸。補(bǔ)償區(qū)6與源極金屬化部10歐姆接觸。半導(dǎo)體主體40還包括與漏極金屬化部11歐姆接觸、并具有第一導(dǎo)電類型的摻雜劑的第二最大摻雜濃度的第二半導(dǎo)體區(qū)2，其中第二最大摻雜濃度小于第一最大摻雜濃度。在外圍區(qū)120中，半導(dǎo)體主體40還包括:鄰接第二半導(dǎo)體區(qū)2的ρ型第一邊緣終止區(qū)17，以及具有大于第二最大摻雜濃度的第四最大摻雜濃度、鄰接第一邊緣終止區(qū)17、并且至少部分地布置于第一邊緣終止區(qū)17與第一表面101之間的η型第二邊緣終止區(qū)18。
[0103]以上針對(duì)上述附圖所說明的場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件所具有的共同之處在于:它們包括半導(dǎo)體主體40，該半導(dǎo)體主體40具有第一表面101、在與第一表面101大體上平行的方向上限定了半導(dǎo)體主體40的邊緣41、有源區(qū)110、以及布置于有源區(qū)110與邊緣41之間的外圍區(qū)120。源極金屬化部10布置于第一表面101上，并且漏極金屬化部11與源極金屬化部10相對(duì)布置。在有源區(qū)110中，半導(dǎo)體主體40還包括:與第二導(dǎo)電類型的補(bǔ)償區(qū)6交替的第一導(dǎo)電類型的多個(gè)漂移部分I。漂移部分I具有第一最大摻雜濃度并且與漏極金屬化部11歐姆接觸。補(bǔ)償區(qū)6與源極金屬化部10歐姆接觸。在外圍區(qū)120中，半導(dǎo)體主體40還包括:與漂移部分I歐姆接觸、并具有第一導(dǎo)電類型的摻雜劑的第二最大摻雜濃度的第二半導(dǎo)體區(qū)2，其中第二最大摻雜濃度比漂移部分I的第一最大摻雜濃度至少小五倍，更典型地至少小十倍；以及與源極金屬化部10歐姆接觸并鄰接第二半導(dǎo)體區(qū)2的第二導(dǎo)電類型的第一邊緣終止區(qū)7、17。
[0104]通常，有源區(qū)110中的漂移部分I的總摻雜劑濃度與有源區(qū)110中的補(bǔ)償區(qū)6的總摻雜劑濃度大體上匹配。
[0105]第一邊緣終止區(qū)7、17和第二半導(dǎo)體區(qū)2可以形成ρη結(jié)。
[0106]通常,第二最大摻雜濃度比第一最大摻雜濃度至少小五十倍。
[0107]根據(jù)實(shí)施例，在外圍區(qū)120中，半導(dǎo)體主體40還包括第一導(dǎo)電類型的溝道停止區(qū)8，該溝道停止區(qū)8具有大于第二最大摻雜濃度的第三最大摻雜濃度，與第二半導(dǎo)體區(qū)2歐姆接觸，并且布置于邊緣41與第一邊緣終止區(qū)7、17和第二半導(dǎo)體區(qū)2的至少其中之一之間。
[0108]根據(jù)實(shí)施例，在外圍區(qū)120中，半導(dǎo)體主體40還包括第一導(dǎo)電類型的第二邊緣終止區(qū)18，該第二邊緣終止區(qū)18具有大于第二最大摻雜濃度的第四最大摻雜濃度。第二邊緣終止區(qū)18與漏極金屬化部11歐姆接觸，鄰接第一邊緣終止區(qū)17，并且布置于第一邊緣終止區(qū)17與第一表面之間。
[0109]通常，第二邊緣終止區(qū)18包括第一部分18a和第二部分18b,第二部分18b具有比第一部分18a的最大摻雜濃度小的最大摻雜濃度，并且布置于第一部分18a與邊緣41之間。
[0110]類似地，第一邊緣終止區(qū)17通常包括第一部分17a和第二部分17b，第二部分17b具有比第一部分17a的總摻雜濃度小的總摻雜濃度，并且布置于第一部分17a與邊緣41之間。
[0111]根據(jù)實(shí)施例，在垂直方向上，第二導(dǎo)電類型的摻雜劑的濃度在第一邊緣終止區(qū)7中變化，從而使得至少在接近第一表面101處濃度最大。
[0112]可以將至少一個(gè)第一導(dǎo)電類型的浮置半導(dǎo)體區(qū)9完全嵌入在第一邊緣終止區(qū)7中。
[0113]根據(jù)實(shí)施例，在外圍區(qū)120中，半導(dǎo)體主體40包括與源極金屬化部10歐姆接觸的第二導(dǎo)電類型的另外的補(bǔ)償區(qū)6’，其中半導(dǎo)體主體40還包括半導(dǎo)體部分I ’，該半導(dǎo)體部分I’與另外的補(bǔ)償區(qū)6’形成ρη結(jié)、并與補(bǔ)償區(qū)6之一形成另一個(gè)ρη結(jié)，其中半導(dǎo)體部分I’的總摻雜劑濃度小于漂移部分I的總摻雜劑濃度除以漂移部分I的數(shù)量所得到的結(jié)果，并且其中另外的補(bǔ)償區(qū)6’的總摻雜劑濃度小于半導(dǎo)體部分I’的總摻雜劑濃度和/或小于補(bǔ)償區(qū)6的總摻雜劑濃度除以補(bǔ)償區(qū)的數(shù)量所得到的結(jié)果。
[0114]根據(jù)實(shí)施例，場(chǎng)效應(yīng)晶體管還包括布置于第一表面101上的電介質(zhì)區(qū)13、布置于第一表面101上并與漏極金屬化部11歐姆接觸的場(chǎng)板11a、和/或布置于第一表面101上并與布置于第一表面101上的柵極金屬化部或源極金屬化部10歐姆接觸的場(chǎng)板12a。
[0115]盡管已經(jīng)公開了本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以做出將實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一些優(yōu)勢(shì)的各種變化和修改。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將顯而易見的是，可以適當(dāng)?shù)靥娲鷪?zhí)行相同功能的其它部件。應(yīng)該提到的是，參考特定附圖進(jìn)行說明的特征可以與其它附圖的特征結(jié)合，即使在沒有明確指出這一點(diǎn)的那些實(shí)例中也是這樣。對(duì)發(fā)明構(gòu)思做出的這種修改意在由所附權(quán)利要求覆蓋。
[0116]使用諸如“在下面”、“在下方”、“下”、“在上方”、“上”等的空間相關(guān)的術(shù)語以便于描述，以便說明一個(gè)元件相對(duì)于第二個(gè)元件的定位。這些術(shù)語意在包括器件的除了與附圖中所描述的那些取向不同的取向以外的不同取向。此外，諸如“第一”、“第二”等術(shù)語也用于描述各種元件、區(qū)域、部分等，并且并非意在進(jìn)行限制。在整個(gè)說明書中，類似的術(shù)語指的是類似的元件。
[0117]如本文中所使用的，術(shù)語“具有”、“含有”、“包括”、“包含”等是開放式術(shù)語，其表明所陳述的元件或特征的出現(xiàn)，但不排除其它的元件或特征。冠詞“一”和“該”意在包括復(fù)數(shù)形式以及單數(shù)形式，除非上下文另外清楚地表明。
[0118]考慮到變化和應(yīng)用的以上范圍，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明既不由前述的說明書限制，也不由附圖限制。相反，本發(fā)明僅由以下權(quán)利要求和它們的法律等同物限制。
【權(quán)利要求】
1.一種場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，包括: -半導(dǎo)體主體，所述半導(dǎo)體主體包括第一表面、在與所述第一表面大體上平行的方向上對(duì)所述半導(dǎo)體主體進(jìn)行限定的邊緣、有源區(qū)、以及布置于所述有源區(qū)與所述邊緣之間的外圍區(qū)； -源極金屬化部，所述源極金屬化部布置于所述第一表面上；以及 -漏極金屬化部， 在所述有源區(qū)中，所述半導(dǎo)體主體還包括: -多個(gè)第一導(dǎo)電類型的漂移部分，所述多個(gè)第一導(dǎo)電類型的漂移部分與第二導(dǎo)電類型的補(bǔ)償區(qū)交替，所述漂移部分包括第一最大摻雜濃度并且與所述漏極金屬化部歐姆接觸，所述補(bǔ)償區(qū)與所述源極金屬化部歐姆接觸， 在所述外圍區(qū)中，所述半導(dǎo)體主體還包括: -第二半導(dǎo)體區(qū)，所述第二半導(dǎo)體區(qū)與所述漂移部分歐姆接觸并且包括所述第一導(dǎo)電類型的摻雜劑的第二最大摻雜濃度，所述第二最大摻雜濃度比所述漂移部分的所述第一最大摻雜濃度至少小五倍；以及 -所述第二導(dǎo)電類型的第一邊緣終止區(qū)，所述第一邊緣終止區(qū)與所述源極金屬化部歐姆接觸并且鄰接所述第二半導(dǎo)體區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，其中所述第二最大摻雜濃度比所述第一最大摻雜濃度至少小十倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，其中所述第一邊緣終止區(qū)與所述第二半導(dǎo)體區(qū)形成pn結(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，其中在所述外圍區(qū)中，所述半導(dǎo)體主體還包括所述第一導(dǎo)電類型的溝道停止區(qū)，所述溝道停止區(qū)包括大于所述第二最大摻雜濃度的第三最大摻雜濃度，與所述第二半導(dǎo)體區(qū)歐姆接觸，并且布置于所述邊緣與所述第一邊緣終止區(qū)和所述第二半導(dǎo)體區(qū)的至少其中之一之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，其中在所述外圍區(qū)中，所述半導(dǎo)體主體還包括所述第一導(dǎo)電類型的第二邊緣終止區(qū)，所述第二邊緣終止區(qū)包括大于所述第二最大摻雜濃度的第四最大摻雜濃度，所述第二邊緣終止區(qū)與所述漏極金屬化部歐姆接觸，鄰接所述第一邊緣終止區(qū)，并且布置于所述第一邊緣終止區(qū)與所述第一表面之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，其中所述第二邊緣終止區(qū)包括第一部分和第二部分，所述第二部分具有比所述第一部分大的最大摻雜濃度，并且所述第二部分布置于所述第一部分與所述邊緣之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，其中所述第一邊緣終止區(qū)包括第一部分和第二部分，所述第二部分具有比所述第一部分小的總摻雜濃度，并且所述第二部分布置于所述第一部分與所述邊緣之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，其中在與所述第一表面大體上正交的垂直方向上，所述第二導(dǎo)電類型的摻雜劑的濃度在所述第一邊緣終止區(qū)中變化，和/或其中所述濃度至少在接近所述第一表面處最大。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，其中所述半導(dǎo)體主體還包括至少一個(gè)所述第一導(dǎo)電類型的浮置半導(dǎo)體區(qū)，所述浮置半導(dǎo)體區(qū)完全嵌入在所述第一邊緣終止區(qū)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，其中所述有源區(qū)中的所述漂移部分的總摻雜劑濃度與所述有源區(qū)中的所述補(bǔ)償區(qū)的總摻雜劑濃度大體上匹配。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，其中在所述外圍區(qū)中，所述半導(dǎo)體主體包括與所述源極金屬化部歐姆接觸的所述第二導(dǎo)電類型的另外的補(bǔ)償區(qū)，其中所述半導(dǎo)體主體包括與所述另外的補(bǔ)償區(qū)和一個(gè)所述補(bǔ)償區(qū)形成Pn結(jié)的半導(dǎo)體部分，其中所述半導(dǎo)體部分的總摻雜劑濃度小于所述漂移部分的總摻雜劑濃度除以所述漂移部分的數(shù)量所得到的結(jié)果，并且其中所述另外的補(bǔ)償區(qū)的總摻雜劑濃度小于所述半導(dǎo)體部分的總摻雜劑濃度和/或小于所述補(bǔ)償區(qū)的總摻雜劑濃度除以所述補(bǔ)償區(qū)的數(shù)量所得到的結(jié)果。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，還包括以下的至少其中之一: -布置于所述第一表面上的電介質(zhì)區(qū)； -布置于所述第一表面上并與所述漏極金屬化部歐姆接觸的場(chǎng)板；以及-布置于所述第一表面上并與所述源極金屬化部或柵極金屬化部歐姆接觸的場(chǎng)板，其中所述柵極金屬化部布置于所述第一表面上。
13.—種場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，包括: -半導(dǎo)體主體，所述半導(dǎo)體主體包括第一表面、有源區(qū)、以及圍繞所述有源區(qū)的外圍區(qū)；以及 -源極金屬化部，所述源極金屬化部布置于所述第一表面上， 在所述有源區(qū)中，所述半導(dǎo)體主體還包括: -多個(gè)交替的η型漂移部分和P型補(bǔ)償區(qū)，所述漂移部分包括第一最大摻雜濃度，所述補(bǔ)償區(qū)與所述源極金屬化部歐姆接觸， 所述半導(dǎo)體主體還包括: -第二半導(dǎo)體區(qū)，所述第二半導(dǎo)體區(qū)與所述漂移部分歐姆接觸，在所述外圍區(qū)中延伸到所述第一表面，并且包括所述第一導(dǎo)電類型的摻雜劑的第二最大摻雜濃度，所述第二最大摻雜濃度小于所述第一最大摻雜濃度；以及 -邊緣終止區(qū)，所述邊緣終止區(qū)與所述源極金屬化部歐姆接觸，鄰接所述第二半導(dǎo)體區(qū)，并且具有在與所述第一表面大體上正交的垂直方向上變化的P型摻雜劑的濃度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，其中所述P型摻雜劑的濃度至少在接近所述第一表面處最大。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，其中在與所述第一表面大體上正交的垂直截面中，所述P型摻雜劑的濃度大體上關(guān)于垂直軸鏡像對(duì)稱。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，其中所述半導(dǎo)體主體包括以下的至少其中之一: -在與所述第一表面大體上平行的方向上對(duì)所述半導(dǎo)體主體進(jìn)行限定的邊緣； -嵌入在所述邊緣終止區(qū)中的至少一個(gè)η型浮置半導(dǎo)體區(qū)；以及-η型溝道停止區(qū)，所述η型溝道停止區(qū)包括大于所述第二最大摻雜濃度的第三最大摻雜濃度，與所述第二半導(dǎo)體區(qū)歐姆接觸，并且布置于所述邊緣與所述邊緣終止區(qū)和所述第二半導(dǎo)體區(qū)的至少其中之一之間。
17.一種場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，包括: -半導(dǎo)體主體，所述半導(dǎo)體主體包括第一表面、在與所述第一表面大體上平行的方向上對(duì)所述半導(dǎo)體主體進(jìn)行限定的邊緣、有源區(qū)、以及布置于所述有源區(qū)與所述邊緣之間的外圍區(qū)； -源極金屬化部，所述源極金屬化部布置于所述第一表面上；以及 -漏極金屬化部， 在與所述第一表面大體上正交的垂直截面中，所述半導(dǎo)體主體還包括: -布置于所述有源區(qū)中的多個(gè)交替的第一 η型柱體區(qū)和第一 P型柱體區(qū)，所述第一 η型柱體區(qū)與所述漏極金屬化部歐姆接觸，所述第一 P型柱體區(qū)與所述源極金屬化部歐姆接觸，并且所述第一 η型柱體區(qū)的總摻雜劑濃度與所述第一 P型柱體區(qū)的總摻雜劑濃度大體上匹配； -至少一個(gè)第二 P型柱體區(qū)，所述至少一個(gè)第二 P型柱體區(qū)與所述源極金屬化部歐姆接觸，布置于所述外圍區(qū)中，并且所具有的總摻雜劑濃度小于所述第一 P型柱體區(qū)的總摻雜劑濃度除以所述第一 P型柱體區(qū)的數(shù)量所得到的結(jié)果；以及 -至少一個(gè)第二 η型柱體區(qū)，所述至少一個(gè)第二 η型柱體區(qū)布置于所述至少一個(gè)第二 P型柱體區(qū)與所述第一 P型柱體區(qū)之間，并且所具有的總摻雜劑濃度小于所述第一 η型柱體區(qū)的總摻雜劑濃度除以所述第一 η型柱體區(qū)的數(shù)量所得到的結(jié)果。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，其中所述至少一個(gè)第二P型柱體區(qū)的總摻雜劑濃度小于所述至少一個(gè)第二 η型柱體區(qū)的總摻雜劑濃度。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，其中所述至少一個(gè)第二η型柱體區(qū)的總摻雜劑濃度在所述第一 η型柱體區(qū)的總摻雜劑濃度除以所述第一 η型柱體區(qū)的數(shù)量所得到的結(jié)果的大約50%到大約99%的范圍中。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件，還包括以下的至少其中之一: -在與所述第一表面大體上平行的方向上對(duì)所述半導(dǎo)體主體進(jìn)行限定的邊緣； -η型第二半導(dǎo)體區(qū)，所述η型第二半導(dǎo)體區(qū)鄰接所述外圍區(qū)中的所述至少一個(gè)第二 P型柱體區(qū)，并且包括小于所述至少一個(gè)第二 η型柱體區(qū)的第一最大摻雜濃度的第二最大摻雜濃度； -P型第一邊緣終止區(qū)，所述P型第一邊緣終止區(qū)鄰接所述第二半導(dǎo)體區(qū)； -η型第二邊緣終止區(qū)，所述η型第二邊緣終止區(qū)包括大于所述第二最大摻雜濃度的第四最大摻雜濃度，鄰接所述第一邊緣終止區(qū)，并且布置于所述第一邊緣終止區(qū)與所述第一表面之間；以及 -η型溝道停止區(qū)，所述η型溝道停止區(qū)包括大于所述第二最大摻雜濃度的第三最大摻雜濃度，與所述第二半導(dǎo)體區(qū)歐姆接觸，并且布置于所述邊緣與所述第一邊緣終止區(qū)和所述第二半導(dǎo)體區(qū)的至少其中之一之間。
【文檔編號(hào)】H01L21/336GK104299997SQ201410344695
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月18日
【發(fā)明者】B·菲舍爾, S·加梅里特, F·赫勒, A·毛德, M·施米特, J·魏爾斯, A·維爾梅羅特 申請(qǐng)人:英飛凌科技奧地利有限公司