專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有超結(jié)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件以及具有超結(jié)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的制造方法。
背景技術(shù)：
常規(guī)地，改善了半導(dǎo)體器件中的溝槽柵極型超結(jié)MOS晶體管的抗雪崩能力，并在對應(yīng)于 US 2008/0283913 的 JP-A-2008-288367 和 JP-A-2009-43966 中公開了所述器件。在所述器件中，形成超結(jié)結(jié)構(gòu)，使得沿著平行于襯底的表面的方向P導(dǎo)電類型區(qū)域和N導(dǎo)電類型區(qū)域交替布置在N導(dǎo)電類型的襯底上。P導(dǎo)電類型溝道層形成在超結(jié)結(jié)構(gòu)的表面部分中。 N+導(dǎo)電類型源極區(qū)形成在溝道層的表面部分中，并且源極區(qū)與超結(jié)結(jié)構(gòu)中的N導(dǎo)電類型區(qū)域相對。接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域形成在溝道層的表面部分中，并且P+導(dǎo)電類型區(qū)域與超結(jié)結(jié)構(gòu)中的P導(dǎo)電類型區(qū)域相對。P+導(dǎo)電類型區(qū)域的雜質(zhì)濃度高于P導(dǎo)電類型溝道層的雜質(zhì)濃度。掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域形成在P導(dǎo)電類型溝道層中，使得掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域與接觸P+ 導(dǎo)電類型區(qū)域接觸。掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域的雜質(zhì)濃度高于P導(dǎo)電類型溝道層的雜質(zhì)濃度。形成溝槽使得溝槽穿過源極區(qū)和溝道層，并且到達(dá)N導(dǎo)電類型區(qū)域。柵極電極經(jīng)由柵極絕緣膜形成在溝槽的內(nèi)壁上。因此，溝槽、柵極絕緣膜以及柵極電極提供了溝槽柵極結(jié)構(gòu)。在這里，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域形成在相鄰的兩溝槽之間。在所述半導(dǎo)體器件中，在超結(jié)結(jié)構(gòu)中生成的雪崩電流經(jīng)由P+導(dǎo)電類型區(qū)域釋放至接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域。具體而言，在P導(dǎo)電類型區(qū)域處發(fā)生擊穿時(shí)，雪崩電流從掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域流至接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域。此外，在N導(dǎo)電類型區(qū)域處發(fā)生擊穿時(shí)，雪崩電流經(jīng)由N導(dǎo)電類型區(qū)域上的P導(dǎo)電類型溝道層流至掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域，所述掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域的雜質(zhì)濃度大于P導(dǎo)電類型溝道層的雜質(zhì)濃度。因此，限制了寄生雙極晶體管起作用。通過使雪崩電流流經(jīng)溝槽側(cè)上的溝道層和源極區(qū)來驅(qū)動(dòng)寄生雙極晶體管。因此，改善了抗雪崩能力。此外，在JP-A-2002-16250中公開了一種具有超結(jié)結(jié)構(gòu)的平面型半導(dǎo)體器件。具體而言，在所述器件中，P導(dǎo)電類型基極區(qū)形成在超結(jié)結(jié)構(gòu)中的P導(dǎo)電類型區(qū)域的表面部分中。N+導(dǎo)電類型源極區(qū)形成在所述基極區(qū)的表面部分中。凹槽形成在基極區(qū)上，并且所述凹槽到達(dá)P導(dǎo)電類型區(qū)域。多晶硅層經(jīng)由絕緣膜掩埋在所述凹槽中。柵極電極經(jīng)由絕緣膜形成在所述基極區(qū)、所述源極區(qū)以及所述N導(dǎo)電類型區(qū)域中的每一個(gè)的表面上。柵極電極被設(shè)置在表面的預(yù)定區(qū)域。此外，對應(yīng)于US 2007/0132012的JP-A-2007-150142教導(dǎo)了具有超結(jié)結(jié)構(gòu)的平面型半導(dǎo)體器件，其中高雜質(zhì)濃度層形成在被布置在P導(dǎo)電類型基極區(qū)的角落處的P導(dǎo)電類型區(qū)域的表面上。所述高雜質(zhì)濃度層的雜質(zhì)濃度大于P導(dǎo)電類型區(qū)域的雜質(zhì)濃度。此外， 所述高雜質(zhì)濃度層的雜質(zhì)濃度是恒定的，即，局部同質(zhì)的。然而，在JP-A-2002-16250和JP-A-2007-150142中，盡管公開了一種具有超結(jié)結(jié)構(gòu)的平面型半導(dǎo)體器件，但是未公開關(guān)于抗雪崩能力的信息。
在JP-A-2004-134714中公開了包括平面型半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體器件，所述平面型半導(dǎo)體器件具有超結(jié)結(jié)構(gòu)。在所述器件中，改進(jìn)了抗雪崩能力，使得高雜質(zhì)濃度層形成在 P導(dǎo)電類型區(qū)域的表面部分中。高雜質(zhì)濃度層的雜質(zhì)濃度大于P導(dǎo)電類型區(qū)域的雜質(zhì)濃度， 并且是局部同質(zhì)的。在這種情況下，改善了負(fù)電阻，并且還改善了抗雪崩能力。在這里，在所述器件中，基極層被布置在高雜質(zhì)濃度層和接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域之間。JP-A-2008-288367、JP-A-2009-43966 以及 JP-A-2004-134714 教導(dǎo)了改善了半導(dǎo)體器件的抗雪崩能力。然而，要求更大程度地改善抗雪崩能力。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題，本公開的目的在于提供一種具有超結(jié)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件以及具有超結(jié)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的制造方法。在所述半導(dǎo)體器件中，改善了抗雪崩能力。根據(jù)本公開的第一方面，一種半導(dǎo)體器件，包括具有第一導(dǎo)電類型的襯底；多個(gè)第一導(dǎo)電類型區(qū)域和多個(gè)第二導(dǎo)電類型區(qū)域，設(shè)置在所述襯底上，沿著第一方向延伸，并且沿著第二方向交替布置以提供超結(jié)結(jié)構(gòu)；溝道層，具有第二導(dǎo)電類型并且設(shè)置在所述超結(jié)結(jié)構(gòu)上；第一導(dǎo)電類型層，設(shè)置在所述溝道層的第一表面部分中；接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域， 設(shè)置在所述溝道層的與相應(yīng)第二導(dǎo)電類型區(qū)域相對的第二表面部分中，并且所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域的雜質(zhì)濃度高于所述溝道層的雜質(zhì)濃度；柵極絕緣膜，設(shè)置在所述溝道層上； 柵極電極，設(shè)置在所述柵極絕緣膜上；表面電極，設(shè)置在所述溝道層上；背側(cè)電極，設(shè)置在與所述超結(jié)結(jié)構(gòu)相對的所述襯底上；以及掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域。電流在所述表面電極和所述背側(cè)電極之間流動(dòng)。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域設(shè)置在相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域中， 突出至所述溝道層中并且與所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域接觸。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域的雜質(zhì)濃度高于所述溝道層的雜質(zhì)濃度，并且在所述相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域中的位置處具有最大雜質(zhì)濃度。在上述半導(dǎo)體器件中，電場容易集中在所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域附近。因此，容易在所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域附近發(fā)生擊穿。因此，雪崩電流容易從所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域流至所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域，使得改善了抗雪崩能力。根據(jù)本公開的第二方面，一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括在具有第一導(dǎo)電類型的襯底上形成第一導(dǎo)電類型區(qū)域膜；在所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域膜上將多個(gè)第一溝槽形成為到達(dá)所述襯底，使得所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域膜被劃分為多個(gè)第一導(dǎo)電類型區(qū)域，所述多個(gè)第一導(dǎo)電類型區(qū)域被所述多個(gè)第一溝槽彼此隔離；利用第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜填充每個(gè)第一溝槽；拋光所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜的表面，使得所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜被劃分為多個(gè)第二導(dǎo)電類型區(qū)域，并且所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域和所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域提供了超結(jié)結(jié)構(gòu)，其中所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域和所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域沿著第一方向延伸，并且其中所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域和所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域沿著第二方向交替布置；將第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域中；在所述超結(jié)結(jié)構(gòu)上形成具有第二導(dǎo)電類型的溝道層； 形成多個(gè)第二溝槽，以穿透所述溝道層并且到達(dá)相應(yīng)的第一導(dǎo)電類型區(qū)域，其中所述第二溝槽具有帶狀圖案；在每個(gè)第二溝槽的內(nèi)壁上形成柵極絕緣膜，并且在每個(gè)第二溝槽中的所述柵極絕緣膜上形成柵極電極，使得所述溝槽、所述柵極絕緣膜和所述柵極電極提供了溝槽柵極結(jié)構(gòu)；將第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入到所述溝道層的表面部分中；將第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入到所述溝道層的另一表面部分中；以及加熱所述襯底，使得所述溝道層中的所述第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散，并且在所述溝道層的與相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域相對的所述另一表面部分中形成接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域。所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域的雜質(zhì)濃度高于所述溝道層的雜質(zhì)濃度。在對所屬襯底進(jìn)行所述加熱時(shí)，所述溝道層中的所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散，并且在所述溝道層的所述表面部分中形成第一導(dǎo)電類型層。所述第一導(dǎo)電類型層具有所述第一導(dǎo)電類型，并且與相應(yīng)的溝槽的側(cè)壁接觸。在對所述襯底進(jìn)行所述加熱時(shí)，所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域中的所述第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散，并且在相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域中形成掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域具有突出到所述溝道層中并且與所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域接觸的端部。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域具有深于相應(yīng)的溝槽的底部的另一端部。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域的雜質(zhì)濃度高于所述溝道層的雜質(zhì)濃度，并且在所述相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域中的位置處具有最大雜質(zhì)濃度。在上述方法中，所述熱處理溫度較低并且所述熱處理時(shí)間短。因此，不改變所述第一和第二導(dǎo)電類型區(qū)域之間的電荷平衡。根據(jù)本公開的第三方面，一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括在具有第一導(dǎo)電類型的襯底上形成第一導(dǎo)電類型區(qū)域膜；在所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域膜上將多個(gè)第一溝槽形成為到達(dá)所述襯底，使得所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域膜被劃分為多個(gè)第一導(dǎo)電類型區(qū)域，所述多個(gè)第一導(dǎo)電類型區(qū)域被所述多個(gè)第一溝槽彼此隔離；利用第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜填充每個(gè)第一溝槽，并且在所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域上形成所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜；利用所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域上的所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜作為掩模，將第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入到每個(gè)溝槽中的所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜中；拋光所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜的表面，使得所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜被劃分為多個(gè)第二導(dǎo)電類型區(qū)域，并且所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域和所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域提供了超結(jié)結(jié)構(gòu)，其中所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域和所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域沿著第一方向延伸，并且其中所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域和所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域沿著第二方向交替布置；在所述超結(jié)結(jié)構(gòu)上形成具有第二導(dǎo)電類型的溝道層；形成多個(gè)第二溝槽，以穿透所述溝道層并且到達(dá)相應(yīng)的第一導(dǎo)電類型區(qū)域，其中所述第二溝槽具有帶狀圖案；在每個(gè)第二溝槽的內(nèi)壁上形成柵極絕緣膜，并且在每個(gè)第二溝槽中的所述柵極絕緣膜上形成柵極電極，以便所述第二溝槽、所述柵極絕緣膜和所述柵極電極提供了溝槽柵極結(jié)構(gòu)；將第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入到所述溝道層的表面部分中；將第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入到所述溝道層的另一表面部分中；以及加熱所述襯底，使得所述溝道層中的所述第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散，并且在所述溝道層的與相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域相對的所述另一表面部分中形成接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域。所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域的雜質(zhì)濃度高于所述溝道層的雜質(zhì)濃度。在對所屬襯底進(jìn)行所述加熱時(shí)，所述溝道層中的所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散，并且在所述溝道層的所述表面部分中形成第一導(dǎo)電類型層。所述第一導(dǎo)電類型層具有所述第一導(dǎo)電類型，并且與相應(yīng)的溝槽的側(cè)壁接觸。在對所述襯底進(jìn)行所述加熱時(shí)，所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域中的所述第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散，并且在相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域中形成掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域具有突出到所述溝道層中并且與所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域接觸的端部。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域具有深于相應(yīng)的溝槽的底部的另一端部。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域的雜質(zhì)濃度高于所述溝道層的雜質(zhì)濃度，并且在所述相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域中的位置處具有最大雜質(zhì)濃度。
在上述方法中，無需制備新的掩模，使得簡化了所述制造方法。


從下面參考附圖給出的具體描述中，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更顯而易見。在附圖中圖1是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖的示圖；圖2A是示出了沿著圖1中的線IIA-IIA的器件的雜質(zhì)濃度的示圖，而圖2B是示出了沿著圖1中的線IIB-IIB的器件的雜質(zhì)濃度的示圖；圖3A至3G是示出了圖1中的半導(dǎo)體器件的制造方法的示圖；圖4是示出了根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖的示圖；圖5A是示出了圖4中的半導(dǎo)體器件的雜質(zhì)濃度的模擬結(jié)果的示圖，而圖5B是示出了沒有掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域的常規(guī)半導(dǎo)體器件中的雜質(zhì)濃度的模擬結(jié)果的示圖；圖6是示出了圖4中的半導(dǎo)體器件以及沒有掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域的常規(guī)半導(dǎo)體器件的寄生雙極晶體管的操作電流的示圖；圖7是示出了根據(jù)第三實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖的示圖；圖8是示出了根據(jù)第四實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖的示圖；圖9A是示出了沿著圖8中的線IXA-IXA截取的器件的截面圖的示圖，并且圖9B 是示出了沿著圖8中的線IXB-IXB截取的器件的截面圖的示圖；圖10是示出了根據(jù)第五實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖的示圖；圖11是示出了根據(jù)第六實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖的示圖；圖12A是示出了根據(jù)第七實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的透視圖的示圖，并且圖12B是示出了沿著圖12A中的線XIIB-XIIB截取的器件的截面圖的示圖；圖13A是示出了根據(jù)第八實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的平面圖的示圖，并且圖1 是示出了圖13A中的器件的截面圖的示圖；圖14是示出了根據(jù)第九實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的平面圖的示圖；圖15是示出了沿著圖14的線XV-XV截取的器件的截面圖的示圖；圖16是示出了沿著圖14的線XVI-XVI截取的器件的截面圖的示圖；圖17是示出了沿著圖14的線XVII-XVII截取的器件的截面圖的示圖；圖18是示出了根據(jù)第十實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的平面圖的示圖；圖19A至19F是示出了根據(jù)第十一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法的示圖；圖20是示出了根據(jù)第十二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖的示圖；圖21是示出了根據(jù)其它實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖的示圖；圖22是示出了根據(jù)其它實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖的示圖；以及圖23是示出了根據(jù)其它實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖的示圖。
具體實(shí)施例方式(第一實(shí)施例)圖1示出了根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。所述器件具有溝槽柵極結(jié)構(gòu)。所述器件可以適用于提供逆變電路的切換器件。
如圖1所示，N導(dǎo)電類型區(qū)域20和P導(dǎo)電類型區(qū)域30形成在N+導(dǎo)電類型襯底10 上。每一個(gè)N導(dǎo)電類型區(qū)域20沿著預(yù)定的方向(垂直于圖1中的圖的方向)延伸，并且具有柱形形狀。每一個(gè)P型導(dǎo)電類型區(qū)域30沿著預(yù)定的方向(垂直于圖1中的圖的方向) 延伸，并且具有柱形形狀。因此，N導(dǎo)電類型區(qū)域20和P導(dǎo)電類型區(qū)域30沿著平行于襯底 10的表面的方向交替布置，以便形成超結(jié)結(jié)構(gòu)。具體而言，在圖1的器件中，沿著交替布置方向形成N導(dǎo)電類型區(qū)域20和P導(dǎo)電類型區(qū)域30構(gòu)成的交替布置結(jié)構(gòu)。N導(dǎo)電類型區(qū)域20定義為N柱，P導(dǎo)電類型區(qū)域30定義為P柱。超結(jié)結(jié)構(gòu)提供超結(jié)層。P導(dǎo)電類型溝道層40形成在超結(jié)層的表面部分，即，N柱20和P柱30中的每一個(gè)的表面部分。用于提供第一導(dǎo)電類型層的N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51形成在P導(dǎo)電類型溝道層 40的表面部分中。源極區(qū)51相對于N柱20。接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52形成在P導(dǎo)電類型溝道層40的表面部分中。接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52相對于P柱30。接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域 52在區(qū)域52的截面中具有相等的濃度線，所述區(qū)域52以一曲率形成彎曲。區(qū)域52的外周具有一曲率的彎曲形狀。具體而言，區(qū)域53具有橢圓(卵形或蛋形)截面。源極區(qū)51和接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52沿著平行于N柱20和P柱30的縱向的方向延伸。多個(gè)溝槽61穿過源極區(qū)51、溝道層40，并且到達(dá)N柱20。溝槽61具有帶狀圖案。 柵極絕緣膜62和柵極電極63以該順序形成在溝槽61的內(nèi)壁上。因此，溝槽61、柵極絕緣膜62和柵極電極63提供了溝槽柵極結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，溝槽61沿著平行于N柱20的縱向的方向延伸。N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51形成在溝槽61的側(cè)壁的兩側(cè)。接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52布置在兩相鄰的溝槽61之間。在本實(shí)施例中，溝道層40接觸溝槽61的側(cè)壁的一部分提供了溝道。P柱30的一端突出到溝道層40，并且與接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52接觸。P柱30的另一端深于溝槽61。掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53形成在P柱30中。掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53 沿著平行于P柱30的縱向的方向上延伸。掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53提供用于允許雪崩電流流至接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52的通道。掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的截面形狀具有一曲率，并且彎曲區(qū)域53中的等濃度線。 區(qū)域53的外周以一曲率進(jìn)行彎曲。具體而言，區(qū)域53具有橢圓(卵形或蛋形)截面。區(qū)域53在垂直于區(qū)域53的延伸方向以及平行于襯底10的表面的方向上的長度被定義為區(qū)域53的寬度。因此，在圖1的圖中的右-左方向上測量區(qū)域53的寬度。區(qū)域53的最大寬度窄于區(qū)域52的最大寬度。區(qū)域53設(shè)置在溝道層40和P柱30中。此外，區(qū)域53的雜質(zhì)濃度高于溝道層40的雜質(zhì)濃度。區(qū)域53中雜質(zhì)濃度最大的位置設(shè)置在P柱30中，使得區(qū)域53具有其中區(qū)域53中的峰值雜質(zhì)濃度的位置在P柱30 中的雜質(zhì)濃度分布。具體而言，區(qū)域53的雜質(zhì)濃度分布在從溝道層40和P柱30或N柱20 之間的邊界開始的襯底側(cè)上具有峰值雜質(zhì)濃度分布。區(qū)域53的雜質(zhì)濃度分布在區(qū)域53的深于溝槽61的底部的位置處基本上等于P柱30的雜質(zhì)濃度分布。圖2A示出了沿著圖1的線IIA-IIA的器件的雜質(zhì)濃度。圖2B示出了沿著圖1的線IIB-IIB的器件的雜質(zhì)濃度。如圖2A所示，P柱30中的雜質(zhì)濃度是恒定的，即，局部同質(zhì)的。區(qū)域52的表面部分具有峰值雜質(zhì)濃度。如圖2B所示，區(qū)域53具有雜質(zhì)濃度分布， 并且區(qū)域53的中間部分處的雜質(zhì)濃度最高。
柵極電極63覆蓋有層間絕緣膜64。源極電極70經(jīng)由接觸孔6 和層間絕緣膜64 形成在溝道層40上，使得源極電極70與源極區(qū)51和接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52電耦合。源極電極70覆蓋有保護(hù)膜80。漏極電極90形成在襯底10的背側(cè)。漏極電極90與襯底10 電耦合。在本實(shí)施例中，漏極電極提供了背側(cè)電極。因此，解釋了半導(dǎo)體器件的全部結(jié)構(gòu)。接下來，將參考圖3A至3G來解釋所述半導(dǎo)體器件的制造方法。如圖3A所示，制備N+導(dǎo)電類型襯底10。在襯底10上外延生長N導(dǎo)電類型區(qū)域 20。接下來，如圖:3B所示，通過諸如RIE(即，反應(yīng)離子蝕刻)的干法蝕刻方法在N導(dǎo)電類型區(qū)域20上形成溝槽100。溝槽100到達(dá)襯底10。因此，在襯底10上形成多個(gè)N柱20， 使得N柱20彼此隔離。然后，如圖3C所示，在溝槽100中掩埋P導(dǎo)電類型區(qū)域30，使得在溝槽100中外延生長P導(dǎo)電類型區(qū)域30。然后，如圖3D所示，通過CMP方法拋光P導(dǎo)電類型區(qū)域30的表面。因此，形成了超結(jié)結(jié)構(gòu)，所述超結(jié)結(jié)構(gòu)具有在襯底10上交替布置的N柱 20 禾口 P 柱 30。然后，如圖3E所示，在超結(jié)結(jié)構(gòu)上形成抗蝕劑101，對抗蝕劑101進(jìn)行構(gòu)圖，使得抗蝕劑101具有對應(yīng)于P柱30的開口。具體而言，抗蝕劑101的開口對應(yīng)于將要形成掩埋P+ 導(dǎo)電類型區(qū)域的區(qū)域。利用抗蝕劑101作為掩模，在P柱30上注入諸如硼的P導(dǎo)電類型雜質(zhì)。通過調(diào)節(jié)加速電壓來注入P導(dǎo)電類型雜質(zhì)，使得在執(zhí)行圖3G的步驟的熱處理時(shí)所注入的雜質(zhì)擴(kuò)散至深于溝槽61的底部的位置。然后，去除抗蝕劑101，并且如圖3F所示，在超結(jié)結(jié)構(gòu)的表面上外延形成P導(dǎo)電類型溝道層40。然后，如圖3G所示，執(zhí)行預(yù)定半導(dǎo)體制造工藝，以便制造所述半導(dǎo)體器件。具體而言，在溝道層10上形成抗蝕劑(未示出)，對抗蝕劑進(jìn)行構(gòu)圖使得抗蝕劑的開口對應(yīng)于N柱 20。接下來，通過諸如RIE方法的干法蝕刻方法，利用抗蝕劑作為掩模來形成溝槽61。溝槽 61穿過溝道層40，并且到達(dá)N柱20。然后，通過熱氧化方法、CVD方法等等在溝槽61的內(nèi)壁上形成柵極絕緣膜62。此外，通過CVD方法等等在柵極絕緣膜62上形成多晶硅膜。因此，形成柵極電極63，使得溝槽 61、柵極絕緣膜62以及柵極電極63提供了溝槽柵極結(jié)構(gòu)。接下來，在溝道層40上形成抗蝕劑(未示出)，對抗蝕劑進(jìn)行構(gòu)圖，使得抗蝕劑的開口對應(yīng)于將要形成N+導(dǎo)電類型源極區(qū)的區(qū)域。利用抗蝕劑作為掩模，諸如磷的N導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入溝槽61的側(cè)壁上的溝道層40的表面部分。類似地，在溝道層40上形成抗蝕劑 (未示出)，并且對抗蝕劑進(jìn)行構(gòu)圖，使得抗蝕劑的開口對應(yīng)于將要形成接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域的區(qū)域。利用抗蝕劑作為掩模，P導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入溝道層40中被夾置在源極區(qū)51之間的的表面部分。具體而言，P導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入將要形成掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域的區(qū)域。然后，在1000°C到1050°C對襯底10進(jìn)行加熱，使得P導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散。因此，形成掩埋P+ 導(dǎo)電類型區(qū)域53、N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51和接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52。在這里，控制熱處理， 使得掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53與接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52接觸，并且掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域 53的深度深于溝槽61的底部，并且未突出至N柱20中。之后，形成源極區(qū)70、保護(hù)膜80 以及漏極電極90等等，以便完成半導(dǎo)體器件。在半導(dǎo)體器件導(dǎo)通時(shí)，在溝道層40的面向柵極電極63的一部分中形成反轉(zhuǎn)層41。 電流經(jīng)由反轉(zhuǎn)層41而從源極區(qū)51流至N柱20。接下來，將解釋雪崩電流在器件中流動(dòng)的情況。在圖1中的器件中，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的深度深于溝槽61的底部。因此，電場可以集中在低于溝槽61的底部的掩埋P+ 導(dǎo)電類型區(qū)域53下面。因此，如圖1所示，擊穿可能發(fā)生在P+導(dǎo)電類型區(qū)域53和P柱30 之間的邊界的一部分處，該部分低于(即，深于)溝槽61的底部并且設(shè)置在襯底側(cè)。在掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53下面發(fā)生擊穿時(shí)，雪崩電流從掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53 流至接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52。此外，如果在N柱20中發(fā)生擊穿，雪崩電流流至N柱20上的溝道40中，并且電流經(jīng)由掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53流至接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52，所述掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53雜質(zhì)濃度大于溝道層40的雜質(zhì)濃度。因此，在上述半導(dǎo)體器件中，在發(fā)生擊穿時(shí)，雪崩電流經(jīng)由掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53 流至接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52，使得改善了抗雪崩能力。如上所述，在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的一端與接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52接觸，其另一端設(shè)置在P柱30中，并且掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53深于溝槽61。因此，電場集中在掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53下面，而不是在溝槽61的底部。因此， 擊穿發(fā)生在掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53下面。在這種情況下，在掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53下面產(chǎn)生的雪崩電流經(jīng)由掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53流至接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52。即使在N柱 20中發(fā)生擊穿，雪崩電流可以經(jīng)由掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53和P導(dǎo)電類型溝道層40而流至接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52。因此，限制了寄生雙極晶體管的功能，并且因此改善了抗雪崩能力。此外，在所述半導(dǎo)體器件中，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53被布置在P導(dǎo)電類型溝道層 40和P柱30中。因此，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53未突出至N柱20中。因此，在不擴(kuò)大相鄰溝槽61的距離的情況下，足以確保由溝槽61的側(cè)壁上P導(dǎo)電類型溝道層40產(chǎn)生的電流路徑。因此，限制了導(dǎo)通狀態(tài)電阻的增加，并且限制了半導(dǎo)體器件的尺寸的增加。此外，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53在P柱30中具有最大雜質(zhì)濃度。與掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域在P導(dǎo)電類型溝道層40中具有最大雜質(zhì)濃度分布的情況，即將P導(dǎo)電類型注入P 導(dǎo)電類型溝道層40中，并且P導(dǎo)電類型雜質(zhì)被熱擴(kuò)散，使得形成掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域的情況相比，可以迅速地改變掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53和P柱30之間的邊界附近的雜質(zhì)濃度分布。因此，電場很容易集中在掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53下面。由于使得掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53下面的電場的強(qiáng)度最大化，使得擊穿發(fā)生在掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53下面。雪崩電流從掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53流至接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52。因此，改善了抗雪崩能力。在高雜質(zhì)濃層的雜質(zhì)濃度等于本發(fā)明的掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的周邊的雜質(zhì)濃度時(shí)，與在 JP-A-2009-43966、JP-A-2002-16250、JP-A-2007-150142 以及 JP-A-2004-134714中描述的半導(dǎo)體器件中高雜質(zhì)濃度層不具有雜質(zhì)濃度分布的情況相比， 由于掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53在P柱30中具有最大雜質(zhì)濃度，所以能夠迅速地改變掩埋P+ 導(dǎo)電類型區(qū)域53和P柱30之間的邊界附近的雜質(zhì)濃度分布。因此，更大程度地改善了抗雪崩能力。此外，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的截面形狀具有等濃度線的曲率。掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的輪廓提供了橢圓形狀。因此，與掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的輪廓提供了矩形形狀的情況相比，容易在更大區(qū)域中在掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53附近集中電場。因此，擴(kuò)大了發(fā)生擊穿的區(qū)域，并且因此降低了操作電阻。在半導(dǎo)體器件的制造方法中，P導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入P柱30中，并且P導(dǎo)電類型雜質(zhì)
13進(jìn)行熱擴(kuò)散，以便制備掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53。因此，在P導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散至相同深度時(shí)，與P導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入在P導(dǎo)電類型溝道層40中，并且P導(dǎo)電類型雜質(zhì)進(jìn)行熱擴(kuò)散以便制備掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的情況相比，在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，熱處理溫度低并且熱處理時(shí)間短。因此，能夠正確地控制N柱20和P柱30之間的電荷平衡。 因此，限制了擊穿電壓的降低。此外，由于降低了熱處理溫度并且縮短了熱處理時(shí)間，所以掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53未擴(kuò)散至N柱20。在不增加N柱20和P柱30的寬度的情況下， 足夠確保溝槽61和掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53之間的距離，以便限制導(dǎo)通狀態(tài)電阻的增加。此外，在本實(shí)施例中，P導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入P柱30中，使得形成掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53。因此，限制了制造成本的增加。此外，限制了制造工藝的增加。具體而言，可以考慮到P導(dǎo)電類型溝道層40形成在超結(jié)結(jié)構(gòu)上，并且P導(dǎo)電類型雜質(zhì)經(jīng)由P導(dǎo)電類型溝道層 40注入在P柱30。然而，在這種情況下，由于經(jīng)由P導(dǎo)電類型溝道層40注入雜質(zhì)，所以需要增加加速能量，并且因此由于需要大的設(shè)備，所以制造成本增加。此外，由于掩埋深度很深，所以需要增加將要注入的P導(dǎo)電類型雜質(zhì)的電荷。在普通設(shè)備中，束電流較小，使得花費(fèi)大量時(shí)間來生成對應(yīng)于雜質(zhì)的離子。因此，制造時(shí)間變長。然而，在本實(shí)施例中，P導(dǎo)電類型雜質(zhì)直接注入P柱30。因此，無需制備大設(shè)備，并且不增加制造工藝。(第二實(shí)施例)在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的最大寬度小于接觸 P+導(dǎo)電類型區(qū)域52的最大寬度。圖4示出了根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。如圖4所示，在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的最大寬度小于接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52的最大寬度。圖5A示出了本實(shí)施例的雜質(zhì)濃度的模擬結(jié)果。圖5B示出了沒有掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的常規(guī)半導(dǎo)體器件的雜質(zhì)濃度的模擬結(jié)果。在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，在圖3E中所示的步驟中形成掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53，使得抗蝕劑101的開口寬度為0. 9微米，其劑量為1.0 X IO14CnT2，并且加速能量為lOOKev。如圖5A和5B中所示，在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53在P柱30中具有最大雜質(zhì)濃度。在所述半導(dǎo)體器件中，由于掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的寬度窄于接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52的寬度，所以在雪崩電流從掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53流至接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52 時(shí)，限制了雪崩電流從掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53泄漏并且流至P導(dǎo)電類型溝道層40。與第一實(shí)施例相比，限制了雪崩電流流至N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51。因此，更改善了抗雪崩能力。因此，獲得了與第一實(shí)施例類似的效果。由于掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的寬度窄于接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52的寬度，所以在雪崩電流從掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53流至接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52的情況下，降低了操作電阻。更改善了抗雪崩能力。此外，由于掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的寬度窄于接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52的寬度， 所以反轉(zhuǎn)層41和掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53之間的距離較大。因此，穩(wěn)定了閾值電壓。圖6示出了根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中的寄生雙極晶體管的操作電流的模擬結(jié)果，以及沒有掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的常規(guī)半導(dǎo)體器件中的寄生雙極晶體管的操作電流的模擬結(jié)果。與圖5A所示的半導(dǎo)體器件在相同的條件下形成根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中的掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53。
如圖6所示，將常規(guī)半導(dǎo)體器件中的寄生雙極晶體管的操作電流定義為1，則根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的操作電流為4. 5。因此，在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中流動(dòng)的電流等于或大于常規(guī)半導(dǎo)體器件的4. 25倍時(shí)，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中的寄生雙極晶體管起作用。因此，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中的抗雪崩能力大于常規(guī)半導(dǎo)體器件的 4倍。(第三實(shí)施例)在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，在溝槽61下面形成電場緩和層。圖7示出了根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。如圖7所示，在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，在溝槽61下面形成具有P+導(dǎo)電類型的電場緩和層M。在本實(shí)施例中，電場緩和層M的寬度窄于溝槽61的寬度。在所述半導(dǎo)體器件中，在溝槽61下面形成電場緩和層54，以便限制溝槽61下面的電場濃度。因此，更限制了在溝槽61下面發(fā)生擊穿。具體而言，在掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域 53下面更容易發(fā)生擊穿。因此，與第二實(shí)施例相比，更限制了對柵極絕緣膜62的損壞或破壞。此外，獲得與第二實(shí)施例類似的效果。在本實(shí)施例中，電場緩和層M的寬度窄于溝槽61的寬度。因此，與電場緩和層M 寬于溝槽61的情況，即，與圍繞溝槽61的到達(dá)N柱20的一部分形成電場緩和層M的情況相比，限制了在導(dǎo)通狀態(tài)下在P導(dǎo)電溝道層40從反轉(zhuǎn)層41到N柱20的電流路徑被電場緩和層M所阻擋。因此，限制了導(dǎo)通狀態(tài)電阻的增加。在這里，制造根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件，使得在圖3E所示的步驟中同時(shí)將與掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53相同的P導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入N柱20，并且執(zhí)行熱處理，以便形成掩埋 P+導(dǎo)電類型區(qū)域53和電場緩和層M。之后，在圖3G中所示的步驟形成溝槽61，使得溝槽 61未穿過電場緩和層M。在形成掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53時(shí)，同時(shí)還形成電場緩和層M。因此，即使在形成電場緩和層M時(shí)，未增加制造工藝。此外，在所述制造方法中，在獨(dú)立于形成溝槽61的步驟中形成電場緩和層M。因此，能夠充分地控制電場緩和層M的寬度。(第四實(shí)施例)在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，沿著P柱30的縱向形成多個(gè)接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52。接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52彼此隔離。圖8示出了所述半導(dǎo)體器件的平面圖。圖9A 示出了沿著圖8A中的線IXA-IXA截取的器件的截面圖，并且圖9B示出了沿著圖8B中的線 IXB-IXB截取的器件的截面圖。在圖8中，以虛線示出了源極電極70。如圖8、9A和9B所示，在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，沿著P柱30的縱向形成接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52，以彼此隔離。在P柱30上未形成接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52的一部分處，與P柱30的該部分相鄰的N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51之間的距離較短。圖9A示出了 P 柱30上未形成接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52的一部分的截面圖。在圖9A所示的截面圖中，源極電極70與N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51電耦合。圖9B示出了 P柱30上形成接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52的其它部分的截面圖。在圖9B所示的截面圖中，源極電極70與接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52電耦合。在本實(shí)施例中，源極電極70沿著N柱20和P柱30的縱向交替與N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51和接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52接觸。在所述半導(dǎo)體器件中，如第一實(shí)施例所述，N+導(dǎo)電類型源極區(qū)域51和接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52分別沿著N柱20和P柱30的縱向延伸，并且N+導(dǎo)電類型源極區(qū)域51和接觸 P+導(dǎo)電類型區(qū)域52在垂直方向的截面圖和縱向的截面圖中與源極電極70電耦合。與根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件相比，相鄰溝槽61之際的距離較短，使得改善了根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的集成。因此，獲得與第二實(shí)施例類似的效果。(第五實(shí)施例)在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，N導(dǎo)電類型溝道層40的深度大于根據(jù)本實(shí)施例的器件。圖10示出了根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。如圖10中所示，在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，P導(dǎo)電類型溝道層40較深，即， 較厚。具體而言，P導(dǎo)電類型溝道層40包括依次疊置的第一到第三溝道形成層40a-40c。 掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53包括第一到第三掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域形成層53a-53c，所述第一到第三掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域形成層53a-53c沿著深度方向彼此連接。在本實(shí)施例中，第一掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域形成層53a在P柱中具有最大雜質(zhì)濃度。所述深度方向是與N+導(dǎo)電類型襯底10的表面正交的方向。按照如下方式來制造所述半導(dǎo)體器件。具體而言，執(zhí)行圖3E中所示的步驟，并且將用于提供第一掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域形成層53a的P導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入P柱中。然后，執(zhí)行圖3F中所示的步驟，以便形成第一溝道形成層40a。然后，執(zhí)行圖3E中所示的步驟，以便將用于提供第二掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域形成層53b的P導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入第一溝道形成層40a中。然后，再次執(zhí)行圖3F中所示的步驟，以便形成第二溝道形成層40b。然后，再次執(zhí)行圖3E中所示的步驟，以便將用于提供第三掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域形成層53c的P導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入第二溝道形成層40b中。然后，再次執(zhí)行圖3F中所示的步驟，以便形成第三溝道形成層40c。然后，執(zhí)行圖3G中所示的步驟，以便執(zhí)行熱處理。因此，P導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散，使得第一掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域形成層53a和第二掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域形成層5 彼此連接，并且第二掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域形成層5 和第三掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域形成層53c 彼此連接。因此，完成圖10中所示的半導(dǎo)體器件。與根據(jù)第二實(shí)施例的器件相比，由于在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中P導(dǎo)電類型溝道層40較厚，所以改善了擊穿電壓，此外獲得了與第二實(shí)施例類似的效果。此外，與將P 導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入P導(dǎo)電類型溝道層40中，并且執(zhí)行熱處理以便擴(kuò)散P導(dǎo)電類型雜質(zhì)，從而使得掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53形成至到達(dá)P柱30的情況相比，由于第一到第三掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域形成層53a-53c在深度方向上彼此連接，從而形成掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53，所以熱處理溫度較低，并且熱處理時(shí)間較短。(第六實(shí)施例)在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51未形成在相鄰溝槽61之間的掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53上方的P導(dǎo)電類型溝道層40的表面部分上。圖11示出了根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。如圖11所示，在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53和接觸 P+導(dǎo)電類型區(qū)域52形成在相鄰的溝槽61之間。接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52和N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51形成在另一相鄰的溝槽61之間。具體而言，N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51未形成在其中形成了掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的相鄰溝槽61之間的部分中。因此，與根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件相比，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53形成在某一些P柱30中，而不是形成在所有的P柱30中。例如，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53交替地形成在P柱30中。設(shè)置在掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53上的接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52與相鄰的溝槽61接觸。在所述半導(dǎo)體器件中，N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51未形成在其中形成了掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的相鄰溝槽61之間的部分中。因此，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53周圍未形成寄生晶體管。因此，在雪崩電流從掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53流至接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52時(shí)，限制了雪崩電流流至N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51。此外，獲得了與第二實(shí)施例類似的效果。(第七實(shí)施例) 在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，溝槽61、N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51和接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52沿著垂直于N柱20和P柱30的縱向的方向延伸。圖12A示出了根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件，而圖12B示出了沿著圖12A中的線XIIB-XIIB截取的器件的截面圖。在這里，在圖12A中未示出源極電極70和保護(hù)膜80。在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，溝槽61、N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51和接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52沿著垂直于N柱20和P柱30的縱向的方向延伸。具體而言，溝槽61、N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51和接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52的縱向垂直于掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的縱向。與溝槽61接觸的掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53設(shè)置在溝槽61和掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53之間的截面處。在所述半導(dǎo)體器件中，與接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52沿著掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的縱向延伸的情況相比，由于接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52沿著垂直于掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的縱向的方向延伸，所以接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52確保接觸掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53。具體而言，使得接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52和掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53之間的對準(zhǔn)偏移最小化，此外， 獲得與第二實(shí)施例類似的效果。(第八實(shí)施例)在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53僅布置在接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52下方。根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件類似于圖12A中所示的。圖13A示出了器件的平面圖，并且圖13B示出了器件的截面圖。在這里，圖1 對應(yīng)于沿著圖12A中的線 XIIB-XIIB截取的器件的截面圖。如圖12A以及13A-13B中所示，在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，沿著P柱30的縱向形成多個(gè)掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53。掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53彼此隔離。此外，掩埋P+ 導(dǎo)電類型區(qū)域53僅形成在接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52下面。與溝槽61接觸的掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53未形成在P導(dǎo)電類型溝道層40中。與根據(jù)第七實(shí)施例的半導(dǎo)體器件相比，在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，由于與溝槽61接觸的掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53未形成在P導(dǎo)電類型溝道層40中，所以限制了從P 導(dǎo)電類型溝道層40到N柱20的電流路徑被掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53阻擋。因此，限制了導(dǎo)通狀態(tài)電阻的增加。此外，獲得了與第七實(shí)施例類似的效果。(第九實(shí)施例)根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件包括器件邊緣處的外周部分。圖14示出了所述半導(dǎo)體器件中的溝槽61和掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的平面圖。圖15示出了沿著圖14的線XV-XV 截取的器件的截面圖，圖16示出了沿著圖14的線XVI-XVI截取的器件的截面圖，并且圖17 示出了沿著圖14的線XVII-XVII截取的器件的截面圖。
如圖14至17所示，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件包括單元部分和外周部分。單元部分包括溝槽柵極結(jié)構(gòu)、N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51、接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52以及掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53。外周部分設(shè)置在單元部分的外部邊緣。每個(gè)溝槽61從單元部分延伸至超出所述單元部分和外周部分之間的邊界的外周部分。接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52形成在單元部分中的P導(dǎo)電類型溝道層40中。N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51也形成在單元部分中的P導(dǎo)電類型溝道層40中。具體而言，N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51和接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52具有設(shè)置在溝槽端部的內(nèi)側(cè)的端部。每一個(gè)掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53從單元部分延伸至超出所述單元部分和外周部分之間的邊界的外周部分。每一個(gè)掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53具有設(shè)置在溝槽61的端部外側(cè)的端部。掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53在外周部分中未彼此連接。在外周部分中，LOCOS氧化膜110形成在P導(dǎo)電類型溝道層40的表面上。諸如氧化膜之類的絕緣膜120覆蓋LOCOS氧化膜。柵極配線130從柵極電極63得到，并且設(shè)置在絕緣膜120上。諸如氧化膜之類的另一絕緣膜140被形成為覆蓋柵極配線130。配線層150 形成在絕緣膜140上。配線層150經(jīng)由形成在絕緣膜140中的接觸孔140a與柵極配線130 電華禹合。從單元部分延伸至外周部分的掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53設(shè)置在外周部分中。沿著溝槽61的縱向延伸的掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53未形成在外周部分中。具體而言，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53未形成在僅布置在外周部分中的P柱30中。在所述半導(dǎo)體器件中，每個(gè)掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53結(jié)束于溝槽61的端部外側(cè)的位置。因此，與掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53結(jié)束于溝槽61的端部內(nèi)側(cè)的位置的情況相比，防止了沿著縱向在溝槽的端部發(fā)生電場集中于溝槽61的端部的情況。此外，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53未形成在僅設(shè)置在外周部分中的P柱30中。因此， 與掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53形成在僅設(shè)置在外周部分中的P柱30的情況相比，外周部分處的擊穿電壓較高。因此，在單元部分更容易發(fā)生擊穿，并且因此在整個(gè)單元部分吸收雪崩電流。獲得與第二實(shí)施例類似的效果。(第十實(shí)施例)在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，沿著P柱30的縱向?qū)⒍鄠€(gè)掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53形成為彼此隔離。圖18示出了根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中的溝槽61和掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的平面圖。如圖18所示，在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，沿著P柱30的縱向?qū)⒍鄠€(gè)掩埋P+ 導(dǎo)電類型區(qū)域53形成為彼此隔離。因此，部分移除，即部分設(shè)置掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53， 使得未通過掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53而使未形成掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的部分處的電流路徑變窄。盡管未降低擊穿電壓，但是降低了導(dǎo)通狀態(tài)電阻。(第^^一實(shí)施例)根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法不同于根據(jù)第一實(shí)施例的。圖19A至19F 示出了根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法。首先，如圖19A和19B所示，與圖3A和中的步驟類似，制備N+導(dǎo)電類型襯底10， 并且在襯底10上外延生長N導(dǎo)電類型區(qū)域20。然后，通過諸如RIE方法的干法蝕刻方法在N導(dǎo)電類型區(qū)域20上形成溝槽100。然后，如圖19C所示，P導(dǎo)電類型區(qū)域30掩埋在溝槽100中，并且在溝槽100中外延生長，并且P導(dǎo)電類型區(qū)域30布置在N柱20上。隨后， 利用P導(dǎo)電類型區(qū)域30作為N柱20上的掩模，P導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入掩埋在溝槽100中的P 導(dǎo)電類型區(qū)域30中。然后，如圖19D所示，通過CMP方法來拋光表面。然后，如圖19E和19F所示，與圖 3F和3G中的步驟類似，形成圖1中的半導(dǎo)體器件。在所述半導(dǎo)體器件的制造方法中，在P導(dǎo)電類型區(qū)域30掩埋在溝槽100中時(shí)，P 導(dǎo)電類型區(qū)域30被布置在N導(dǎo)電類型區(qū)域20上，并且利用N導(dǎo)電類型區(qū)域20上的P導(dǎo)電類型區(qū)域30作為掩模，將P導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入掩埋在溝槽100中的P導(dǎo)電類型區(qū)域30中。 因此，在注入P導(dǎo)電類型雜質(zhì)時(shí)，無需制備額外的掩模。因此，簡化了制造方法。(第十二實(shí)施例)根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件是平面型半導(dǎo)體器件。圖20示出了根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖。如圖20中所示，在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，N—導(dǎo)電類型漂移層160形成在超結(jié)結(jié)構(gòu)上。具有預(yù)定深度的P導(dǎo)電類型溝道層40形成在N_導(dǎo)電類型漂移層160的包括 P柱30的區(qū)域中。在本實(shí)施例中，P導(dǎo)電類型溝道層40的深度等于導(dǎo)電類型漂移層160 的深度?；蛘?，P導(dǎo)電類型溝道層40可以淺于N—導(dǎo)電類型漂移層。在P導(dǎo)電類型溝道層40的表面部分中形成多個(gè)N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51。N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51彼此隔離，并且其深度淺于P導(dǎo)電類型溝道層40。此外，在P導(dǎo)電類型溝道層 40的如下一部分中形成接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52，所述一部分與P柱30相對并且不同于在其中形成了 N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51。具體而言，接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52被夾置在N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51之間。此外，柵極絕緣膜62形成在P導(dǎo)電類型溝道層40的表面上以及導(dǎo)電類型漂移層160的表面上。具體而言，在本實(shí)施例中，P導(dǎo)電類型溝道層40的如下表面區(qū)域提供了溝道的表面，所述表面區(qū)域與N柱20相對并且在其中未形成接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52和N+ 導(dǎo)電類型源極區(qū)51。柵極電極63形成在柵極絕緣膜62上。柵極電極63覆蓋有層間絕緣膜64。源極電極70形成在層間絕緣膜64上。源極電極70經(jīng)由形成在層間絕緣膜64中的接觸孔6 而與接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52和N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51電耦合。與第一實(shí)施例類似，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的截面具有等濃度線的形狀，所述等濃度線以預(yù)定的曲率進(jìn)行彎曲。掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的輪廓形狀具有一曲率，使得掩埋 P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的輪廓被彎曲。具體而言，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的截面具有橢圓形狀(卵形或蛋形)。掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53在垂直于延伸方向的方向上的最大寬度窄于 P柱30。掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53在垂直于襯底10的方向上的最大長度大于接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52。在P導(dǎo)電類型溝道層40和P柱30中布置掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53。此外， 掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的雜質(zhì)濃度大于P導(dǎo)電類型溝道層40的雜質(zhì)濃度.掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53在P柱30中的位置處具有最大雜質(zhì)濃度。即使在所述半導(dǎo)體器件為平面型器件時(shí)，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53在P柱30中的位置處具有最大雜質(zhì)濃度。因此，獲得與第一實(shí)施例類似的效果。在半導(dǎo)體器件為平面型器件時(shí)，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53在P柱30中的位置處具有最大雜質(zhì)濃度，并且掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的截面為具有預(yù)定曲率的橢圓形狀。最大電場集中發(fā)生在掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53和P導(dǎo)電類型溝道層40之間的邊界附近。因此，擊穿發(fā)生在掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域 53和P導(dǎo)電類型溝道層40之間的邊界處。因此，由于雪崩電流路徑變窄，所以降低了泄露電流，并且因此降低了操作電阻。通過與圖3A至3G類似的方法來制造根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。具體而言，在圖3G中所示的步驟中，執(zhí)行預(yù)定的半導(dǎo)體工藝以形成所述器件。(其它實(shí)施例)在上述實(shí)施例中，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53窄于P柱30?；蛘?，器件可以具有以下結(jié)構(gòu)。圖21示出了根據(jù)其它實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。如圖21所示，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53 寬于P柱30。此外，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53可以突出至N柱20中。在這種情況下，優(yōu)選地將掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的寬度設(shè)置為與反轉(zhuǎn)層41分離，以確保電流路徑。在上述實(shí)施例中，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53具有橢圓截面，其具有一曲率?；蛘?， 器件可以具有如下特征。圖22示出了根據(jù)其它實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。如圖22所示，掩埋 P+導(dǎo)電類型區(qū)域53可以具有矩形截面。矩形截面的每一個(gè)角是圓形的?；蛘?，接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52可以具有矩形截面。矩形截面的每一個(gè)角是圓形的。通過輪流改變加速能量而注入P導(dǎo)電類型雜質(zhì)來制造所述半導(dǎo)體器件。在第一、第二、第四至第十二實(shí)施例中，在圖3G所示的步驟中，執(zhí)行熱處理，以便形成掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53?；蛘撸趫D3E中的步驟之后，可以執(zhí)行熱處理，以便形成掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的一部分。在這種情況下，當(dāng)在圖3G中的熱處理步驟中形成接觸P+ 導(dǎo)電類型區(qū)域52時(shí)，使掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53進(jìn)一步擴(kuò)散，使得掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53 與接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52接觸。在上述實(shí)施例中，在圖3F中的步驟中，在超結(jié)結(jié)構(gòu)上外延生長P導(dǎo)電類型溝道層 40?；蛘?，P導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入超結(jié)結(jié)構(gòu)的表面部分中，然后執(zhí)行熱處理，以便形成P導(dǎo)電類型溝道層40。在第一到第六、第九、第十一以及第十二實(shí)施例中，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53沿著平行于P柱30的縱向的方向延伸?；蛘?，器件可以具有如下特征。圖23示出了根據(jù)其它實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。如圖23所示，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53沿著垂直于P柱30的縱向的方向延伸。具體而言，N柱20和P柱30沿著垂直于圖23中的圖片的方向交替地布置。在第九實(shí)施例中，接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52形成在外周部分中?；蛘撸佑|P+導(dǎo)電類型區(qū)域52可以不形成在外周部分中。在這種情況下，大大增加了外周部分處的擊穿電壓，使得單元部分處容易發(fā)生擊穿。因此，改善了抗雪崩能力。在第九實(shí)施例中，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53可以形成在外周部分和單元部分之間的邊界附近的P柱30中。具體而言， 形成在最外側(cè)上溝槽61 (即，圖17的左側(cè)上的溝槽61)被夾置在接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52 之間。在這種情況下，改善了最外側(cè)上的溝槽61的擊穿電壓，使得限制了在單元部分和外周部分之間的邊界處發(fā)生擊穿。在上述實(shí)施例中，第一導(dǎo)電類型是N導(dǎo)電類型，并且第二導(dǎo)電類型是P導(dǎo)電類型。 或者，第一導(dǎo)電類型可以是P導(dǎo)電類型，并且第二導(dǎo)電類型可以是N導(dǎo)電類型。可以組合上述實(shí)施例，使得形成新的半導(dǎo)體器件。例如，可以將第三實(shí)施例與其它實(shí)施例組合，使得電場緩和層M形成在溝槽61下面?；蛘撸谖鍖?shí)施例可以與其它實(shí)施例組合，使得擴(kuò)大溝道層40的厚度?；蛘?，第六實(shí)施例可以與第一到第五實(shí)施例組合，使得N+導(dǎo)電類型導(dǎo)電區(qū)域51可以不形成在其中形成了掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的溝槽61之間的區(qū)域?；蛘?，第九實(shí)施例可以與其它實(shí)施例組合，使得外周部分不包括外周處的掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53。在第十二實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件是平面型器件?；蛘?，第十二實(shí)施例可以與其它實(shí)施例組合。例如，如第二實(shí)施例中所述，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53的最大寬度窄于接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52的最大寬度?；蛘?，如第四實(shí)施例所述，源極電極70沿著N柱20和P柱30 的縱向與N+導(dǎo)電類型源極區(qū)51和接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52交替耦合?；蛘?，如第五實(shí)施例所述，可以使得P導(dǎo)電類型溝道層40的厚度變厚?；蛘?，如第六實(shí)施例所述，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53和接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52可以形成在柵極電極63之間的一個(gè)區(qū)域中，并且接觸P+導(dǎo)電類型區(qū)域52和N+導(dǎo)電類型區(qū)域51可以形成在柵極電極63之間的其它區(qū)域?；蛘?，如第九實(shí)施例所述，所述器件可以包括外周部分。在這種情況下，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域 53未形成在外周部分中。因此，掩埋P+導(dǎo)電類型區(qū)域53僅形成在單元部分中，使得增加了外周部分處的擊穿電壓。上述公開具有如下方面。根據(jù)本公開的第一方面，所述半導(dǎo)體器件包括具有第一導(dǎo)電類型的襯底；多個(gè)第一導(dǎo)電類型區(qū)域和多個(gè)第二導(dǎo)電類型區(qū)域，設(shè)置在所述襯底上，沿著第一方向延伸，并且沿著第二方向交替布置以提供超結(jié)結(jié)構(gòu)；溝道層，具有第二導(dǎo)電類型并且設(shè)置在所述超結(jié)結(jié)構(gòu)上；第一導(dǎo)電類型層，設(shè)置在所述溝道層的第一表面部分中；接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域， 設(shè)置在所述溝道層的與相應(yīng)第二導(dǎo)電類型區(qū)域相對的第二表面部分中，并且其雜質(zhì)濃度高于所述溝道層的雜質(zhì)濃度；柵極絕緣膜，設(shè)置在所述溝道層上；柵極電極，設(shè)置在所述柵極絕緣膜上；表面電極，設(shè)置在所述溝道層上；背側(cè)電極，設(shè)置在與所述超結(jié)結(jié)構(gòu)相對的所述襯底上；以及掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域。電流在所述表面電極和所述背側(cè)電極之間流動(dòng)。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域設(shè)置在相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域中，突出至所述溝道層中并且與所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域接觸。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域的雜質(zhì)濃度高于所述溝道層的雜質(zhì)濃度，并且在所述相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域中的位置處具有最大雜質(zhì)濃度。在上述半導(dǎo)體器件中，由于所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域在所述相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域中的位置處具有最大雜質(zhì)濃度，所以在所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域和所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域之間的邊界處的雜質(zhì)濃度分布迅速改變。因此，與其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域的雜質(zhì)濃度等于外周部分的雜質(zhì)濃度的常規(guī)半導(dǎo)體器件相比，電場容易集中在掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域附近。因此，容易在所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域附近發(fā)生擊穿。因此，雪崩電流容易從所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域流至所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域，使得改善了抗雪崩能力?；蛘?，所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域可以具有雜質(zhì)濃度分布?；蛘?，所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域可以具有垂直于所述第一方向的截面。所述截面的等濃度線具有預(yù)定的曲率。在這種情況下，由于所述截面的等濃度線具有預(yù)定的曲率， 使得所述截面的輪廓具有橢圓形狀。因此，例如與掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域的截面為矩形的情況相比，電場集中發(fā)生在所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域附近的更大區(qū)域中。因此，發(fā)生擊穿的區(qū)域變大，使得工作電阻降低。或者，所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域沿著所述第二方向可以具有最大寬度，所述最大寬度小于所述相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域沿著所述第二方向上的最大寬度。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域設(shè)置在所述溝道層以及所述相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域中。此外，所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域沿著所述第二方向上的所述最大寬度可以小于所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域沿著所述第二方向上的最大寬度。在這種情況下，由于掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域的寬度窄于所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域，所以當(dāng)雪崩電流從掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域流至所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域時(shí)，限制了雪崩電流從所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域泄露至所述溝道層。此外，改善了抗雪崩能力。此外，由于所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域的寬度窄于所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域，所以當(dāng)雪崩電流從掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域流至所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域時(shí)，降低了工作電阻。因此，改善了抗雪崩能力。此外，與所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域的寬度等于所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域的情況相比，增加了形成在所述溝道層中面向所述柵極電極的反轉(zhuǎn)層和所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域之間的距離，使得穩(wěn)定了閾值電壓?；蛘?，所述溝道層可以包括疊置的多個(gè)溝道形成層。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域包括多個(gè)掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域形成層，所述多個(gè)掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域形成層沿著深度方向彼此耦合。所述深度方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域形成層中的至少一個(gè)在所述相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域中的位置處具有最大雜質(zhì)濃度?；蛘撸霭雽?dǎo)體器件，還可以包括單元部分；以及外周部分。所述電流在所述單元部分中的所述背側(cè)電極和所述表面電極之間流動(dòng)。所述外周部分圍繞所述單元部分。 所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域未設(shè)置在所述外周部分的所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域中。在這種情況下，與掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域設(shè)置在所述外周部分的所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域中的情況相比，由于所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域未設(shè)置在所述外周部分的所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域中， 所以改善了所述外周部分處的擊穿電壓。具體而言，容易在單元部分中發(fā)生擊穿，并且與掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域設(shè)置在所述外周部分的第二導(dǎo)電類型區(qū)域中的情況相比，能夠在整個(gè)單元部分中吸收雪崩電流?；蛘撸霭雽?dǎo)體器件可以還包括多個(gè)溝槽，所述多個(gè)溝槽穿過所述溝道層并且到達(dá)所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域。所述溝槽具有帶狀圖案。所述柵極絕緣膜設(shè)置在每個(gè)溝槽的內(nèi)壁上。所述柵極電極設(shè)置在每個(gè)溝槽中的所述柵極絕緣膜上。所述溝槽、所述柵極絕緣膜以及所述柵極電極提供了溝槽柵極結(jié)構(gòu)。所述第一導(dǎo)電類型層與每個(gè)溝槽的側(cè)壁接觸。 所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域的雜質(zhì)濃度在深于所述溝槽的底部的位置處與所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域的雜質(zhì)濃度相等。在這種情況下，由于掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域深于所述溝槽的底部，所以電場集中在所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域下面，而不是溝槽下面。因此，在所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域下面發(fā)生擊穿?；蛘撸鲅诼竦诙?dǎo)電類型區(qū)域設(shè)置在相鄰兩溝槽之間。或者，所述半導(dǎo)體器件可以還包括電場緩和層，其設(shè)置在相應(yīng)的第一導(dǎo)電類型區(qū)域中。所述電場緩和層與相應(yīng)的溝槽的底部接觸。在這種情況下，由于所述電場緩和層與相應(yīng)的溝槽的底部接觸，所以限制了溝槽下面的電場集中。具體而言，限制了在溝槽下面發(fā)生擊穿。更具體而言，容易在所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域下面發(fā)生擊穿。因此，限制了損壞或破壞柵極絕緣膜。此外，所述電場緩和層沿著所述第二方向上的寬度可以小于所述相應(yīng)的溝槽在所述第二方向上的寬度。在這種情況下，與所述電場緩和層的寬度大于相應(yīng)的溝槽的情況相比，即與電場緩和層形成在溝槽中接近第一導(dǎo)電類型區(qū)域的部分附近的情況相比，限制了所述溝道層中從反轉(zhuǎn)層到所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域的電流路徑被所述電場緩和層所阻擋。因此，限制了導(dǎo)通狀態(tài)電阻的增加。或者，每個(gè)溝槽可以沿著所述第一方向延伸。所述第一導(dǎo)電類型層沿著所述第一方向延伸。所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域設(shè)置在與一個(gè)溝槽接觸的所述第一導(dǎo)電類型層和與相鄰的溝槽接觸的所述第一導(dǎo)電類型層之間。所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域沿著所述第一方向被劃分為多個(gè)接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域部分。所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域部分彼此隔離開預(yù)定的間距。以所述預(yù)定的間距設(shè)置的與所述一個(gè)溝槽接觸的所述第一導(dǎo)電類型層和與所述相鄰的溝槽接觸的所述第一導(dǎo)電類型層之間的距離，短于夾置了相應(yīng)的接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域部分的與所述一個(gè)溝槽接觸的所述第一導(dǎo)電類型層和與所述相鄰的溝槽接觸的所述第一導(dǎo)電類型層之間的距離。在這種情況下，與溝槽、第一導(dǎo)電類型層和接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域在所述第一和第二導(dǎo)電類型區(qū)域的延伸方向上延伸的情況相比，相鄰兩溝槽之間的距離縮短了，使得改善了器件的集成?；蛘?，所述溝槽可以包括彼此相鄰的第一到第三溝槽。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域和所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域布置在所述第一和第二溝槽之間。所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域和所述第一導(dǎo)電類型層布置在所述第二和第三溝槽之間。在這種情況下，所述第一導(dǎo)電類型層未形成在其中形成了掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域的所述第一和第二溝槽之間。因此， 在掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域附近未形成寄生晶體管。因此，在雪崩電流從所述掩埋所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域流至所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域時(shí)，限制了雪崩電流流經(jīng)所述第一導(dǎo)電類型層。或者，所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域和所述溝槽可以沿著垂直于所述第一方向的所述第二方向延伸。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域沿著所述第一方向延伸。在這種情況下，與所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域沿著作為所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域的延伸方向的所述第一方向延伸的情況相比，由于所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域沿著垂直于所述第一方向(所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域延伸的方向)的第二方向延伸，所以接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域容易與所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域接觸。因此，降低了接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域和掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域的對準(zhǔn)偏移。此外，所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域可以沿著所述第一方向被劃分為多個(gè)掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域部分。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域部分彼此隔離開預(yù)定的間距，并且每個(gè)掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域部分設(shè)置在所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域的下面。在這種情況下，由于在溝道層中未形成與所述溝槽接觸的所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域，所以限制了設(shè)置在所述溝道層和所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域之間的電流路徑被所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域部分所阻擋。因此，改善了導(dǎo)通狀態(tài)電阻的增加。或者，所述半導(dǎo)體器件還可以包括單元部分；以及外周部分。所述電流在所述單元部分中的所述背側(cè)電極和所述表面電極之間流動(dòng)。所述外周部分圍繞所述單元部分。所述單元部分中的所述溝槽沿著所述第一方向延伸。所述單元部分和所述外周部分中的所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域沿著所述第一方向延伸。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域具有位于所述外周部分的端部，所述端部在所述第一方向上設(shè)置在所述溝槽的端部的外側(cè)上。在這種情況下，與掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域具有設(shè)置在所述溝槽的端部的內(nèi)側(cè)的端部的情況相比，限制了電場集中沿著所述延伸方向發(fā)生在所述溝槽的端部。此外，所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域沿著所述第一方向可以被劃分為多個(gè)掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域部分。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域部分彼此間隔開預(yù)定的間距。在這種情況下，未單獨(dú)形成所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域部分，并且因此其中未形成所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域部分中的電流路徑未通過所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域部分變窄。因此，保持了擊穿電壓，并且降低了導(dǎo)通狀態(tài)電阻。根據(jù)本公開的第二方面，一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括在具有第一導(dǎo)電類型的襯底上形成第一導(dǎo)電類型區(qū)域膜；在所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域膜上將多個(gè)第一溝槽形成為到達(dá)所述襯底，使得所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域膜被劃分為多個(gè)第一導(dǎo)電類型區(qū)域，所述多個(gè)第一導(dǎo)電類型區(qū)域被所述多個(gè)第一溝槽彼此隔離；利用第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜填充每個(gè)第一溝槽；拋光所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜的表面，使得所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜被劃分為多個(gè)第二導(dǎo)電類型區(qū)域，并且所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域和所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域提供了超結(jié)結(jié)構(gòu)，其中所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域和所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域沿著第一方向延伸，并且其中所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域和所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域沿著第二方向交替布置；將第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域中；在所述超結(jié)結(jié)構(gòu)上形成具有第二導(dǎo)電類型的溝道層； 形成多個(gè)第二溝槽，以穿透所述溝道層并且到達(dá)相應(yīng)的第一導(dǎo)電類型區(qū)域，其中所述第二溝槽具有帶狀圖案；在每個(gè)第二溝槽的內(nèi)壁上形成柵極絕緣膜，并且在每個(gè)第二溝槽中的所述柵極絕緣膜上形成柵極電極，使得所述溝槽、所述柵極絕緣膜和所述柵極電極提供了溝槽柵極結(jié)構(gòu)；將第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入到所述溝道層的表面部分中；將第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入到所述溝道層的另一表面部分中；以及加熱所述襯底，使得所述溝道層中的所述第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散，并且在所述溝道層的與相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域相對的所述另一表面部分中形成接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域。所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域的雜質(zhì)濃度高于所述溝道層的雜質(zhì)濃度。在對所屬襯底進(jìn)行所述加熱時(shí)，所述溝道層中的所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散，并且在所述溝道層的所述表面部分中形成第一導(dǎo)電類型層。所述第一導(dǎo)電類型層具有所述第一導(dǎo)電類型，并且與相應(yīng)的溝槽的側(cè)壁接觸。在對所述襯底進(jìn)行所述加熱時(shí)，所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域中的所述第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散，并且在相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域中形成掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域具有突出到所述溝道層中并且與所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域接觸的端部。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域具有深于相應(yīng)的溝槽的底部的另一端部。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域的雜質(zhì)濃度高于所述溝道層的雜質(zhì)濃度，并且在所述相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域中的位置處具有最大雜質(zhì)濃度。在上述方法中，將所述第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域中，使得在所述熱處理之后形成所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域。因此，與將所述第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入所述溝道層中，并且在所述熱處理之后所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域形成為到達(dá)所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域的情況相比，所述熱處理溫度較低并且所述熱處理時(shí)間較短。根據(jù)本公開的第三方面，一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括在具有第一導(dǎo)電類型的襯底上形成第一導(dǎo)電類型區(qū)域膜；在所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域膜上將多個(gè)第一溝槽形成為到達(dá)所述襯底，使得所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域膜被劃分為多個(gè)第一導(dǎo)電類型區(qū)域，所述多個(gè)第一導(dǎo)電類型區(qū)域被所述多個(gè)第一溝槽彼此隔離；利用第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜填充每個(gè)第一溝槽，并且在所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域上形成所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜；利用所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域上的所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜作為掩模，將第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入到每個(gè)溝槽中的所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜中；拋光所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜的表面，使得所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜被劃分為多個(gè)第二導(dǎo)電類型區(qū)域，并且所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域和所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域提供了超結(jié)結(jié)構(gòu)，其中所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域和所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域沿著第一方向延伸，并且其中所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域和所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域沿著第二方向交替布置；在所述超結(jié)結(jié)構(gòu)上形成具有第二導(dǎo)電類型的溝道層；形成多個(gè)第二溝槽，以穿透所述溝道層并且到達(dá)相應(yīng)的第一導(dǎo)電類型區(qū)域，其中所述第二溝槽具有帶狀圖案；在每個(gè)第二溝槽的內(nèi)壁上形成柵極絕緣膜，并且在每個(gè)第二溝槽中的所述柵極絕緣膜上形成柵極電極，以便所述第二溝槽、所述柵極絕緣膜和所述柵極電極提供了溝槽柵極結(jié)構(gòu)；將第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入到所述溝道層的表面部分中；將第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入到所述溝道層的另一表面部分中；以及加熱所述襯底，使得所述溝道層中的所述第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散，并且在所述溝道層的與相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域相對的所述另一表面部分中形成接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域。所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域的雜質(zhì)濃度高于所述溝道層的雜質(zhì)濃度。在對所屬襯底進(jìn)行所述加熱時(shí)，所述溝道層中的所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散，并且在所述溝道層的所述表面部分中形成第一導(dǎo)電類型層。所述第一導(dǎo)電類型層具有所述第一導(dǎo)電類型，并且與相應(yīng)的溝槽的側(cè)壁接觸。在對所述襯底進(jìn)行所述加熱時(shí)，所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域中的所述第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散，并且在相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域中形成掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域具有突出到所述溝道層中并且與所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域接觸的端部。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域具有深于相應(yīng)的溝槽的底部的另一端部。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域的雜質(zhì)濃度高于所述溝道層的雜質(zhì)濃度，并且在所述相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域中的位置處具有最大雜質(zhì)濃度。在所述方法中，在所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域掩埋在所述溝槽中時(shí)，所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜形成在所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域中，并且利用所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域上的所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜作為掩模，將第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入到所述溝槽中的所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜中。因此，無需制備新的掩模，使得簡化了制造方法。盡管已經(jīng)參考了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解本發(fā)明并不限于所述優(yōu)選實(shí)施例和結(jié)構(gòu)。本發(fā)明旨在覆蓋各種變型和等效布置。另外，雖然介紹了優(yōu)選的不同組合和結(jié)構(gòu)，但是包括更多、更少或只有單個(gè)元素的其它組合和結(jié)構(gòu)也在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括 襯底(10)，具有第一導(dǎo)電類型；多個(gè)第一導(dǎo)電類型區(qū)域00)和多個(gè)第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)，設(shè)置在所述襯底(10)上， 沿著第一方向延伸，并且沿著第二方向交替布置以提供超結(jié)結(jié)構(gòu)； 溝道層(40)，具有第二導(dǎo)電類型并且設(shè)置在所述超結(jié)結(jié)構(gòu)上； 第一導(dǎo)電類型層(51)，設(shè)置在所述溝道層00)的第一表面部分中； 接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域(52)，設(shè)置在所述溝道層00)的與相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域 (30)相對的第二表面部分中，并且所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 的雜質(zhì)濃度高于所述溝道層GO)的雜質(zhì)濃度；柵極絕緣膜(62)，設(shè)置在所述溝道層00)上； 柵極電極(63)，設(shè)置在所述柵極絕緣膜(6 上； 表面電極(70)，設(shè)置在所述溝道層00)上；背側(cè)電極(90)，設(shè)置在與所述超結(jié)結(jié)構(gòu)相對的所述襯底(10)上；以及掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(53)，其中電流在所述表面電極(70)和所述背側(cè)電極(90)之間流動(dòng)， 其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 設(shè)置在相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)中，突出至所述溝道層G0)中并且與所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 接觸，并且其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 的雜質(zhì)濃度高于所述溝道層G0)的雜質(zhì)濃度， 并且在所述相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)中的位置處具有最大雜質(zhì)濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 具有雜質(zhì)濃度分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 具有垂直于所述第一方向的截面，并且其中所述截面的等濃度線具有預(yù)定的曲率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 沿著所述第二方向具有最大寬度，所述最大寬度小于所述相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)沿著所述第二方向上的最大寬度，并且其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 設(shè)置在所述溝道層G0)以及所述相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 沿著所述第二方向的所述最大寬度小于所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 沿著所述第二方向的最大寬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其中所述溝道層G0)包括疊置的多個(gè)溝道形成層G0a-40c)， 其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 包括多個(gè)掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域形成層 (53a-53c)，所述多個(gè)掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域形成層(53a_53c)沿著深度方向彼此耦合， 其中所述深度方向垂直于所述第一方向和所述第二方向，并且其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域形成層(53a-53c)中的至少一個(gè)在所述相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)中的位置處具有最大雜質(zhì)濃度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，還包括 單元部分(CELL)；以及外周部分(PERIPHECT)，其中所述電流在所述單元部分(CELL)中的所述背側(cè)電極(90)和所述表面電極(70) 之間流動(dòng)，其中所述外周部分(PERIPHERY)圍繞所述單元部分(CELL)，并且其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(53)未設(shè)置在所述外周部分(PERIPHERY)的所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，還包括多個(gè)溝槽(61)，穿過所述溝道層00)并且到達(dá)所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域00)， 其中所述溝槽(61)具有帶狀圖案， 其中所述柵極絕緣膜(6 設(shè)置在每個(gè)溝槽(61)的內(nèi)壁上， 其中所述柵極電極(6 設(shè)置在每個(gè)溝槽(61)中的所述柵極絕緣膜(62)上， 其中所述溝槽(61)、所述柵極絕緣膜(6 和所述柵極電極(63)提供了溝槽柵極結(jié)構(gòu)， 其中所述第一導(dǎo)電類型層(51)與每個(gè)溝槽(61)的側(cè)壁接觸，并且其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 的雜質(zhì)濃度在深于所述溝槽(61)的底部的位置處與所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)的雜質(zhì)濃度相等。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 設(shè)置在相鄰兩溝槽(61)之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，還包括電場緩和層(M)，設(shè)置在相應(yīng)的第一導(dǎo)電類型區(qū)域O0)中， 其中所述電場緩和層(54)與相應(yīng)的溝槽(61)的底部接觸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件，其中所述電場緩和層(54)沿著所述第二方向的寬度小于所述相應(yīng)的溝槽(61)沿著所述第二方向的寬度。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件， 其中每個(gè)溝槽(61)沿著所述第一方向延伸，其中所述第一導(dǎo)電類型層(51)沿著所述第一方向延伸，其中所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 設(shè)置在與一個(gè)溝槽(61)接觸的所述第一導(dǎo)電類型層(51)以及與相鄰的溝槽(61)接觸的所述第一導(dǎo)電類型層(51)之間，其中所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 沿著所述第一方向被劃分為多個(gè)接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域部分(52)，其中所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域部分(52)彼此隔離開預(yù)定的間距，并且其中以所述預(yù)定的間距設(shè)置的與所述一個(gè)溝槽(61)接觸的所述第一導(dǎo)電類型層(51) 和與所述相鄰的溝槽(61)接觸的所述第一導(dǎo)電類型層(51)之間的距離，短于夾置了相應(yīng)的接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域部分(5 的與所述一個(gè)溝槽(61)接觸的所述第一導(dǎo)電類型層 (51)和與所述相鄰的溝槽(61)接觸的所述第一導(dǎo)電類型層(51)之間的距離。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其中所述溝槽(61)包括彼此相鄰的第一到第三溝槽(61)，其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 和所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 布置在所述第一和第二溝槽(61)之間，并且其中所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 和所述第一導(dǎo)電類型層(51)布置在所述第二和第三溝槽(61)之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其中所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 和所述溝槽(61)沿著垂直于所述第一方向的所述第二方向延伸，并且其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 沿著所述第一方向延伸。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體器件，其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 沿著所述第一方向被劃分為多個(gè)掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域部分(53)，其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域部分(53)彼此隔離開預(yù)定的間距，并且其中每個(gè)掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域部分(5 設(shè)置在所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域(52)的下面。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件，還包括 單元部分(CELL)；以及外周部分(PERIPHECT)，其中所述電流在所述單元部分(CELL)中的所述背側(cè)電極(90)和所述表面電極(70) 之間流動(dòng)，其中所述外周部分(PERIPHERY)圍繞所述單元部分(CELL)， 其中所述單元部分(CELL)中的所述溝槽(61)沿著所述第一方向延伸， 其中所述單元部分(CELL)和所述外周部分(PERIPHERY)中的所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(53)沿著所述第一方向延伸，并且其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(53)具有位于所述外周部分(PERIPHERY)中的端部， 所述端部沿著所述第一方向設(shè)置在所述溝槽(61)的端部的外側(cè)上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件，其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 沿著所述第一方向被劃分為多個(gè)掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域部分(53)，并且其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域部分(5 彼此間隔開預(yù)定的間距。
18.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括在具有第一導(dǎo)電類型的襯底(10)上形成第一導(dǎo)電類型區(qū)域膜00)； 在所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域膜00)上將多個(gè)第一溝槽(70)形成為到達(dá)所述襯底(10)， 使得所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域膜00)被劃分為多個(gè)第一導(dǎo)電類型區(qū)域(20)，所述多個(gè)第一導(dǎo)電類型區(qū)域00)被所述多個(gè)第一溝槽(70)彼此隔離； 利用第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜(30)填充每個(gè)第一溝槽(70)；拋光所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜(30)的表面，使得所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜(30)被劃分為多個(gè)第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)，并且所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域00)和所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)提供了超結(jié)結(jié)構(gòu)，其中所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域00)和所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域 (30)沿著第一方向延伸，并且其中所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域00)和所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)沿著第二方向交替布置；將第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)中； 在所述超結(jié)結(jié)構(gòu)上形成具有第二導(dǎo)電類型的溝道層GO)；形成多個(gè)第二溝槽(61)，以穿透所述溝道層00)并且到達(dá)相應(yīng)的第一導(dǎo)電類型區(qū)域 (20)，其中所述第二溝槽(61)具有帶狀圖案；在每個(gè)第二溝槽(61)的內(nèi)壁上形成柵極絕緣膜(62)，并且在每個(gè)第二溝槽(61)中的所述柵極絕緣膜(6 上形成柵極電極(63)，使得所述第二溝槽(61)、所述柵極絕緣膜(62) 和所述柵極電極(63)提供了溝槽柵極結(jié)構(gòu)；將第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入到所述溝道層GO)的表面部分中； 將第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入到所述溝道層GO)的另一表面部分中；以及加熱所述襯底(10)，使得所述溝道層00)中的所述第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散，并且在所述溝道層G0)的與相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)相對的所述另一表面部分中形成接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域(52)，其中所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 的雜質(zhì)濃度高于所述溝道層G0)的雜質(zhì)濃度， 其中在對所屬襯底(10)進(jìn)行所述加熱時(shí)，所述溝道層G0)中的所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散，并且在所述溝道層G0)的所述表面部分中形成第一導(dǎo)電類型層(51)，其中所述第一導(dǎo)電類型層(51)具有所述第一導(dǎo)電類型，并且與相應(yīng)的第二溝槽(61) 的側(cè)壁接觸，其中在對所述襯底(10)進(jìn)行所述加熱時(shí)，所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)中的所述第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散，并且在相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)中形成掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域 (53)，其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 具有突出到所述溝道層G0)中并且與所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 接觸的端部，其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 具有深于相應(yīng)的第二溝槽(61)的底部的另一端部，并且其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 的雜質(zhì)濃度高于所述溝道層G0)的雜質(zhì)濃度， 并且在所述相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)中的位置處具有最大雜質(zhì)濃度。
19. 一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括 在具有第一導(dǎo)電類型的襯底(10)上形成第一導(dǎo)電類型區(qū)域膜00)； 在所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域膜00)上將多個(gè)第一溝槽(70)形成為到達(dá)所述襯底(10)， 使得所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域膜00)被劃分為多個(gè)第一導(dǎo)電類型區(qū)域(20)，所述多個(gè)第一導(dǎo)電類型區(qū)域00)被所述多個(gè)第一溝槽(70)彼此隔離；利用第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜(30)填充每個(gè)第一溝槽(70)，并且在所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域00)上形成所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜(30)；利用所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域00)上的所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜(30)作為掩模，將第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入到每個(gè)第一溝槽(70)中的所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜(30)中；拋光所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜(30)的表面，使得所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域膜(30)被劃分為多個(gè)第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)，并且所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域00)和所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)提供了超結(jié)結(jié)構(gòu)，其中所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域00)和所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)沿著第一方向延伸，并且其中所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域00)和所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域 (30)沿著第二方向交替布置；在所述超結(jié)結(jié)構(gòu)上形成具有第二導(dǎo)電類型的溝道層GO)；形成多個(gè)第二溝槽(61)，以穿透所述溝道層00)并且到達(dá)相應(yīng)的第一導(dǎo)電類型區(qū)域 (20)，其中所述第二溝槽(61)具有帶狀圖案；在每個(gè)第二溝槽(61)的內(nèi)壁上形成柵極絕緣膜(62)，并且在每個(gè)第二溝槽(61)中的所述柵極絕緣膜(6 上形成柵極電極(63)，使得所述第二溝槽(61)、所述柵極絕緣膜(62) 和所述柵極電極(63)提供了溝槽柵極結(jié)構(gòu)；將第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入到所述溝道層GO)的表面部分中； 將第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入到所述溝道層GO)的另一表面部分中；以及加熱所述襯底(10)，使得所述溝道層00)中的所述第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散，并且在所述溝道層G0)的與相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)相對的所述另一表面部分中形成接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域(52)，其中所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 的雜質(zhì)濃度高于所述溝道層G0)的雜質(zhì)濃度， 其中在對所屬襯底(10)進(jìn)行所述加熱時(shí)，所述溝道層G0)中的所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散，并且在所述溝道層G0)的所述表面部分中形成第一導(dǎo)電類型層(51)，其中所述第一導(dǎo)電類型層(51)具有所述第一導(dǎo)電類型，并且與相應(yīng)的第二溝槽(61) 的側(cè)壁接觸，其中在對所述襯底(10)進(jìn)行所述加熱時(shí)，所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)中的所述第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散，并且在相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)中形成掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域 (53)，其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 具有突出到所述溝道層G0)中并且與所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 接觸的端部，其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 具有深于相應(yīng)的第二溝槽(61)的底部的另一端部，并且其中所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(5 的雜質(zhì)濃度高于所述溝道層G0)的雜質(zhì)濃度， 并且在所述相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域(30)中的位置處具有最大雜質(zhì)濃度。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件，包括襯底(10)；在所述襯底上的多個(gè)第一和第二導(dǎo)電類型區(qū)域(20，30)，以用于提供超結(jié)結(jié)構(gòu)；位于所述超結(jié)結(jié)構(gòu)上的溝道層(40)；所述溝道層中的第一導(dǎo)電類型層(51)；所述溝道層中的接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域(52)；經(jīng)由柵極絕緣膜(62)位于所述溝道層(40)上的柵極電極(63)；所述溝道層上的表面電極(70)；位于與所述超結(jié)結(jié)構(gòu)相對的所述襯底上的背側(cè)電極(90)；以及掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域(53)。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域設(shè)置在相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域中，突出至所述溝道層中并且與所述接觸第二導(dǎo)電類型區(qū)域接觸。所述掩埋第二導(dǎo)電類型區(qū)域的雜質(zhì)濃度高于所述溝道層的雜質(zhì)濃度，并且在所述相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域中的位置處具有最大雜質(zhì)濃度。
文檔編號H01L21/336GK102332470SQ201110197338
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者住友正清, 利田祐麻, 山口仁, 山本剛, 赤木望 申請人:株式會(huì)社電裝