被稱為電荷補(bǔ)償或超結(jié)（SJ）半導(dǎo)體器件例如SJ絕緣柵場效應(yīng)晶體管（SJ IGFET）的半導(dǎo)體器件基于在半導(dǎo)體襯底中的n和p摻雜區(qū)的相互空間電荷補(bǔ)償，其允許在面積比（area-specific）通態(tài)電阻Ron x A和在負(fù)載端子例如源極和漏極之間的擊穿電壓Vbr之間的改進(jìn)的折衷。SJ半導(dǎo)體器件的電荷補(bǔ)償?shù)男阅苋Q于在n摻雜和p摻雜區(qū)之間的橫向或水平電荷平衡。在負(fù)載端子之間例如在漂移區(qū)和主體區(qū)之間的pn結(jié)在主表面處的SJ半導(dǎo)體器件的邊緣區(qū)域中是彎曲的。峰值電場一般出現(xiàn)在邊緣區(qū)域中。因?yàn)閾舸╇妷篤br緊密地與最大電場有關(guān)，增加的電場的區(qū)域一般限制功率半導(dǎo)體器件的電壓閉塞能力。

改進(jìn)在邊緣區(qū)域中的SJ半導(dǎo)體器件的電壓閉塞能力是期望的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本目的使用獨(dú)立權(quán)利要求的主題來實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求指的是另外的實(shí)施例。

本公開涉及超結(jié)半導(dǎo)體器件，其包括在半導(dǎo)體主體的第一表面處并至少部分地圍繞有源單元區(qū)域的結(jié)終端區(qū)域。結(jié)終端區(qū)域的內(nèi)部分布置在結(jié)終端區(qū)域的外部分和有源區(qū)域之間。包括第一導(dǎo)電類型的第一區(qū)和第二導(dǎo)電類型的第二區(qū)的電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)沿著第一橫向方向交替地布置。第一表面區(qū)域?qū)?yīng)于第一區(qū)到第一表面上的投影，而第二表面區(qū)域?qū)?yīng)于第二區(qū)到第一表面上的投影。超結(jié)半導(dǎo)體器件還包括第一結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)和第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。第一導(dǎo)電類型的第一摻雜劑構(gòu)成第一結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)。在結(jié)終端區(qū)域的外部分中，第一結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)到第一表面上的投影區(qū)域至少部分地被包括在第二表面區(qū)域中并至少部分地從第一表面區(qū)域排除。第二導(dǎo)電類型的第二摻雜劑構(gòu)成第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)。在結(jié)終端區(qū)域的內(nèi)部分中，第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)到第一表面上的投影區(qū)域至少部分地被包括在第一表面區(qū)域中并至少部分地從第二表面區(qū)域排除。

本公開還涉及用于形成超結(jié)半導(dǎo)體器件的方法。該方法包括形成在半導(dǎo)體主體中的電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)。電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)包括沿著第一橫向方向交替地布置的第一導(dǎo)電類型的第一區(qū)和第二導(dǎo)電類型的第二區(qū)。第一表面區(qū)域?qū)?yīng)于第一區(qū)到第一表面上的投影。第二表面區(qū)域?qū)?yīng)于第二區(qū)到第一表面上的投影。第一掩模在第一表面上形成。第一掩模至少部分地暴露第二表面區(qū)域并至少部分地覆蓋在至少部分地圍繞有源單元區(qū)域的結(jié)終端區(qū)域的外部分中的第一表面區(qū)域。第一導(dǎo)電類型的摻雜劑穿過至少部分地暴露的第二表面區(qū)域被引入半導(dǎo)體主體內(nèi)。

本公開還涉及形成超結(jié)半導(dǎo)體器件的另一方法。該方法包括形成在半導(dǎo)體主體中的電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)。電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)包括沿著第一橫向方向交替地布置的第一導(dǎo)電類型的第一區(qū)和第二導(dǎo)電類型的第二區(qū)。第一表面區(qū)域?qū)?yīng)于第一區(qū)到第一表面上的投影。第二表面區(qū)域?qū)?yīng)于第二區(qū)到第一表面上的投影。第二掩模在第一表面上形成。第二掩模至少部分地暴露第一表面區(qū)域并至少部分地覆蓋在外部分和有源單元區(qū)域之間的結(jié)終端區(qū)域的內(nèi)部分中的第二表面區(qū)域。第二導(dǎo)電類型的摻雜劑穿過至少部分地暴露的第一表面區(qū)域被引入半導(dǎo)體主體內(nèi)。

本領(lǐng)域中的技術(shù)人員在閱讀下面的詳細(xì)描述時(shí)和在觀看附圖時(shí)將認(rèn)識到附加的特征和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

附圖被包括以提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解并被合并在本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分。附圖示出本發(fā)明的實(shí)施例且連同描述一起用來解釋本發(fā)明的原理。本發(fā)明的其它實(shí)施例和意圖的優(yōu)點(diǎn)將容易被認(rèn)識到，因?yàn)樗鼈兺ㄟ^參考下面的詳細(xì)描述變得更好理解。

圖1A是包括晶體管單元區(qū)域和結(jié)終端區(qū)域的超結(jié)半導(dǎo)體器件部分的實(shí)施例的示意性頂視圖。

圖1B是沿著切割線A-A的圖1的超結(jié)半導(dǎo)體器件部分的示意性橫截面視圖。

圖2示出包括晶體管單元區(qū)域和結(jié)終端區(qū)域的超結(jié)半導(dǎo)體器件部分的實(shí)施例的示意性頂視圖和橫截面視圖。

圖3是作為SJ晶體管類型的示例的SJ晶體管單元的示意性橫截面視圖。

圖4是SJ晶體管單元的并聯(lián)連接的示意性電路圖。

圖5A是包括晶體管單元區(qū)域和結(jié)終端區(qū)域的超結(jié)半導(dǎo)體器件部分的實(shí)施例的示意性頂視圖。

圖5B是沿著切割線D-D的圖5A的超結(jié)半導(dǎo)體器件部分的示意性橫截面視圖。

圖6示出包括晶體管單元區(qū)域和結(jié)終端區(qū)域的超結(jié)半導(dǎo)體器件部分的實(shí)施例的示意性頂視圖和橫截面視圖。

圖7是p或n摻雜電荷補(bǔ)償區(qū)的形狀的頂視圖的示意圖。

圖8是包括圓形電荷補(bǔ)償區(qū)的超結(jié)半導(dǎo)體器件部分的實(shí)施例的示意性頂視圖。

圖9是包括完全由結(jié)終端區(qū)域圍繞的有源單元區(qū)域的SJ半導(dǎo)體器件的頂視圖。

圖10是結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的示意性橫截面區(qū)域。

圖11是示出沿著橫向方向從有源單元區(qū)域穿過結(jié)終端區(qū)域的在SJ半導(dǎo)體器件的表面處的電場輪廓的曲線圖。

圖12是用于示出制造SJ半導(dǎo)體器件的方法的示意性流程圖。

圖13是用于示出制造SJ半導(dǎo)體器件的第一結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)的方法的半導(dǎo)體主體的示意性橫截面視圖。

圖14是用于示出制造SJ半導(dǎo)體器件的第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)的方法的半導(dǎo)體主體的示意性橫截面視圖。

圖15A到15C是用于示出制造SJ半導(dǎo)體器件的第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)的另一方法的示意性橫截面視圖。

具體實(shí)施方式

在下面的詳細(xì)描述中，參考形成其一部分的附圖，且其中作為例證示出其中本發(fā)明可被實(shí)施的特定實(shí)施例。應(yīng)理解，可利用其它實(shí)施例且可做出結(jié)構(gòu)或邏輯變化而不脫離本發(fā)明的范圍。例如，對一個(gè)實(shí)施例示出或描述的特征可在其它實(shí)施例上或結(jié)合其它實(shí)施例來使用以產(chǎn)生又一另外的實(shí)施例。意圖是本發(fā)明包括這樣的修改和變化。使用不應(yīng)被解釋為限制所附權(quán)利要求的范圍的特定語言描述示例。附圖并不按比例且僅為了例證的目的。為了清楚起見，相同的元件在不同的附圖中由對應(yīng)的參考指定，除非另有說明。

術(shù)語“具有”、“包含”、“包括”、“含有”等是開放的，且術(shù)語指示所陳述的結(jié)構(gòu)、元件或特征的存在，但不排除附加的元件或特征的存在。冠詞“一”、“一個(gè)”和“該”意在包括復(fù)數(shù)以及單數(shù)，除非上下文清楚地另有指示。

術(shù)語“電連接”描述在電連接的元件之間的永久低歐姆連接，例如在所關(guān)注的元件之間的直接接觸或經(jīng)由金屬和/或高摻雜半導(dǎo)體的低歐姆連接。術(shù)語“電耦合”包括，適合于信號傳輸?shù)囊粋€(gè)或多個(gè)介于中間的元件可存在于電耦合的元件例如暫時(shí)提供在第一狀態(tài)中的低歐姆連接和在第二狀態(tài)中的高歐姆電解耦合的元件之間。

附圖通過指示緊接于摻雜類型“n”或“p”的“-”或“+”而示出相對摻雜濃度。例如，“n^-”意指比“n”摻雜區(qū)的摻雜濃度低的摻雜濃度，而“n⁺”摻雜區(qū)具有比“n”摻雜區(qū)高的摻雜濃度。相同的相對摻雜濃度的摻雜區(qū)并不必然具有相同的絕對摻雜濃度。例如，兩個(gè)不同的“n”摻雜區(qū)可具有相同或不同的絕對摻雜濃度。

在下面的描述中使用的術(shù)語“晶片”、“襯底”、“半導(dǎo)體主體”或“半導(dǎo)體襯底”可包括具有半導(dǎo)體表面的任何基于半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)。晶片和結(jié)構(gòu)應(yīng)被理解為包括硅（Si）、絕緣體上硅（SOI）、藍(lán)寶石上硅（SOS）、摻雜和非摻雜半導(dǎo)體、由基本半導(dǎo)體基礎(chǔ)支持的硅的外延層和其它半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體不需要是基于硅的。半導(dǎo)體也可以是硅鍺（SiGe）、鍺（Ge）或砷化鎵（GaAs）。根據(jù)其它實(shí)施例，碳化硅（SiC）或氮化鎵（GaN）可形成半導(dǎo)體襯底材料。

如在本說明書中使用的術(shù)語“水平”意圖描述基本上平行于半導(dǎo)體襯底或主體的第一或主表面的取向。這可例如是晶片或管芯的表面。

如在本說明書中使用的術(shù)語“垂直”意圖描述基本上布置成垂直于半導(dǎo)體襯底或主體的第一表面、即平行于第一表面的法線方向的取向。

在本說明書中，半導(dǎo)體襯底或半導(dǎo)體主體的第二表面被考慮為由半導(dǎo)體襯底的下或背側(cè)表面形成，而第一表面被考慮為由半導(dǎo)體襯底的上、前或主表面形成。如在本說明書中使用的術(shù)語“在……上面”和“在……下面”因此描述結(jié)構(gòu)特征對于另一結(jié)構(gòu)特征的相對位置。

在本說明書中，示出包括p^-摻雜和n^-摻雜半導(dǎo)體區(qū)的實(shí)施例?？商鎿Q地，半導(dǎo)體器件可形成有相對的摻雜關(guān)系，使得所示出的p摻雜區(qū)是n摻雜的，而所示出的n摻雜區(qū)是p摻雜的。

半導(dǎo)體器件可具有終端接觸，例如允許與集成電路或被包括在半導(dǎo)體主體中的隱藏半導(dǎo)體器件進(jìn)行電接觸的接觸焊盤（或電極）。電極可包括施加到半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體材料的一個(gè)或多個(gè)電極金屬層。電極金屬層可被制造有任何期望幾何形狀和任何期望材料成分。電極金屬層可例如是覆蓋區(qū)域的層的形式。任何期望金屬例如Al、W、Cu、Ni、Sn、Au、Ag、Pt、Pd和這些金屬中的一個(gè)或多個(gè)的合金可用作該材料。一個(gè)或多個(gè)電極金屬層不需要是同質(zhì)的或由僅僅一種材料制造，也就是說，包含在一個(gè)或多個(gè)電極金屬層中的材料的各種成分和濃度是可能的。作為示例，電極層可形成所需尺寸足夠大以與電線接合。

在本文公開的實(shí)施例中，施加一個(gè)或多個(gè)傳導(dǎo)層，特別是導(dǎo)電層。應(yīng)認(rèn)識到，任何術(shù)語例如“被形成”或“被施加”意味著覆蓋施加層的差不多所有種類和技術(shù)。特別是，它們意味著覆蓋其中層作為整體被同時(shí)施加的技術(shù)，像例如層壓技術(shù)以及其中層以連續(xù)的方式被沉積的技術(shù)，像例如濺射、電鍍、模塑、CVD（化學(xué)氣相沉積）、物理氣相沉積（PVD）、蒸發(fā)、混合物理-化學(xué)氣相沉積（HPCVD）等。

被施加的傳導(dǎo)層可尤其包括金屬例如Cu或Sn或其合金的層、導(dǎo)電膏層和接合材料層中的一個(gè)或多個(gè)。金屬層可以是同質(zhì)層。導(dǎo)電膏可包括分布在可蒸發(fā)或可固化的聚合物材料中的金屬顆粒，其中膏可以是流動的、粘性的或像蠟的。接合材料可被施加以電氣和機(jī)械地將半導(dǎo)體芯片例如連接到載體，例如到接觸芯片?？墒褂密浐附硬牧匣蛱貏e是能夠形成擴(kuò)散焊接接合的焊接材料，例如包括Sn、SnAg、SnAu、SnCu、In、InAg、InCu和InAu中的一個(gè)或多個(gè)的焊接材料。

切割過程可用于將晶片分成各個(gè)芯片?？蓱?yīng)用用于切割的任何技術(shù)，例如刀片切割（鋸切）、激光切割、蝕刻等?？赏ㄟ^以下來切割半導(dǎo)體主體例如半導(dǎo)體晶片：將半導(dǎo)體晶片施加在帶上特別是切割帶上，例如根據(jù)上面提到的技術(shù)中的一種或多種將切割圖案特別是矩形圖案施加到半導(dǎo)體晶片，并例如沿著在帶的平面中的四個(gè)正交方向拉帶。通過拉帶，半導(dǎo)體晶片變得分成多個(gè)半導(dǎo)體管芯（芯片）。

在圖1A的示意性頂視圖100中示出超結(jié)半導(dǎo)體器件部分的實(shí)施例。

在圖1B中示出沿著圖1A的切割線A-A的示意性橫截面視圖101。

SJ半導(dǎo)體器件包括在至少部分地圍繞有源單元區(qū)域108的半導(dǎo)體主體106的第一表面104處的結(jié)終端區(qū)域102。結(jié)終端區(qū)域102的內(nèi)部分110布置在結(jié)終端區(qū)域102的外部分112和有源單元區(qū)域108之間。沿著第一橫向方向x交替地布置包括第一導(dǎo)電類型的第一區(qū)114和第二導(dǎo)電類型的第二區(qū)116的電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)。

第一表面區(qū)域118對應(yīng)于第一區(qū)114到第一表面104上的投影。第二表面區(qū)域120對應(yīng)于第二區(qū)116到第一表面104上的投影。第一導(dǎo)電類型的第一摻雜劑構(gòu)成第一結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)122，其鄰接在結(jié)終端區(qū)域102的外部分112中的第一表面104。第一結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)122到第一表面104上的投影區(qū)域至少部分地被包括在第二表面區(qū)域120中并至少部分地從第一表面區(qū)域118排除。第二導(dǎo)電類型的第二摻雜劑構(gòu)成第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)124。在結(jié)終端區(qū)域102的內(nèi)部分110中，第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)124到第一表面104上的投影區(qū)域至少部分地被包括在第一表面區(qū)域118中并至少部分地從第二表面區(qū)域120排除。

第一結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)122可毗鄰第一表面104或被掩埋在第一表面104之下的半導(dǎo)體主體106中。同樣，第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)122可毗鄰第一表面104或被掩埋在第一表面104之下的半導(dǎo)體主體106中?？赏ㄟ^深離子注入過程和/或通過在第一和/或第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)122、124上形成一個(gè)或多個(gè)外延層來執(zhí)行在半導(dǎo)體主體106中掩埋第一和/或第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)122、124。電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)可與在結(jié)終端區(qū)域102中的第一表面104毗鄰或間隔開。

在有源單元區(qū)域108中，另外的半導(dǎo)體元件例如源極區(qū)、主體區(qū)、柵極電介質(zhì)、柵極電極可布置在區(qū)域121中的第一表面處。

在一些實(shí)施例中，第二摻雜劑在結(jié)終端區(qū)域102的外部分112中缺乏。換句話說，第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)124在結(jié)終端區(qū)域102的外部分112中缺乏。

在一些實(shí)施例中，第一摻雜劑在結(jié)終端區(qū)域102的內(nèi)部分110中缺乏。換句話說，第一結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)122在結(jié)終端區(qū)域102的內(nèi)部分110中缺乏。

在一些實(shí)施例中，電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)和第一結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)122在結(jié)終端區(qū)域102的外部分112中缺乏。電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)可由例如對應(yīng)于用作有源單元區(qū)域108中的漂移區(qū)的外延層或襯底的一部分的本征輕p或輕n摻雜區(qū)代替。

在一些實(shí)施例中，電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)和第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)124在結(jié)終端區(qū)域102的內(nèi)部分110中缺乏。電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)可由例如對應(yīng)于用作有源單元區(qū)域108中的漂移區(qū)的外延層或襯底的一部分的本征輕p或輕n摻雜區(qū)代替。

在一些實(shí)施例中，構(gòu)成第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)124的第二摻雜劑的劑量在5 x 10¹¹ cm^-2和5 x 10¹² cm^-2之間變動。

在一些實(shí)施例中，構(gòu)成第一結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)122的第一摻雜劑的劑量在5 x 10¹¹ cm^-2和5 x 10¹² cm^-2之間變動。

在一些實(shí)施例中，第一摻雜劑的元素和構(gòu)成第一區(qū)114的摻雜劑的元素是不同的。

在一些實(shí)施例中，第二摻雜劑的元素和構(gòu)成第二區(qū)116的摻雜劑的元素是不同的。

在硅中的示例n型摻雜劑包括磷（P）、砷（As）和銻（Sb）。在硅中的p型摻雜劑的示例包括硼（B）、鎵（Ga）和鋁（Al）。

在一些實(shí)施例中，包括第一和第二區(qū)114、116的電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)通過多外延生長技術(shù)來形成。在一些其它實(shí)施例中，包括第一和第二區(qū)114、116的電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)通過深溝槽技術(shù)來形成。在又其它的實(shí)施例中，多外延生長技術(shù)和深溝槽技術(shù)的組合用于形成電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)。例如，電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)的下部分可通過深溝槽技術(shù)來形成，而電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)的上部分可通過多外延生長技術(shù)來形成。電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)的下部分也可通過多外延生長技術(shù)來形成，而電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)的上部分可通過深溝槽技術(shù)來形成。

第一和/或第二區(qū)114、116沿著橫向方向x的寬度在結(jié)終端區(qū)域102中可以是恒定的或變化的，例如隨著離有源單元區(qū)域108的距離的增加而減小。

在示意性頂視圖200的另一部分和沿著切割線B-B和C-C的示意性橫截面視圖201、202中示出超結(jié)半導(dǎo)體器件的實(shí)施例。

類似于圖1A和1B所示的SJ半導(dǎo)體器件，在頂視圖200和橫截面視圖201、202中所示的SJ半導(dǎo)體器件中，在結(jié)終端區(qū)域102的外部分112中，第一結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)122到第一表面104上的投影區(qū)域至少部分地被包括在第二表面區(qū)域120中并至少部分地從第一表面區(qū)域118排除。在結(jié)終端區(qū)域102的內(nèi)部分110中，第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)124到第一表面104上的投影區(qū)域至少部分地被包括在第一表面區(qū)域118中并至少部分地從第二表面區(qū)域120排除。

在圖3的橫截面視圖300中示出在圖1B的有源單元區(qū)域108的區(qū)域121中的SJ晶體管元件的實(shí)施例。SJ半導(dǎo)體器件是垂直超結(jié)（SJ）n溝道場效應(yīng)晶體管（NFET）。垂直SJ NFET包括在電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)的第一和第二區(qū)114、116與n⁺摻雜漏極區(qū)135之間的可選的n摻雜場停止或緩沖區(qū)134。在有源單元區(qū)域108中的第二區(qū)116中的每一個(gè)區(qū)鄰接p摻雜主體區(qū)137的底側(cè)。p摻雜主體區(qū)137經(jīng)由可選的p⁺摻雜主體接觸區(qū)141在半導(dǎo)體主體106的第一表面104處電耦合到源極接觸138。N⁺摻雜源極區(qū)142鄰接第一表面104并電耦合到源極接觸138。包括柵極電介質(zhì)144和柵極電極145的柵極結(jié)構(gòu)布置在第一表面104處的半導(dǎo)體主體106上并配置成通過場效應(yīng)來控制在溝道區(qū)147中的導(dǎo)電性。因而可控制在第一表面104處的源極接觸138和在第二側(cè)面148處的漏極接觸146之間的電流。源極和漏極接觸138、146可包括導(dǎo)電材料，例如一個(gè)或多個(gè)金屬和/或一個(gè)或多個(gè)高摻雜半導(dǎo)體材料。

圖3所示的垂直SJ NFET是包括電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)的SJ半導(dǎo)體器件的一個(gè)示例。其它實(shí)施例可包括例如垂直SJ p溝道FET、包括在公共側(cè)處的源極和漏極接觸的橫向SJ FET、橫向或垂直SJ絕緣柵雙極晶體管（SJ IGBT）。

圖3所示的垂直SJ NFET的晶體管單元并聯(lián)地電連接，如在圖4的示意性電路圖中所示的。通過將晶體管單元1……n的源極電極互連到公共源極接觸S、通過將晶體管單元1……n的柵極電極互連到公共柵極接觸G并通過將晶體管單元1……n的漏極電極互連到公共漏極接觸D來實(shí)現(xiàn)并聯(lián)連接。

在上面所示的實(shí)施例中的第一和第二區(qū)114、116的數(shù)量可以是不同的，即比關(guān)于內(nèi)部分110、中間部分111和外部分112中的每一個(gè)所示的特定數(shù)量小或大。

在圖5A的示意性頂視圖500中示出超結(jié)半導(dǎo)體器件部分的實(shí)施例。

在圖5B中示出沿著圖5A的切割線D-D的示意性橫截面視圖501。

除了圖1A、1B所示的SJ半導(dǎo)體器件以外，在圖5A的示意性頂視圖500中所示的SJ半導(dǎo)體器件還包括結(jié)終端區(qū)域102的中間部分111，中間部分111布置在結(jié)終端區(qū)域102的外部分112和內(nèi)部分110之間。在結(jié)終端區(qū)域102的中間部分111中，第一結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)122到第一表面104上的投影區(qū)域至少部分地被包括在第二表面區(qū)域120中并至少部分地從第一表面區(qū)域118排除，且第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)124到第一表面104上的投影區(qū)域至少部分地被包括在第一表面區(qū)域118中并至少部分地從第二表面區(qū)域120排除。

類似于圖5A和5B所示的SJ半導(dǎo)體器件，在圖6的頂視圖600中所示的SJ半導(dǎo)體器件中，除了圖2所示的SJ半導(dǎo)體器件部分的頂視圖200和橫截面視圖201、202以外，結(jié)終端區(qū)域102還包括中間部分111。沿著在結(jié)終端區(qū)域102的外部分112中的切割線E-E取得橫截面視圖601。沿著在結(jié)終端區(qū)域102的中間部分111中的切割線F-F取得橫截面視圖602。沿著在結(jié)終端區(qū)域102的內(nèi)部分110中的切割線G-G取得橫截面視圖603。

類似于圖5B的橫截面視圖501的結(jié)終端區(qū)域102的中間部分111，在圖6所示的SJ半導(dǎo)體器件部分的中間部分111的橫截面視圖602中，第一結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)122到第一表面104上的投影區(qū)域至少部分地被包括在第二表面區(qū)域120中并至少部分地從第一表面區(qū)域118排除，且第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)124到第一表面104上的投影區(qū)域至少部分地被包括在第一表面區(qū)域118中并至少部分地從第二表面區(qū)域120排除。

根據(jù)上面的實(shí)施例，電荷補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的第一和第二區(qū)114、116作為沿著第二橫向方向y的長條并聯(lián)地延伸。根據(jù)另一實(shí)施例，第一區(qū)114是關(guān)于頂視圖由構(gòu)成第二導(dǎo)電類型的連續(xù)區(qū)的第二區(qū)116圍繞的第一導(dǎo)電類型的分開的柱狀物或第一導(dǎo)電類型的島。根據(jù)另一實(shí)施例，第二區(qū)116是關(guān)于頂視圖由構(gòu)成第一導(dǎo)電類型的連續(xù)區(qū)的第一區(qū)114圍繞的第二導(dǎo)電類型的分開的柱狀物或島。第一區(qū)114或第二區(qū)116的頂視圖可以是正方形形狀的、矩形的、圓形的、多邊形的或橢圓形的。在圖7的示意性頂視圖中示出形狀的示例。

在圖8的示意性頂視圖800中示出包括圓形第二區(qū)116的超結(jié)半導(dǎo)體器件部分的實(shí)施例。

圓形第二區(qū)116由連續(xù)的第一區(qū)114圍繞，所述第一區(qū)114從有源單元區(qū)域108延伸，穿過結(jié)終端區(qū)域102的內(nèi)部分110并穿過結(jié)終端區(qū)域102的外部分112。

在結(jié)終端區(qū)域102的外部分112中，第一結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)122到第一表面104上的投影區(qū)域至少部分地被包括在第二表面區(qū)域120中并至少部分地從第一表面區(qū)域118排除。第一結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)122到第一表面104上的投影區(qū)域示例性地被示為圓形和正方形區(qū)域。根據(jù)其它實(shí)施例，可使用或組合其它形狀。在圖7中示出形狀的一些另外的示例?？蓱?yīng)用其它形狀。

在結(jié)終端區(qū)域102的內(nèi)部分110中，第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)124到第一表面104上的投影區(qū)域至少部分地被包括在第一表面區(qū)域118中并至少部分地從第二表面區(qū)域120排除。第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)124到第一表面104上的投影區(qū)域示例性地被示為圓形、多邊形和十字形區(qū)域。根據(jù)其它實(shí)施例，可使用或組合其它形狀。在圖7中示出形狀的一些另外的示例?？蓱?yīng)用其它形狀。

在圖9的示意性頂視圖900中示出SJ半導(dǎo)體器件的實(shí)施例。有源單元區(qū)域108由結(jié)終端區(qū)域102完全圍繞。

在一些實(shí)施例中，結(jié)終端區(qū)域的延伸部分w沿著橫向方向x在30 μm和1000 μm之間變動。

在圖10的橫截面視圖150中示出SJ半導(dǎo)體器件的實(shí)施例。

SJ另外的半導(dǎo)體器件包括結(jié)終端區(qū)域102的最外面部分113。外部分112布置在最外面部分113和內(nèi)部分110之間。在結(jié)終端區(qū)域102的最外面部分113中，第一結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)122到第一表面104上的投影區(qū)域至少部分地被包括在第二表面區(qū)域中并至少部分地被包括在第一表面區(qū)域中。

本文所述的實(shí)施例提供了在p摻雜結(jié)終端區(qū)域和n摻雜結(jié)終端區(qū)域之間的較平滑過渡的技術(shù)益處，導(dǎo)致在SJ半導(dǎo)體器件的阻斷電壓操作中的結(jié)終端區(qū)域102中的降低的電場峰值強(qiáng)度。

在圖11的曲線中，沿著從有源單元區(qū)域108穿過結(jié)終端區(qū)域102的橫向方向示出在SJ半導(dǎo)體器件的第一表面104處的電場的模擬輪廓。

曲線R表示沒有在結(jié)終端區(qū)域102的外部分112中的第一結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)122的中斷且沒有在結(jié)終端區(qū)域102的內(nèi)部分110中的第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)124的中斷的SJ半導(dǎo)體器件。

與上述實(shí)施例相關(guān)聯(lián)的電場曲線被表示為E1、E2、E3、E4、E5并允許在結(jié)終端區(qū)域102中的電場峰值的減小，曲線關(guān)于結(jié)終端區(qū)域102的中間部分111的寬度而不同。

圖12是用于示出制造SJ半導(dǎo)體器件的方法160的示意性流程圖。

將認(rèn)識到，雖然方法160在下面被示出和描述為一系列動作或事件，這樣的動作或事件的所示排序并不應(yīng)在限制性的意義上被解釋。例如，一些動作可以按與本文所示和/或所述的順序不同的順序和/或與其它動作或事件同時(shí)出現(xiàn)。此外，不是所有示出的動作都可能需要來實(shí)現(xiàn)本文的公開的實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)方面。此外，可以在一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的動作和/或階段中執(zhí)行本文所述的一個(gè)或多個(gè)動作。

過程特征S100包括形成在半導(dǎo)體主體中的電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)，電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)包括沿著第一橫向方向交替地布置的第一導(dǎo)電類型的第一區(qū)和第二導(dǎo)電類型的第二區(qū)，第一表面區(qū)域?qū)?yīng)于第一區(qū)到第一表面上的投影，以及第二表面區(qū)域?qū)?yīng)于第二區(qū)到第一表面上的投影。在一些其它實(shí)施例中，包括第一和第二區(qū)的電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)通過深溝槽技術(shù)來形成。在又其它的實(shí)施例中，多外延生長技術(shù)和深溝槽技術(shù)的組合用于形成的電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)。例如，電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)的下部分可通過深溝槽技術(shù)來形成，而電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)的上部分可通過多外延生長技術(shù)來形成。電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)的下部分也可通過多外延生長技術(shù)來形成，而電荷補(bǔ)償器件結(jié)構(gòu)的上部分可通過深溝槽技術(shù)來形成。

過程特征S110包括在第一表面上形成第一掩模，第一掩模至少部分地暴露第二表面區(qū)域并至少部分地覆蓋在至少部分地圍繞有源區(qū)域的結(jié)終端區(qū)域的外部分中的第一表面區(qū)域?？赏ㄟ^例如光刻圖案化硬掩模和/或抗蝕劑掩模來形成掩模。

過程特征S120包括將第一導(dǎo)電類型的摻雜劑穿過至少部分地暴露的第二表面區(qū)域引入到半導(dǎo)體主體內(nèi)?？赏ㄟ^例如離子注入和/或擴(kuò)散來引入摻雜劑。

在一些其它實(shí)施例中，過程特征S110包括在第一表面上形成第二掩模，第二掩模至少部分地暴露第一表面區(qū)域并至少部分地覆蓋在外部分和有源單元區(qū)域之間的結(jié)終端區(qū)域的內(nèi)部分中的第二表面區(qū)域?？赏ㄟ^例如光刻圖案化硬掩模和/或抗蝕劑掩模來形成掩模。過程特征S120可以包括將第二導(dǎo)電類型的摻雜劑穿過至少部分地暴露的第一表面區(qū)域引入到半導(dǎo)體主體內(nèi)?？赏ㄟ^例如離子注入和/或擴(kuò)散來引入摻雜劑。

參考圖13的示意性橫截面視圖，第一導(dǎo)電類型的摻雜劑穿過在第一表面104處的外部分112中的至少部分地暴露的第二表面區(qū)域120被引入到半導(dǎo)體主體106內(nèi)。第二表面區(qū)域120通過圖案化的第一掩模170例如光刻地圖案化的硬掩模和/或抗蝕劑掩模來至少部分地暴露。摻雜劑可通過離子注入和/或擴(kuò)散來被引入并構(gòu)成第一結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)122。

參考圖14的示意性橫截面視圖，在第一表面104上形成第二掩模171，例如圖案化的硬掩模和/或抗蝕劑掩模。第二掩模171至少部分地暴露第一表面區(qū)域118并至少部分地覆蓋在結(jié)終端區(qū)域102的內(nèi)部分110中的第二表面區(qū)域120。第二導(dǎo)電類型的摻雜劑穿過至少部分地暴露的第一表面區(qū)域118被引入到半導(dǎo)體主體106內(nèi)。摻雜劑可通過擴(kuò)散和/或離子注入來被引入并構(gòu)成第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)124。

在圖15A到15C的示意性橫截面視圖中示出形成第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)124的另一實(shí)施例。

參考圖15A的示意性橫截面視圖，第二導(dǎo)電類型的摻雜劑在結(jié)終端區(qū)域102的內(nèi)部分110中例如通過擴(kuò)散和/或離子注入被引入半導(dǎo)體主體106內(nèi)并構(gòu)成第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)124。

參考圖15B的示意性橫截面視圖，溝槽從第一表面104被形成到半導(dǎo)體主體106內(nèi)，其中溝槽的一部分位于內(nèi)部分110中，從而移除事先引入的第二導(dǎo)電類型的摻雜劑的部分?？赏ㄟ^適當(dāng)?shù)奈g刻過程（例如干蝕刻，諸如反應(yīng)離子蝕刻）來形成溝槽。

參考圖15C的示意性橫截面視圖，在溝槽中例如通過外延生長過程形成第二導(dǎo)電類型的第二區(qū)116。由于通過形成溝槽而部分地移除第二導(dǎo)電類型的摻雜劑，第二結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)124在第二區(qū)116到第一表面104上的投影區(qū)域中缺乏。

可在上面所述的過程之后、之前、之間或與上面所述的過程一起執(zhí)行附加的過程。附加的過程可包括例如源極、漏極、柵極、接觸、電介質(zhì)的形成。

雖然在本文已經(jīng)示出和描述特定的實(shí)施例，但本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到，多種替換和/或等效實(shí)現(xiàn)可代替所示和所述的特定實(shí)施例，而不脫離本發(fā)明的范圍。該申請意在覆蓋本文討論的特定實(shí)施例的任何改編或變化。因此，意圖是本發(fā)明僅由權(quán)利要求及其等效形式限制。