本說明書涉及一種半導(dǎo)體器件的實施例和一種半導(dǎo)體器件處理方法的實施例。具體來說，本說明書涉及在半導(dǎo)體器件的邊緣結(jié)構(gòu)中呈現(xiàn)某種橫向變化的半導(dǎo)體器件的實施例和對應(yīng)的半導(dǎo)體器件處理方法的實施例。

背景技術(shù)：

在汽車應(yīng)用、消費者應(yīng)用和工業(yè)應(yīng)用中的現(xiàn)代設(shè)備的許多功能(例如轉(zhuǎn)換電能和驅(qū)動電動機或電機)依賴于半導(dǎo)體器件。例如，絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)和二極管(僅舉幾例)已經(jīng)用于各種應(yīng)用，包括但不限于在電源和功率轉(zhuǎn)換器中進(jìn)行切換。

這種功率半導(dǎo)體器件的電壓阻斷能力主要通過有源區(qū)域的被充分設(shè)置尺寸并適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行摻雜的漂移層來確保。然而，必須小心地設(shè)計包圍這種功率半導(dǎo)體器件的有源區(qū)域的結(jié)終止區(qū)域，以便避免例如由于高電場而造成的擊穿。在已經(jīng)處理結(jié)終止區(qū)域之后，可以進(jìn)一步利用例如鈍化層來封閉結(jié)終止區(qū)域和包圍結(jié)終止區(qū)域的邊緣區(qū)域。由于結(jié)終止區(qū)域和邊緣區(qū)域通常并不對功率半導(dǎo)體器件的有源區(qū)域做出貢獻(xiàn)，因此通常的目的為使得這些區(qū)域盡可能地小。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)實施例，呈現(xiàn)了一種半導(dǎo)體器件。所述半導(dǎo)體器件具有第一負(fù)載端子、第二負(fù)載端子和半導(dǎo)體主體，其中，所述半導(dǎo)體主體包括有源區(qū)域和包圍所述有源區(qū)域的結(jié)終止區(qū)域，所述有源區(qū)域被配置為傳導(dǎo)所述第一負(fù)載端子與所述第二負(fù)載端子之間的負(fù)載電流，并且其中，所述半導(dǎo)體主體包括：漂移層，所述漂移層被布置在所述有源區(qū)域和所述結(jié)終止區(qū)域兩者內(nèi)并以等于或小于10¹⁴cm^-3的漂移層摻雜物濃度具有第一導(dǎo)電類型的摻雜物；主體區(qū)，所述主體區(qū)被布置在所述有源區(qū)域內(nèi)并具有與所述第一導(dǎo)電類型互補的第二導(dǎo)電類型的摻雜物，并且所述主體區(qū)將所述漂移層與所述第一負(fù)載端子隔離開；保護(hù)區(qū)，所述保護(hù)區(qū)被布置在所述結(jié)終止區(qū)域內(nèi)并具有所述第二導(dǎo)電類型的摻雜物，并且所述保護(hù)區(qū)被配置為對由所述漂移層與所述主體區(qū)之間的過渡部形成的耗盡區(qū)域進(jìn)行延伸；場停止區(qū)，所述場停止區(qū)被布置為鄰近所述保護(hù)區(qū)，所述場停止區(qū)以場停止區(qū)摻雜物濃度以為所述漂移層摻雜物濃度至少2倍的場停止區(qū)摻雜物濃度具有所述第一導(dǎo)電類型的摻雜物；低摻雜區(qū)，所述低摻雜區(qū)被布置為鄰近所述場停止區(qū)，所述低摻雜區(qū)以所述漂移層摻雜物濃度的至多1.5分之一的摻雜物濃度具有所述第一導(dǎo)電類型的摻雜物，其中，所述主體區(qū)、所述保護(hù)區(qū)、所述場停止區(qū)和所述低摻雜區(qū)被布置在所述半導(dǎo)體主體內(nèi)，以使得它們沿著垂直延伸方向呈現(xiàn)至少1μm的共同深度范圍。

根據(jù)另一個示例，呈現(xiàn)了一種半導(dǎo)體器件。另一種半導(dǎo)體器件具有第一負(fù)載端子、第二負(fù)載端子和半導(dǎo)體主體，所述半導(dǎo)體主體包括有源區(qū)域和包圍所述有源區(qū)域的結(jié)終止區(qū)域，所述有源區(qū)域被配置為傳導(dǎo)所述第一負(fù)載端子與所述第二負(fù)載端子之間的負(fù)載電流，其中，所述半導(dǎo)體主體還包括：漂移層，所述漂移層被布置在所述有源區(qū)域和所述結(jié)終止區(qū)域兩者內(nèi)并以漂移層摻雜物濃度具有第一導(dǎo)電類型的摻雜物；主體區(qū)，所述主體區(qū)被布置在所述有源區(qū)域內(nèi)并具有與所述第一導(dǎo)電類型互補的第二導(dǎo)電類型的摻雜物，并且所述主體區(qū)將所述漂移層與所述第一負(fù)載端子隔離開；保護(hù)區(qū)，所述保護(hù)區(qū)被布置在所述結(jié)終止區(qū)域內(nèi)并具有所述第二導(dǎo)電類型的摻雜物，并且所述保護(hù)區(qū)被配置為對由所述漂移層與所述主體區(qū)之間的過渡部形成的耗盡區(qū)域進(jìn)行延伸；場停止區(qū)，所述場停止區(qū)被布置為鄰近所述保護(hù)區(qū)，所述場停止區(qū)具有所述第一導(dǎo)電類型的摻雜物；低摻雜區(qū)，所述低摻雜區(qū)被布置為鄰近所述場停止區(qū)，所述低摻雜區(qū)包括質(zhì)子摻雜的半導(dǎo)體材料，所述質(zhì)子摻雜的半導(dǎo)體材料以低于所述漂移層摻雜物濃度的摻雜物濃度具有所述第一導(dǎo)電類型的摻雜物，并且其中，所述主體區(qū)、所述保護(hù)區(qū)、所述場停止區(qū)和所述低摻雜區(qū)被布置在所述半導(dǎo)體主體內(nèi)，以使得它們沿著垂直延伸方向呈現(xiàn)至少1μm的共同深度范圍。

根據(jù)另一個實施例，呈現(xiàn)了一種半導(dǎo)體器件處理方法。所述方法包括：提供半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件具有第一負(fù)載端子、第二負(fù)載端子和半導(dǎo)體主體，所述半導(dǎo)體主體包括：有源區(qū)域和包圍所述有源區(qū)域的結(jié)終止區(qū)域，所述有源區(qū)域被配置為傳導(dǎo)所述第一負(fù)載端子與所述第二負(fù)載端子之間的負(fù)載電流，漂移層，所述漂移層被布置在所述有源區(qū)域和所述結(jié)終止區(qū)域兩者內(nèi)并以漂移層摻雜物濃度具有第一導(dǎo)電類型的摻雜物；主體區(qū)，所述主體區(qū)被布置在所述有源區(qū)域內(nèi)并具有與所述第一導(dǎo)電類型互補的第二導(dǎo)電類型的摻雜物，并且所述主體區(qū)將所述漂移層與所述第一負(fù)載端子隔離開；保護(hù)區(qū)，所述保護(hù)區(qū)被布置在所述結(jié)終止區(qū)域中并具有所述第二導(dǎo)電類型的摻雜物，并且所述保護(hù)區(qū)被配置為對由所述漂移層與所述主體區(qū)之間的過渡部形成的耗盡區(qū)域進(jìn)行延伸；以及場停止區(qū)，所述場停止區(qū)被布置為鄰近所述保護(hù)區(qū)，所述場停止區(qū)具有所述第一導(dǎo)電類型的摻雜物。所述方法還包括：通過執(zhí)行至少質(zhì)子注入來在所述半導(dǎo)體主體的被布置為鄰近所述場停止區(qū)的區(qū)域內(nèi)創(chuàng)建低摻雜區(qū)，所述低摻雜區(qū)以低于所述漂移層摻雜物濃度的摻雜物濃度具有所述第一導(dǎo)電類型的摻雜物，其中，所述主體區(qū)、所述保護(hù)區(qū)、所述場停止區(qū)和所述低摻雜區(qū)被布置在所述半導(dǎo)體主體中，以使得它們沿著垂直延伸方向呈現(xiàn)至少1μm的共同深度范圍。

在閱讀了以下具體實施方式并查看了附圖之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到另外的特征和優(yōu)點。

附圖說明

附圖中的部分并非必須要按比例縮放，相反，強調(diào)了例示本發(fā)明的原理。此外，在附圖中，類似的附圖標(biāo)記標(biāo)識對應(yīng)的部分。在附圖中：

圖1示意性地例示了根據(jù)一個或多個實施例的半導(dǎo)體器件的立體橫截面視圖的部分；

圖2A示意性地例示了根據(jù)一個或多個實施例的半導(dǎo)體器件的垂直橫截面的部分；

圖2B示意性地例示了根據(jù)一個或多個實施例的沿著第一橫向方向的電場強度(EF)的路線；

圖3示意性地例示了根據(jù)一個或多個實施例的半導(dǎo)體器件的垂直橫截面的部分；

圖4示意性地例示了根據(jù)一個或多個實施例的半導(dǎo)體器件的垂直橫截面的部分；以及

圖5示意性地例示了根據(jù)一個或多個實施例的沿著垂直延伸方向的氫濃度(H-CC)的路線和摻雜物濃度(n-CC)的路線。

具體實施方式

在以下具體實施方式中，參照了附圖，附圖形成了本文的一部分，并且在附圖中，通過例示的方式示出了其中可以實施本發(fā)明的特定實施例。

就這點而言，諸如“頂部”、“底部”、“下方”、“前方”、“后方”、“背側(cè)”、“引導(dǎo)”、“落后”、“下方”、“上方”等之類的方向性術(shù)語可以參照所描述的附圖的方向來使用。因為實施例的部分可以位于多個不同的方向中，因此方向性術(shù)語用于例示的目的，而不以任何方式來限制。應(yīng)當(dāng)理解，可以利用其它實施例，并且在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以作出結(jié)構(gòu)或邏輯改變。因此，并非在限制性的意義上給出了以下具體實施方式，并且本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來限定。

現(xiàn)在將具體參考各實施例，在附圖中例示了這些實施例的一個或多個示例。每個示例通過解釋的方式來提供，而并不表示為對本發(fā)明的限制。例如，被例示為或描述為一個實施例的部分的特征可以在其它實施例上使用或者結(jié)合其它實施例使用以產(chǎn)生另外的實施例。旨在本發(fā)明包括這些修改和變型。使用特定語言描述了這些示例，并且這些示例不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制所附權(quán)利要求的范圍。附圖并不是按比例縮放并且僅用于例示性的目的。為了清楚起見，如果沒有另外說明，在不同的附圖中已經(jīng)用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識了相同的元件或制造步驟。

如在本說明書中使用的術(shù)語“水平的”旨在描述基本上平行于半導(dǎo)體襯底或半導(dǎo)體主體的水平表面的方向。這可以例如是半導(dǎo)體晶圓或管芯的表面。例如，下面提及的第一橫向方向X和第二橫向方向Y兩者都可以是水平方向，其中，第一橫向方向X和第二橫向方向Y可以彼此垂直。

如在本說明書中使用的術(shù)語“垂直的”旨在描述基本上被布置為垂直于水平表面(即，平行于半導(dǎo)體晶圓的表面的法線方向)的方向。例如，下面提及的延伸方向Z可以是垂直于第一橫向方向X和第二橫向方向Y兩者的垂直方向。

在本說明書中，n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”。或者，可以采用相反的摻雜物關(guān)系，從而第一導(dǎo)電類型可以是p摻雜的并且第二導(dǎo)電類型可以是n摻雜的。

此外，在本說明書內(nèi)，術(shù)語“摻雜物濃度”可以指代整體的摻雜物濃度，或者分別指代平均的摻雜物濃度或特定的半導(dǎo)體區(qū)或半導(dǎo)體區(qū)域(例如溝槽內(nèi)的半導(dǎo)體區(qū))的平均電荷載流子濃度。因此，例如，陳述與另一個半導(dǎo)體區(qū)(或區(qū)域或?qū)?的摻雜物濃度相比，特定的半導(dǎo)體區(qū)(或區(qū)域或?qū)?呈現(xiàn)更高或更低的某一摻雜物濃度的語句可以指示半導(dǎo)體區(qū)的相應(yīng)的平均摻雜物濃度彼此不同。

在本說明書的上下文中，術(shù)語“歐姆接觸”、“電接觸”、“歐姆連接”、以及“電連接”旨在描述在半導(dǎo)體器件的兩個區(qū)、區(qū)段、區(qū)域、部分或局部之間或者在一個或多個器件的不同端子之間或者在端子或金屬或電極與半導(dǎo)體器件的部分或局部之間存在低歐姆電連接或低歐姆電流路徑。此外，在本說明書的上下文中，術(shù)語“接觸”旨在描述在相應(yīng)的半導(dǎo)體器件的兩個元件之間存在直接物理連接；例如，彼此接觸的兩個元件之間的過渡可以不包括另外的中間元件等等。

本說明書中所描述的具體實施例涉及但不限于可以在功率轉(zhuǎn)換器或電源內(nèi)使用的功率半導(dǎo)體器件。例如，功率半導(dǎo)體器件可以包括一個或多個功率半導(dǎo)體單元(例如單片集成的二極管單元)、和/或單片集成的晶體管單元、和/或單片集成的IGBT單元、和/或單片集成的MOS柵控二極管(MGD)單元、和/或單片集成的MOSFET單元和/或它們的變型。這些二極管單元和這些晶體管單元可以在功率半導(dǎo)體模塊中進(jìn)行集成。

如在本說明書中使用的術(shù)語“功率半導(dǎo)體器件”旨在描述具有高電壓阻斷和/或高電流攜帶能力的單個芯片上的半導(dǎo)體器件。換句話說，這種功率半導(dǎo)體器件旨在用于高電流(通常在安培范圍內(nèi)，例如，高達(dá)幾十或三百安培)和/或高電壓(通常高于5V，更通常地高于15V和以上)。

圖1示意性地例示了根據(jù)一個或多個實施例的半導(dǎo)體器件1的立體橫截面視圖的部分。半導(dǎo)體器件1具有第一負(fù)載端子11和第二負(fù)載端子12和半導(dǎo)體主體10。例如，第一負(fù)載端子11可以安裝在半導(dǎo)體主體10的表面上，例如，在前側(cè)上。此外，第二負(fù)載端子12可以被布置在半導(dǎo)體主體10的另一個表面處，例如在背側(cè)。

在圖1中所例示的實施例中，半導(dǎo)體器件1呈現(xiàn)垂直的設(shè)置，暗示著半導(dǎo)體主體10被布置在第一負(fù)載端子11與第二負(fù)載端子12之間，并且負(fù)載電流可以沿著垂直延伸方向Z在第一負(fù)載端子11與第二負(fù)載端子12之間流動。

為了在第一負(fù)載端子11與第二負(fù)載端子12之間傳導(dǎo)電流，半導(dǎo)體器件1可以包括有源區(qū)域13。該有源區(qū)域13可以被配置為傳導(dǎo)負(fù)載電流。例如，有源區(qū)域13可以包括多個晶體管單元和/或一個或多個二極管單元，這些單元被配置為當(dāng)半導(dǎo)體器件1處于導(dǎo)通狀態(tài)時傳導(dǎo)負(fù)載電流。此外，半導(dǎo)體器件1還可以被配置為當(dāng)處于非導(dǎo)通狀態(tài)時阻斷電壓并阻止負(fù)載電流的流動。在圖1中所示出的實施例中，半導(dǎo)體器件1通過示例的方式呈現(xiàn)了基礎(chǔ)的二極管結(jié)構(gòu)，下面將更詳細(xì)地解釋該二極管結(jié)構(gòu)。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，半導(dǎo)體器件還可以根據(jù)其它實施例呈現(xiàn)另一種結(jié)構(gòu)，例如，MOSFET或IGBT或RC-IGBT結(jié)構(gòu)(未例示出)。

第一負(fù)載端子11和第二負(fù)載端子12中的每個負(fù)載端子都可以包括金屬。例如，第二負(fù)載端子12通過背側(cè)金屬層(如在圖1中所例示的)來形成。為了將半導(dǎo)體器件1分別設(shè)置在導(dǎo)通狀態(tài)中或設(shè)置在關(guān)斷狀態(tài)中，半導(dǎo)體器件1還可以包括用于從半導(dǎo)體器件1的外部接收相對應(yīng)的控制信號的控制端子(未例示出)。

半導(dǎo)體主體10的前側(cè)表面可以至少部分地被鈍化層15覆蓋。

現(xiàn)在更詳細(xì)地考慮半導(dǎo)體主體10的示例性配置，有源區(qū)域13可以被結(jié)終止區(qū)域14包圍。例如，半導(dǎo)體器件包括在第一橫向方向X和第二橫向方向Y上都終止半導(dǎo)體器件1的邊緣區(qū)域14-1。結(jié)終止區(qū)域14和邊緣區(qū)域14-1可以形成半導(dǎo)體器件1的邊緣結(jié)構(gòu)。

有源區(qū)域13可以被布置在半導(dǎo)體器件1的中心區(qū)域內(nèi)，以使得有源區(qū)域13借助結(jié)終止區(qū)域14在空間上與邊緣區(qū)域14-1隔離開。例如，結(jié)終止區(qū)域14和邊緣區(qū)域14-1兩者都不被配置為傳導(dǎo)負(fù)載電流。例如，這些區(qū)域14和14-1因此只包括幾個二極管單元或晶體管單元或甚至不包括二極管單元或晶體管單元。

半導(dǎo)體主體10可以包括在有源區(qū)域13和結(jié)終止區(qū)域14以及邊緣區(qū)域14-1內(nèi)延伸的一個或多個層。例如，半導(dǎo)體器件1包括漂移層101，該漂移層101被布置在區(qū)域13、14和14-1內(nèi)，并且可以具有處于漂移層摻雜物濃度的第一導(dǎo)電類型的摻雜物。在一個實施例中，漂移層摻雜物濃度等于或小于10¹⁴cm^-3。例如，漂移區(qū)摻雜物濃度可以達(dá)到例如0.5×10¹⁴cm^-3、0.7×10¹⁴cm^-3、0.8×10¹⁴cm^-3、或者甚至小于0.5×10¹⁴cm^-3。在實施例中，漂移區(qū)101是弱摻雜的n漂移層101。在其它實施例中，漂移層摻雜物濃度可以大于10¹⁴cm^-3。

在漂移層101下方，可以布置有緩沖層102(通常也被稱為“場停止層”)，其也可以沿著有源區(qū)域13、結(jié)終止區(qū)域14和邊緣區(qū)域14-1延伸。該緩沖層102還可以包括處于緩沖層摻雜物濃度的第一導(dǎo)電類型的摻雜物，該緩沖層摻雜物濃度可以高于漂移層摻雜物濃度。根據(jù)實施例，緩沖層是n⁺緩沖層102。

此外，在緩沖層102下方，可以布置有半導(dǎo)體接觸層103，其也沿著有源區(qū)域13、結(jié)終止區(qū)域14和邊緣區(qū)域14-1延伸。例如，如圖1中所例示出的，半導(dǎo)體接觸層103可以與緩沖層102和第二負(fù)載端子12兩者接觸。半導(dǎo)體接觸層103可以呈現(xiàn)處于半導(dǎo)體接觸層摻雜物濃度的第一導(dǎo)電類型或第二導(dǎo)電類型的摻雜物，該半導(dǎo)體接觸層摻雜物濃度比緩沖層102的摻雜物濃度高得多。例如，半導(dǎo)體接觸層103可以是n⁺⁺半導(dǎo)體接觸層或p⁺發(fā)射極層。

除了這些半導(dǎo)體層101、102和103以外，半導(dǎo)體器件1還可以包括一個或多個半導(dǎo)體區(qū)，該一個或多個半導(dǎo)體區(qū)可以僅僅被布置在有源區(qū)域13或結(jié)終止區(qū)域14內(nèi)，或者相應(yīng)地，被布置在邊緣區(qū)域14-1內(nèi)。例如，半導(dǎo)體器件1包括半導(dǎo)體主體區(qū)16，該半導(dǎo)體主體區(qū)16被布置在有源區(qū)域13內(nèi)并具有與第一導(dǎo)電類型互補的第二導(dǎo)電類型的摻雜物。

在實施例中，主體區(qū)16電耦合到第一負(fù)載端子11。例如，主體區(qū)16可以與第一負(fù)載端子11相接觸。主體區(qū)16可以被布置在半導(dǎo)體主體10內(nèi)，以使得其將漂移層101與第一負(fù)載端子11隔離開。主體區(qū)16可以是p摻雜的半導(dǎo)體區(qū)。

主體區(qū)16與漂移層101之間的過渡部可以形成pn結(jié)。因此，可以由漂移層101與主體區(qū)16之間的過渡部來形成耗盡區(qū)域。例如，pn結(jié)被配置為如果半導(dǎo)體器件1處于阻斷狀態(tài)則對阻斷電壓進(jìn)行阻斷。根據(jù)實施例，半導(dǎo)體器件1的電壓阻斷能力主要通過充分設(shè)置大小的和適當(dāng)摻雜的漂移層101和/或主體區(qū)16來確保。

半導(dǎo)體器件1還可以包括保護(hù)區(qū)17，其被布置在結(jié)終止區(qū)域14中并具有第二導(dǎo)電類型的摻雜物。保護(hù)區(qū)17可以被配置為對由漂移層101與主體區(qū)16之間的過渡部形成的耗盡區(qū)域進(jìn)行延伸。例如，耗盡區(qū)域至少沿著第一橫向方向X通過保護(hù)區(qū)而延伸。

在實施例中，保護(hù)區(qū)17包括一個或多個保護(hù)子區(qū)17-1至17-4。在圖1中所例示的實施例中，半導(dǎo)體器件1的保護(hù)區(qū)17包括四個這樣的保護(hù)子區(qū)17-1至17-4。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，根據(jù)其它實施例，保護(hù)區(qū)17也可以只包括一個保護(hù)子區(qū)17-1、只包括兩個保護(hù)子區(qū)17-1和17-2、或者只包括三個保護(hù)子區(qū)17-1至17-3或多于四個保護(hù)子區(qū)17-1至17-4，例如五個至十個保護(hù)子區(qū)或甚至多于十個的保護(hù)子區(qū)，其中，所述保護(hù)子區(qū)中的每個都具有第二導(dǎo)電類型的摻雜物。例如，保護(hù)子區(qū)17-1至17-4可以在空間上彼此隔離。

如在圖1中示意性地例示的，保護(hù)子區(qū)17-1至17-4可以各自呈現(xiàn)環(huán)形阱的形式，例如閉合環(huán)。保護(hù)子區(qū)17-1至17-4中的每個都可以包圍有源區(qū)域13并可以被布置為鄰近于半導(dǎo)體主體10的表面。環(huán)形的形式不是必須要呈現(xiàn)出嚴(yán)格圓形的路線，但還可以例如通過四個基本上線性的區(qū)段來建立，如圖1中示意性地例示的，基本上線性的區(qū)段中的兩個區(qū)段可以沿著第一橫向方向X對齊，并且另兩個區(qū)段可以沿著第二橫向方向Y對齊。

根據(jù)另外的實施例，保護(hù)區(qū)17可以呈現(xiàn)出具有多個轉(zhuǎn)彎的螺旋(未例示)的形式，其中，這些轉(zhuǎn)彎中的每個都可以形成保護(hù)子區(qū)并可以包圍有源區(qū)域13。在另一個實施例中，保護(hù)區(qū)17包括至少兩個保護(hù)子區(qū)，其中，與圖1中的示意性例示相反，該至少兩個保護(hù)子區(qū)中的每個保護(hù)子區(qū)都可以呈現(xiàn)非閉合的環(huán)形阱的形式。例如，至少兩個非閉合的環(huán)形阱中的每個環(huán)形阱都呈現(xiàn)例如由漂移區(qū)101的相應(yīng)區(qū)段形成的多個中斷區(qū)，該多個中斷區(qū)可以是n摻雜的，其中，至少兩個非閉合的環(huán)形阱可以被布置為彼此偏移，以使得沿著從主體區(qū)16的中心到邊緣區(qū)域14-1的徑向方向的每條路徑都遇到至少兩個保護(hù)子區(qū)中的至少一個保護(hù)子區(qū)的區(qū)段，該至少兩個保護(hù)子區(qū)可以是p摻雜的。

例如，憑借保護(hù)區(qū)17，耗盡區(qū)域可以沿著從有源區(qū)域13的中心指向邊緣區(qū)域14-1的徑向方向延伸，例如，沿著第一橫向方向X并沿著第二橫向方向Y。例如，保護(hù)區(qū)17可以被配置為防止由于高電場導(dǎo)致的擊穿。換句話說，保護(hù)區(qū)17可以被配置為修改由主體區(qū)16與漂移層101之間的pn結(jié)形成的電場路徑(即，耗盡區(qū)域的路徑)。

此外，半導(dǎo)體器件1可以包括溝道截斷區(qū)19，其被布置在邊緣區(qū)域14-1內(nèi)并具有第二導(dǎo)電類型的摻雜物。溝道截斷區(qū)19可以被配置為阻止導(dǎo)電溝道在結(jié)終止區(qū)域14和/或邊緣區(qū)域14-1內(nèi)的電流。此外，溝道截斷區(qū)19可以呈現(xiàn)出包圍主體區(qū)16和保護(hù)區(qū)17兩者的環(huán)形阱的形式。

例如，保護(hù)區(qū)17是電浮接的；即，保護(hù)區(qū)17未電連接到所定義的電勢。此外，溝道截斷區(qū)19可以電連接到第二負(fù)載端子12；即，溝道截斷區(qū)19和第二負(fù)載端子12可以呈現(xiàn)基本上相同的電勢。

如圖1中所例示的，先前提及的區(qū)域16、17和19中的每個區(qū)域都可以在空間上彼此隔離。換句話說，沿著徑向方向(例如，至少沿著第一橫向方向X)，可以在所述區(qū)域16、17和19中的相應(yīng)的兩個區(qū)域之間布置呈現(xiàn)第一導(dǎo)電類型的摻雜物的半導(dǎo)體區(qū)。例如，保護(hù)區(qū)17通過n摻雜的區(qū)域在空間上與主體區(qū)16隔離開，并且保護(hù)子區(qū)17-1至17-4借助n摻雜的半導(dǎo)體區(qū)在空間上彼此隔離，并且溝道截斷區(qū)19通過另一個n摻雜的半導(dǎo)體區(qū)在空間上與保護(hù)區(qū)17隔離開。

此外，主體區(qū)16、保護(hù)區(qū)17和溝道截斷區(qū)19可以被布置在半導(dǎo)體主體10內(nèi)，從而它們沿著垂直延伸方向Z呈現(xiàn)至少1μm的共同的深度范圍，先前提及的半導(dǎo)體區(qū)16、17和19中的每個半導(dǎo)體區(qū)都被布置為接近半導(dǎo)體主體10的表面。例如，半導(dǎo)體區(qū)16、17和19中的每個半導(dǎo)體區(qū)都沿著垂直延伸方向Z延伸到半導(dǎo)體主體10中至少1μm，例如至少2μm。

半導(dǎo)體主體10沿著垂直延伸方向Z的總延伸量可以達(dá)到至少20微米、至少50μm、至少100μm或甚至大于150μm。

沿著保護(hù)子區(qū)17-1至17-4中的每個子區(qū)的徑向方向(其與圖1中的第一橫向方向X相同)的總延伸量可以達(dá)到至少1μm、或至少3μm、或至少5μm、或至少10μm、或甚至大于20μm。例如，沿著徑向方向的溝道截斷區(qū)19的總延伸量可以達(dá)到至少1μm、或至少3μm、或至少5μm、或至少10μm、或甚至大于20μm。

如以上詳述的，盡管圖1僅通過示例的方式示意性地描繪了二極管的結(jié)構(gòu)，但半導(dǎo)體器件1的有源區(qū)域13可以包括一個或多個二極管單元和/或多個晶體管單元。因此，與圖1中所例示的有源區(qū)域13的示例性和示意性的建立相偏離的是，半導(dǎo)體器件1還可以呈現(xiàn)被構(gòu)造為形成MOSFET、IGBT、反向?qū)↖GBT、MOS柵控二極管(MGD)和這些功率半導(dǎo)體部件的變型方式的有源區(qū)域13。然而，在任何情況下，可以提供用于形成功率半導(dǎo)體部件的先前提及的結(jié)構(gòu)中的至少一個結(jié)構(gòu)的主體區(qū)16和漂移層101。

不考慮有源區(qū)域13的剩余的建立，下面更詳細(xì)討論的某些實施例的某些方面涉及將保護(hù)區(qū)17與主體區(qū)16隔離開、和/或?qū)⒌诙Ｗo(hù)子區(qū)(例如，保護(hù)子區(qū)17-2)與第一保護(hù)子區(qū)(例如，保護(hù)子區(qū)17-1)隔離開、和/或?qū)系澜財鄥^(qū)19與保護(hù)區(qū)17隔離開的半導(dǎo)體區(qū)?，F(xiàn)在將關(guān)于剩余附圖更詳細(xì)地描述這些方面。

圖2A示意性地和示例性地例示了半導(dǎo)體器件1的垂直橫截面的部分。根據(jù)圖2A中所例示的實施例，半導(dǎo)體器件1的結(jié)終止區(qū)域14還包括被布置在主體區(qū)16與保護(hù)區(qū)17之間(例如，鄰近保護(hù)區(qū)17并鄰近主體區(qū)16)的場形成區(qū)18。

場形成區(qū)18可以包括場停止區(qū)18-1，該場停止區(qū)18-1被布置為鄰近于保護(hù)區(qū)17并朝向主體區(qū)16行進(jìn)，其中，場停止區(qū)18-1具有處于場停止區(qū)摻雜物濃度的第一導(dǎo)電類型的摻雜物。例如，場停止區(qū)18-1被配置為減少寄生溝道在結(jié)終止區(qū)域14內(nèi)的出現(xiàn)。

例如，如圖1中所例示的，保護(hù)區(qū)17包括保護(hù)子區(qū)17-1，該保護(hù)子區(qū)17-1被實現(xiàn)為包圍有源區(qū)域13的環(huán)形阱(也被稱為保護(hù)環(huán))。場停止區(qū)18-1可以與保護(hù)區(qū)17相接觸。如在圖2A中所例示的，場停止區(qū)18-1也可以被布置在半導(dǎo)體主體10內(nèi)，以使得其位于沿著垂直延伸方向Z的至少1μm的共同深度范圍DR內(nèi)。例如，場停止區(qū)18-1沿著第一橫向方向X的總延伸量達(dá)到至少0.1μm、或至少1μm、或至少3μm、或至少5μm、或甚至大于10μm。場停止區(qū)18-1也可以呈現(xiàn)出包圍主體區(qū)16的環(huán)的形式。

例如，場停止區(qū)摻雜物濃度為漂移層摻雜物濃度的至少2倍。該倍數(shù)可以甚至高于2，例如，該倍數(shù)達(dá)到至少3、5、8、10、50或甚至大于100。如開始提及的，術(shù)語“場停止區(qū)摻雜物濃度”可以指代場停止區(qū)18-1的平均的或典型的摻雜物濃度。

漂移層101的漂移層摻雜物濃度可以是呈現(xiàn)在漂移層101的區(qū)域101-1(參考圖1)中的漂移層摻雜物濃度，該區(qū)域101-1在漂移層101沿著垂直延伸方向Z的總延伸量的基本上一半處位于主體區(qū)16下方。例如，漂移層101的總延伸量達(dá)到至少10μm。例如，所述區(qū)域101-1可以被布置在半導(dǎo)體器件1的有源區(qū)域13內(nèi)。此外，呈現(xiàn)在區(qū)域101-1內(nèi)的摻雜物濃度可以是在漂移層101沿著垂直延伸方向的給定的總延伸量處實質(zhì)上影響pn結(jié)能夠阻斷的阻斷電壓的大小的摻雜物濃度。在實施例中，區(qū)域101-1是漂移層101的中心。

場形成區(qū)18還可以包括低摻雜區(qū)18-2。例如，低摻雜區(qū)18-2被布置為鄰近于場停止區(qū)18-1并可以朝向主體區(qū)16行進(jìn)。低摻雜區(qū)18-2可以具有一摻雜物濃度的第一導(dǎo)電類型的摻雜物，該摻雜物濃度例如至多為漂移層摻雜物濃度的1.5分之一。甚至也可以是小于1.5分之一，例如2分之一、4分之一、10分之一或甚至小于100分之一。

因此，第一導(dǎo)電類型的摻雜物的摻雜物濃度沿著第一橫向方向X(例如，在接近于半導(dǎo)體主體10的表面的區(qū)域中)改變。例如，在內(nèi)部位置X2(參考圖2B)處，摻雜物濃度相當(dāng)?shù)?，并以相?dāng)?shù)偷乃奖３值轿恢肵3，在位置X3處，其可以由于場停止區(qū)18-2而迅速改變到實質(zhì)上更高的水平。位置X3可以標(biāo)記沿著第一橫向方向X從低摻雜區(qū)18-2到場停止區(qū)18-1的過渡。例如，如在圖2B中所例示的，在布置在主體區(qū)16與保護(hù)區(qū)17之間的場形成區(qū)18內(nèi)的第一導(dǎo)電類型的摻雜物的摻雜物濃度的這種橫向變化可能導(dǎo)致出現(xiàn)在半導(dǎo)體主體10的表面的鄰近處的電場強度EF的梯形路線。在位置X1與X2之間的電場強度EF的第一峰值可以獨立于主體區(qū)16的側(cè)壁16-1的曲率而移動。位置X2可以標(biāo)記在半導(dǎo)體主體10的表面處沿著第一橫向方向X從主體區(qū)16至低摻雜區(qū)18-2的過渡。場停止區(qū)18-1可以被配置為確保電場強度EF在位置X4處顯著減小，位置X4可以位于場停止區(qū)18-1沿著第一橫向方向X的橫向延伸量內(nèi)，例如在保護(hù)區(qū)17的鄰近于半導(dǎo)體主體10的表面之前或開始的位置。因此，根據(jù)實施例，保護(hù)區(qū)17的橫向延伸量并不包括位置X4，或者相應(yīng)地，位置X4可以標(biāo)記場停止區(qū)18-1與保護(hù)區(qū)17之間的過渡。例如，電場強度EF在位置X4處達(dá)到大約零。例如，電場強度EF的這種路線可以允許在主體區(qū)16與保護(hù)區(qū)17之間適應(yīng)更高的電壓。換句話說，場停止區(qū)18-1和場摻雜區(qū)18-2可以被配置為感應(yīng)沿著第一橫向方向X呈現(xiàn)基本上梯形的路線的電場EF。

在實施例中，低摻雜區(qū)18-2的摻雜物濃度沿著垂直延伸方向Z變化。例如，沿著垂直延伸方向Z的半導(dǎo)體主體10的表面與低摻雜區(qū)18-2之間的過渡部形成上部過渡部18-21，并且沿著垂直延伸方向Z的低摻雜區(qū)18-2與漂移層101之間的過渡部形成下部過渡部18-22。與呈現(xiàn)在下部過渡18-22處或鄰近處的摻雜物濃度相比，呈現(xiàn)在上部過渡部18-21處或鄰近處的摻雜物濃度可以更低。例如，摻雜物濃度沿著垂直延伸方向Z例如以基本上單調(diào)的方式增加。摻雜物濃度沿著垂直延伸方向Z的增加自身也可以沿著垂直延伸方向Z減小或增加。摻雜物濃度沿著垂直延伸方向Z從上部過渡部18-21到下部過渡部18-22的總的增加可以達(dá)到例如至少15％、至少20％、至少25％、或甚至大于30％。因此，根據(jù)實施例，呈現(xiàn)在下部過渡部18-22處的摻雜物濃度達(dá)到呈現(xiàn)在上部過渡部18-21處的摻雜物濃度的例如至少115％、或至少120％、或至少125％或甚至大于130％。

例如，場形成區(qū)18是電浮接的；即，根據(jù)實施例，場停止區(qū)18-1和低摻雜區(qū)18-2中沒有一個電連接到所定義的電勢。

在實施例中，場停止區(qū)18-1被布置為沿著徑向方向(對應(yīng)于圖1至圖4中的第一橫向方向X)鄰近于低摻雜區(qū)18-2。例如，與場停止區(qū)18-1相比，低摻雜區(qū)18-2被布置為更靠近于主體區(qū)16。換句話說，與低摻雜區(qū)18-2相比，場停止區(qū)18-1可以被布置為更靠近于邊緣區(qū)域14-1。

此外，如在圖2A中所例示的，低摻雜區(qū)18-1可以被布置在半導(dǎo)體主體10內(nèi)，以使得其沿著垂直延伸方向Z呈現(xiàn)出至少1μm的共同深度范圍DR。例如，低摻雜區(qū)18-2沿著第一橫向方向X的平均的總延伸量可以達(dá)到至少2μm、或至少5μm、或至少10μm、或至少50μm、或甚至大于300μm。此外，低摻雜區(qū)18-2沿著第一橫向方向X的總延伸量可以大于場停止區(qū)18-1沿著第一橫向方向X的總延伸量。根據(jù)圖2A中所例示的實施例，低摻雜區(qū)18-2可以與主體區(qū)16相接觸。

根據(jù)在圖3中示意性地和示例性地所例示的另一個實施例，保護(hù)區(qū)17可以包括至少兩個保護(hù)子區(qū)17-1和17-2，其中，具有低摻雜區(qū)18-2和場停止區(qū)18-1的場形成區(qū)18可以被布置在第一保護(hù)子區(qū)17-1與第二保護(hù)子區(qū)17-2之間。如上面通常地解釋的，根據(jù)圖3的實施例，保護(hù)子區(qū)17-1和17-2中的每個保護(hù)子區(qū)都可以呈現(xiàn)包圍有源區(qū)域13的環(huán)形阱(例如閉合環(huán))的形式。在另一個實施例中，如關(guān)于圖1更通常地解釋的，保護(hù)子區(qū)17-1和17-2可以是螺旋的相應(yīng)的轉(zhuǎn)彎的部分，或者相應(yīng)地可以各自呈現(xiàn)非閉合的環(huán)形阱的形式。

場停止區(qū)18-1可以與第二保護(hù)子區(qū)17-2接觸，并且低摻雜區(qū)可以與第一保護(hù)子區(qū)17-1接觸。此外，半導(dǎo)體器件1可以包括多于兩個的保護(hù)子區(qū)17-1和17-2，其中，相應(yīng)的場形成區(qū)18被布置在多于一個的保護(hù)子區(qū)之間或每對保護(hù)子區(qū)之間。場形成區(qū)18可以允許在相應(yīng)的保護(hù)子區(qū)對之間適應(yīng)更高的電壓；即，根據(jù)實施例，保護(hù)子區(qū)之間的距離可以被保持地相對低。

根據(jù)圖4中示意性地和示例性地例示的又一個實施例，具有低摻雜區(qū)18-2和場停止區(qū)18-1的場形成區(qū)18還可以被布置在保護(hù)區(qū)17與溝道截斷區(qū)19之間。場停止區(qū)18-1可以與溝道截斷區(qū)19相接觸并且低摻雜區(qū)可以與保護(hù)區(qū)17相接觸，例如，與保護(hù)區(qū)17的最外面的保護(hù)子區(qū)相接觸。

關(guān)于圖2A和圖2B已經(jīng)說明的關(guān)于具有場停止區(qū)18-1和低摻雜區(qū)18-2的場形成區(qū)18的內(nèi)容(例如，關(guān)于空間尺寸、摻雜物濃度和感應(yīng)電場強度的基本上梯形的路線的能力)也可以應(yīng)用于圖3和圖4中所例示的實施例。

然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，根據(jù)實施例，半導(dǎo)體器件1可以包括多個場形成區(qū)18。例如，第一對場停止區(qū)18-1和低摻雜區(qū)18-2可以被布置在主體區(qū)16與保護(hù)區(qū)17兩者之間，第二對場停止區(qū)18-1和低摻雜區(qū)18-2可以被布置在保護(hù)區(qū)17的相應(yīng)的兩個保護(hù)子區(qū)內(nèi)(例如在保護(hù)子區(qū)17-1、17-2之間)、和/或第三對場停止區(qū)18-1和低摻雜區(qū)18-2可以被布置在保護(hù)區(qū)17與溝道截斷區(qū)19之間。因此，圖2A、圖3和圖4中所例示的實施例的組合是可能的，并且如果沒有另外說明的話，關(guān)于場停止區(qū)18-1和低摻雜區(qū)18-2的對所說明的內(nèi)容可以應(yīng)用于所述可能性中的每種可能性。

例如，低摻雜區(qū)18-2沿著垂直延伸方向Z的總延伸量和場停止區(qū)18-1沿著垂直延伸方向Z的總延伸量具有相同的值，或者至少大約相同的值。根據(jù)另一個實施例，低摻雜區(qū)18-2沿著垂直延伸方向Z的總延伸量和場停止區(qū)18-1沿著垂直延伸方向Z的總延伸量可以彼此不同。例如，區(qū)域18-1和18-2沿著垂直延伸方向的總延伸量以不多于2的因數(shù)而不同。區(qū)域18-1和18-2兩者都可以沿著垂直延伸方向Z從半導(dǎo)體主體10的表面延伸至少1μm的距離，例如，至少2μm或更多。

盡管圖2A至圖4例示了主體區(qū)16、低摻雜區(qū)18-2、場停止區(qū)18-1、保護(hù)區(qū)17和溝道截斷區(qū)19中的每個都沿著垂直延伸方向Z呈現(xiàn)相同的總延伸量，但應(yīng)當(dāng)理解的是，低摻雜區(qū)18-2沿著垂直延伸方向Z的總延伸量和場停止區(qū)18-1沿著垂直延伸方向Z的總延伸量中的至少一個總延伸量可以在保護(hù)區(qū)17沿著垂直延伸方向Z的總延伸量的60％至140％的范圍內(nèi)。

例如，低摻雜區(qū)18-2沿著垂直延伸方向Z的總延伸量和場停止區(qū)18-1沿著垂直延伸方向Z的總延伸量在主體區(qū)16沿著垂直延伸方向Z的主體區(qū)16的總延伸量的60％至140％的范圍內(nèi)。此外，保護(hù)區(qū)17沿著垂直延伸方向Z的總延伸量(例如，保護(hù)區(qū)17中的每個保護(hù)子區(qū)17-1、……、17-4的總延伸量)可以在主體區(qū)16沿著垂直延伸方向Z的總延伸量的60％至140％的范圍內(nèi)。此外，溝道截斷區(qū)19的總延伸量可以在主體區(qū)16沿著垂直延伸方向Z的總延伸量的60％至140％的范圍內(nèi)。

主體區(qū)16、保護(hù)區(qū)17、場形成區(qū)18和溝道截斷區(qū)19中的每個區(qū)域都可以被布置為在徑向方向上鄰近于彼此(其與圖1、圖2A、圖3和圖4中的第一橫向方向X相同)。

在實施例中，低摻雜區(qū)18-2可以包括質(zhì)子摻雜的半導(dǎo)體材料。例如，接近于半導(dǎo)體主體10的表面，質(zhì)子摻雜的半導(dǎo)體材料具有處于比呈現(xiàn)在例如有源區(qū)域13(參考圖1中的區(qū)域101-1)中的晶圓深度的一半處的漂移層摻雜物濃度低(例如，低于至少1.5的因數(shù))的摻雜物濃度的第一導(dǎo)電類型的摻雜物。如上面詳述的，該因數(shù)可以甚至高于1.5?，F(xiàn)在將在下面給出可以如何創(chuàng)建質(zhì)子摻雜的半導(dǎo)體材料的示例。

下面，將關(guān)于圖5解釋半導(dǎo)體器件處理方法，根據(jù)該方法，低摻雜區(qū)18-2的質(zhì)子摻雜的半導(dǎo)體材料可以被引入到半導(dǎo)體主體10內(nèi)。

例如，該方法包括提供具有第一負(fù)載端子11、第二負(fù)載端子12和半導(dǎo)體主體10的半導(dǎo)體器件1，其中，半導(dǎo)體主體10包括被配置為在第一負(fù)載端子11與第二負(fù)載端子12之間傳導(dǎo)負(fù)載電流的有源區(qū)域13、以及包圍該有源區(qū)域13的結(jié)終止區(qū)域14。所提供的半導(dǎo)體器件1還可以包括被布置在有源區(qū)域13和結(jié)終止區(qū)域14兩者內(nèi)并具有以漂移層摻雜物濃度的第一導(dǎo)電類型的摻雜物的漂移層101。此外，所提供的半導(dǎo)體器件1可以包括主體區(qū)16、保護(hù)區(qū)17和場停止區(qū)18-1，如已經(jīng)關(guān)于先前的附圖對它們進(jìn)行了示例性的描述。因此，關(guān)于有源區(qū)域13、結(jié)終止區(qū)域14、漂移層101、主體區(qū)16、保護(hù)區(qū)17和場停止區(qū)18-1已經(jīng)陳述的內(nèi)容也可以應(yīng)用于根據(jù)本文中示例性地解釋的方法所提供的半導(dǎo)體器件1。

半導(dǎo)體器件處理方法還可以包括在半導(dǎo)體主體10的被布置為接近于場停止區(qū)18-1的區(qū)域內(nèi)創(chuàng)建低摻雜區(qū)18-2，通過至少執(zhí)行質(zhì)子注入，該低摻雜區(qū)18-2具有以低于漂移層濃度的摻雜物濃度的第一導(dǎo)電類型的摻雜物。

質(zhì)子注入可以包括注入氫。例如，在質(zhì)子注入期間，例如在幾百keV至幾MeV的能量范圍中，例如利用在大約10¹³cm^-2與10¹⁵cm^-2之間的范圍內(nèi)的劑量，可以引起固有輻射缺陷。此外，質(zhì)子注入之后可以是在大約300℃至520℃之間的溫度范圍內(nèi)的退火步驟(也被稱為回火)。隨后，經(jīng)注入的氫可以從其投射范圍擴散通過輻射損傷分布并修飾輻射引起的缺陷或缺陷絡(luò)合物，從而激活氫相關(guān)的施主。

現(xiàn)在將更詳細(xì)地解釋涉及執(zhí)行質(zhì)子注入的步驟的可選的方面。例如，提供了半導(dǎo)體主體10。所提供的半導(dǎo)體主體10可以是預(yù)先摻雜的，例如在晶體生長期間，通過外延生長或借助諸如磷之類的摻雜物材料的擴散或注入。半導(dǎo)體主體10可以例如在構(gòu)造結(jié)終止區(qū)域14之后經(jīng)受質(zhì)子注入以便在漂移層101和低摻雜區(qū)18-2兩者中創(chuàng)建質(zhì)子誘導(dǎo)摻雜。此外，整個半導(dǎo)體主體10可以在該步驟期間變成質(zhì)子摻雜，例如，場停止區(qū)18-1。在圖5中的上部部分中示意性地例示了這種質(zhì)子注入的可能的結(jié)果(參考附圖標(biāo)記21)，其示例性地描繪了沿著垂直延伸方向Z的氫濃度H-CC的水平。例如，在半導(dǎo)體主體10的上部區(qū)域(參考區(qū)域DR和101)中，氫濃度H-CC處于相當(dāng)?shù)偷乃剑渲?，氫濃度H-CC在半導(dǎo)體主體10的較低區(qū)域(例如，在其中應(yīng)當(dāng)實施所述緩沖層102(參考圖1)的區(qū)域中)處呈現(xiàn)峰值21-1。質(zhì)子注入可以用于調(diào)整漂移層摻雜物濃度和低摻雜區(qū)18-2的摻雜物濃度的水平兩者。

例如，利用至少5×10¹³cm^-2或至少1×10¹⁴cm^-2的質(zhì)子劑量來執(zhí)行質(zhì)子注入。此外，質(zhì)子劑量可以被保持在5×10¹⁵cm^-2以下。此外，可以利用至少2MeV或至少3.5MeV的質(zhì)子能量來執(zhí)行質(zhì)子注入。

在實施例中，例如在用于調(diào)整低摻雜區(qū)18-2的摻雜物濃度的水平和漂移層摻雜物濃度的水平的質(zhì)子注入之后執(zhí)行回火，以使得低摻雜區(qū)18-2的摻雜物濃度為漂移層摻雜物濃度例如至多1.5分之一、至多2分之一、至多3分之一或者甚至至多10分之一。此外，可以通過回火來修改半導(dǎo)體主體的另外的區(qū)域的摻雜物濃度的水平。

根據(jù)實施例，回火被執(zhí)行為使得低摻雜區(qū)18-2的摻雜物濃度沿著垂直延伸方向Z改變。例如，回火被執(zhí)行為使得與呈現(xiàn)在下部過渡部18-22處或鄰近處的摻雜物濃度相比，呈現(xiàn)在上部過渡部18-21處或鄰近處的摻雜物濃度可以較低。例如，摻雜物濃度沿著垂直延伸方向Z例如以基本上單調(diào)的方式增加。摻雜物濃度沿著垂直延伸方向Z的增加自身也可以沿著垂直延伸方向Z減小或增加，如在圖5中所例示的(參考附圖標(biāo)記22，區(qū)域DR)。摻雜物濃度沿著垂直延伸方向Z從上部過渡部18-21至下部過渡部18-22的增加可以達(dá)到例如至少15％、至少20％、至少25％、或甚至多于30％。因此，根據(jù)實施例，回火被執(zhí)行為使得呈現(xiàn)在下部過渡部18-22處的摻雜物濃度達(dá)到例如呈現(xiàn)在上部過渡部18-21處的摻雜物濃度的至少115％、或至少120％、或至少125％、或甚至大于130％。

例如，在至少450℃的溫度下執(zhí)行回火至少30min。回火還可以花費多于一小時的時間，例如，至少1.5小時、至少兩小時、至少四小時、或甚至大約十小時或多于十小時。此外，回火溫度可以達(dá)到多于450℃，例如至少500℃、或甚至多于520℃。例如，回火溫度不超過550℃。

在圖5的下部部分中示意性地例示了這種回火的可能結(jié)果(參考附圖標(biāo)記22)，圖5示例性地描繪了n摻雜物濃度n-CC沿著垂直延伸方向Z的水平。因此，回火可以引起呈現(xiàn)如在圖5中的下部部分中示例性地例示的路線的n摻雜物濃度n-CC。因此，如在圖5中所例示的，第一導(dǎo)電類型的摻雜物的摻雜物濃度在共同深度范圍DR內(nèi)相當(dāng)?shù)筒⒃谄茖?01的水平內(nèi)增加。

在其中可以實施緩沖層102的半導(dǎo)體主體10的水平內(nèi)，摻雜物濃度n-CC可以呈現(xiàn)峰值22-2。例如，該峰值22-2實現(xiàn)了緩沖層102的相對高的摻雜物濃度。在另一個實施例中，通過磨損來去除半導(dǎo)體主體10的背側(cè)的部分，以便完全或至少部分地去除包括峰值22的層。隨后，可以對背側(cè)進(jìn)行處理，例如，以便通過執(zhí)行單獨的摻雜步驟來產(chǎn)生緩沖層102。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，緩沖層102并非必須要呈現(xiàn)在半導(dǎo)體器件1內(nèi)。

在實施例中，例如在回火之后執(zhí)行掩模的磷注入、掩模的質(zhì)子注入、以及掩模的氧注入中的至少一個，以用于調(diào)節(jié)(例如，增加)場停止區(qū)18-1的摻雜物濃度的水平。由此，如上面所例示的，場停止區(qū)18-1的摻雜物濃度可以為漂移層摻雜物濃度的至少2倍或甚至更高的倍數(shù)。

此外，可以沉積前側(cè)金屬以用于創(chuàng)建第一負(fù)載端子11。此外，在已經(jīng)處理了結(jié)終止區(qū)域14之后，可以利用鈍化層15來封閉半導(dǎo)體主體10的表面，鈍化層15可以由二氧化硅或聚酰胺等等構(gòu)成。

在實施例中，可以在半導(dǎo)體主體10內(nèi)呈現(xiàn)以下?lián)诫s物濃度：漂移層101的摻雜物濃度可以在10¹³至10¹⁵cm^-3的范圍內(nèi)；主體區(qū)16的摻雜物濃度可以在10¹⁷至10¹⁹cm^-3的范圍內(nèi)；保護(hù)區(qū)17的摻雜物濃度(例如，每個保護(hù)子區(qū)的摻雜物濃度)可以在10¹⁷至10¹⁹cm^-3的范圍內(nèi)；溝道截斷區(qū)19的摻雜物濃度可以在10¹⁷至10¹⁹cm^-3的范圍內(nèi)；場停止區(qū)18-1的摻雜物濃度可以在10¹⁴至10¹⁶cm^-3的范圍內(nèi)；并且低摻雜區(qū)18-2的摻雜物濃度可以在10¹²至3×10¹³cm^-3的范圍內(nèi)。

根據(jù)以上關(guān)于圖1至圖5所解釋的實施例，可以提供半導(dǎo)體器件，其在一側(cè)上呈現(xiàn)允許半導(dǎo)體器件的高阻斷能力并具有低的空間需求的結(jié)終止區(qū)域。此外，可以減少寄生溝道的出現(xiàn)。

在從屬權(quán)利要求中限定了另外的實施例的特征。該另外的實施例的特征和以上所描述的實施例的特征可以彼此進(jìn)行組合以用于形成另外的實施例，只要這些特征并未被明確描述為彼此替代。

盡管圖2A、圖3和圖4示意性地例示了在沿著平面Z-X的垂直橫截面的部分中的半導(dǎo)體器件1的可能的設(shè)置，但應(yīng)當(dāng)理解的是，關(guān)于圖2A、圖3和圖4所描述的實施例的結(jié)終止區(qū)域14和邊緣區(qū)域14-1可以各自呈現(xiàn)相對于平行于半導(dǎo)體主體的表面并從半導(dǎo)體器件1的有源區(qū)域13的中心指向邊緣區(qū)域14-1的徑向方向而徑向?qū)ΨQ地布置的配置。在圖1中示意性地例示了這種徑向?qū)ΨQ的配置。該徑向方向因此可以包括第一橫向方向X和第二橫向方向Y。換句話說，區(qū)域17(例如，包括一個或多個子區(qū)17-1至17-4)、18和19中的每個區(qū)域都可以呈現(xiàn)包圍有源區(qū)域并例如在垂直于徑向方向的方向上遵循路線的環(huán)形阱的形式。當(dāng)然，如在圖1中示意性地例示的，這種形式并非必須呈現(xiàn)嚴(yán)格環(huán)形的路線，但也可以通過四個區(qū)段來建立，其中兩個區(qū)段沿著第一橫向方向X對齊并且另兩個區(qū)段沿著第二橫向方向Y對齊?？蛇x地，所述區(qū)段之間的邊緣可以是圓形的。

上面解釋了涉及半導(dǎo)體晶圓和用于處理半導(dǎo)體晶圓的方法和系統(tǒng)的實施例。例如，這些半導(dǎo)體晶圓是基于硅(Si)的。因此，單晶半導(dǎo)體區(qū)域或?qū)?例如，可以包括示例性實施例中的半導(dǎo)體區(qū)域103、102、101和半導(dǎo)體區(qū)域16、17、18和19的半導(dǎo)體主體10)可以是單晶Si區(qū)或Si層或Si區(qū)域。在其它實施例中，可以采用多晶硅或無定形硅。

然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，半導(dǎo)體區(qū)域103、102、101、16、17、18和19可以由適于制造半導(dǎo)體器件的任何半導(dǎo)體材料構(gòu)成。這些材料的示例包括但不限于諸如硅(Si)或鍺(Ge)之類的示例性半導(dǎo)體材料、諸如碳化硅(SiC)或硅鍺(SiGe)之類的IV族復(fù)合半導(dǎo)體材料、諸如氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)、磷化鎵(GaP)、磷化銦(InP)、磷化銦鎵(InGaPa)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化鋁銦(AlInN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵銦(AlGaInN)或磷化銦鎵砷(InGaAsP)之類的二元、三元或四元III-V半導(dǎo)體材料、以及諸如碲化鎘(CdTe)和碲鎘汞(HgCdTe)之類的二元或三元II-VI半導(dǎo)體材料，僅舉幾例。先前提及的半導(dǎo)體材料也被稱為“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，形成異質(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(AlGaIn)、氮化銦鎵(InGaN)—氮化鋁鎵銦(AlGaIn)、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(SixC1-x)和硅-硅鍺異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體材料。對于功率半導(dǎo)體器件的應(yīng)用，當(dāng)前主要使用Si、SiC、GaAs和GaN材料。

為了描述的簡單起見，使用諸如“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等等之類的空間上相對的術(shù)語來解釋一個元件相對于第二元件的位置。這些術(shù)語旨在包含除了與附圖中所描繪的那些方位不同的方位以外的相應(yīng)器件的不同方位。此外，諸如“第一”、“第二”、等等之類的術(shù)語還用于描述各個元件、區(qū)域、區(qū)段、等等，也并不旨在是限制性的。貫穿說明書，類似的術(shù)語指代類似的元件。

如本文中使用的，術(shù)語“具有”、“含有”、“包含”、“包括”、“呈現(xiàn)”等等是開放式術(shù)語，它們指示所陳述的元件或特征的出現(xiàn)，但并不排除另外的元件或特征。除非上下文明確另外指示，冠詞“一”、“一個”和“該”旨在包括復(fù)數(shù)以及單數(shù)。

考慮到以上變型和應(yīng)用的范圍，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不受前述描述的限制，也不受附圖的限制。相反，本發(fā)明僅受所附權(quán)利要求及其法律等同形式的限制。