直于電流通路的方向交替連接設(shè)置，形成超結(jié)結(jié)構(gòu)；所述第一導(dǎo)電類型的外延層內(nèi)還包括第二導(dǎo)電類型的第一本體區(qū)和位于所述第一本體區(qū)內(nèi)的第一導(dǎo)電類型的源區(qū)；所述第一本體區(qū)位于所述第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱的上方，隨所述第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱一起間隔分布；且與位于其下方的所述第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱相連接；所述第一導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱中離子注入的劑量至少包括第一劑量；所述第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱中離子注入的劑量至少包括第一劑量和第二劑量，所述第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱與所述第一本體區(qū)相連接的區(qū)域內(nèi)離子注入的劑量為第二劑量，所述第一劑量與所述第二劑量的比值大于5。
[0027]優(yōu)選地，所述第一劑量等于最佳離子注入劑量，所述最佳離子注入劑量為在所述第一導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱的離子注入劑量和/或所述第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱的離子注入劑量被設(shè)為均勻的情況下，使得所述半導(dǎo)體器件具有最大擊穿電壓的離子注入劑量。
[0028]優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體器件還包括:終端區(qū)域，所述終端區(qū)域在垂直于電流通路方向上環(huán)繞所述元胞區(qū)域；過(guò)渡區(qū)域，所述過(guò)渡區(qū)域位于所述元胞區(qū)域和所述終端區(qū)域之間，且在垂直于電流通路方向上被所述終端區(qū)域所環(huán)繞；所述過(guò)渡區(qū)域包括所述襯底、位于所述襯底上的所述第一導(dǎo)電類型的外延層、位于所述第一導(dǎo)電類型的外延層內(nèi)的至少一個(gè)所述第一導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱和至少一個(gè)所述第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱、以及位于所述第一導(dǎo)電類型的外延層內(nèi)的具有第二導(dǎo)電類型的第二本體區(qū)；所述第二本體區(qū)將所述過(guò)渡區(qū)域內(nèi)的至少一個(gè)所述第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱連接至所述元胞區(qū)域內(nèi)的所述第一導(dǎo)電類型的源區(qū)；所述過(guò)渡區(qū)域內(nèi)的所述第一導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱和所述過(guò)渡區(qū)域內(nèi)的所述第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱中離子注入的劑量至少包括所述第一劑量。
[0029]本發(fā)明通過(guò)將元胞區(qū)域內(nèi)的第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱與位于其上方的第一本體區(qū)部分或者完全分離，或者將元胞區(qū)域內(nèi)的第二導(dǎo)電柱類型的導(dǎo)柱部分或者完全分離為兩部分，具有如下有益效果:
[0030]I)可以有效地減小源漏極之間的電容，進(jìn)而減小半導(dǎo)體器件的開(kāi)關(guān)損耗；
[0031]2)抑制少子注入，抑制了在反向恢復(fù)階段的少子抽取，軟化反向恢復(fù)特性，降低反向恢復(fù)階段的損耗和電壓震蕩；
[0032]3)通過(guò)控制元胞區(qū)域內(nèi)的第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱與位于其上方的第一本體區(qū)之間的間距以及連接面積，可以很好地優(yōu)化擊穿位置，確保半導(dǎo)體器件的擊穿發(fā)生在元胞區(qū)域內(nèi)，進(jìn)而提高半導(dǎo)體器件的耐用度。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1a顯示為現(xiàn)有技術(shù)中具有超結(jié)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中元胞區(qū)域的縱截面示意圖。
[0034]圖1b顯示為圖1a沿AA’方向的截面示意圖。
[0035]圖2顯示為本發(fā)明實(shí)施例一中提供的第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱與位于其上方的第一本體區(qū)完全分離的具有超結(jié)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的縱截面示意圖。
[0036]圖3顯示為圖2沿BB’方向的截面示意圖。
[0037]圖4顯示為電荷平衡比率與擊穿電壓之間關(guān)系的示意圖。
[0038]圖5顯示為本發(fā)明實(shí)施例一中提供的第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱與位于其上方的第一本體區(qū)通過(guò)離子注入連接區(qū)相連接的具有超結(jié)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的縱截面示意圖。
[0039]圖6顯示為圖5沿CC’方向的截面示意圖。
[0040]圖7顯示為第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱為串形柱的示意圖。
[0041]圖8顯示為本發(fā)明實(shí)施例二中提供的第一子導(dǎo)柱與第二子導(dǎo)柱完全分離的具有超結(jié)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的縱截面示意圖。
[0042]圖9顯示為圖8沿DD’方向的截面示意圖。
[0043]圖10顯示為本發(fā)明的實(shí)施例二中提供的第一子導(dǎo)柱與第二子導(dǎo)柱通過(guò)離子注入連接區(qū)相連接的具有超結(jié)結(jié)構(gòu)的縱截面示意圖。
[0044]圖11顯示為圖10沿EE’方向的截面示意圖。
[0045]圖12顯示為本發(fā)明的實(shí)施例三中提供的具有超結(jié)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的縱截面示意圖。
[0046]圖13顯示為圖12沿FF’方向的截面示意圖。
[0047]元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0048]I 元胞區(qū)域
[0049]11 襯底
[0050]12第一導(dǎo)電類型的外延層
[0051]13第一導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱
[0052]14第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱
[0053]15 第二導(dǎo)電類型的本體區(qū)
[0054]16 第一導(dǎo)電類型的源區(qū)
[0055]17 柵極結(jié)構(gòu)
[0056]171柵間介質(zhì)層
[0057]172多晶硅柵極
[0058]173氧化硅層
[0059]18 源極電極
[0060]20 襯底
[0061]21 第一導(dǎo)電類型的外延層
[0062]22 第一導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱
[0063]23 第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱
[0064]231第一子導(dǎo)柱
[0065]232第二子導(dǎo)柱
[0066]233第一劑量區(qū)
[0067]234第二劑量區(qū)
[0068]24 第一本體區(qū)
[0069]25 第一導(dǎo)電類型的源區(qū)
[0070]26 柵極結(jié)構(gòu)
[0071]261柵間介質(zhì)層
[0072]262多晶硅柵極
[0073]263氧化硅層
[0074]27 源極電極
[0075]28 第二本體區(qū)
[0076]29 離子注入連接區(qū)
【具體實(shí)施方式】
[0077]以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0078]請(qǐng)參閱圖2至圖13。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本構(gòu)想，雖圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0079]實(shí)施例一
[0080]請(qǐng)參閱圖2至圖7，本發(fā)明提供一種具有超結(jié)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件至少包括:元胞區(qū)域；所述元胞區(qū)域內(nèi)均包括襯底20、位于所述襯底20上的第一導(dǎo)電類型的外延層21、位于所述第一導(dǎo)電類型的外延層21內(nèi)的第一導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱22和第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱23 ;所述第一導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱22與第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱23沿著電流通路的方向在所述第一導(dǎo)電類型的外延層21內(nèi)延伸，在垂直于電流通路的方向交替連接設(shè)置，形成超結(jié)結(jié)構(gòu)；所述第一導(dǎo)電類型的外延層21內(nèi)還包括第二導(dǎo)電類型的第一本體區(qū)24和位于所述第一本體區(qū)24內(nèi)的第一導(dǎo)電類型的源區(qū)25 ;所述第一本體區(qū)24位于所述第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱23的上方，且隨所述第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱23 —起間隔分布；所述第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱23與位于其上方的所述第一本體區(qū)24之間具有預(yù)設(shè)的第一間距d。
[0081]具體的，所述電流通路的方向在圖2中應(yīng)為與所述第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱23相平行的自上至下的方向。
[0082]在所述第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱23與位于其上方的所述第一本體區(qū)24之間具有設(shè)置預(yù)設(shè)的第一間距d，可以是使得所述第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱23與位于其上方的所述第一本體區(qū)24完全分離，所述第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱23與位于其上方的所述第一本體區(qū)24分離以后，可以使得所述第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱23同源極電極相連接的結(jié)面積大大減小，從而能夠減弱少子的注入量，在反向恢復(fù)時(shí)，可以使得載流子的抽取效率降低，從而改善反向恢復(fù)時(shí)的損耗和電壓震蕩。
[0083]但是，所述第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱23與位于其上方的所述第一本體區(qū)24之間完全分離距離過(guò)大后，會(huì)影響所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的電荷平衡，因此，需要將二者之間的第一間距d控制在一個(gè)合理的很小的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，本實(shí)施例中，所述第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱23與位于其上方的所述第一本體區(qū)24之間完全分離互不連接時(shí)，所述第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱23與位于其上方的所述第一本體區(qū)24之間的第一間距d可以小于或等于4um，如圖2至圖3所示。本領(lǐng)域內(nèi)具有一般水平技術(shù)人員能夠理解，上述實(shí)施例是示例性的而非限制性的。在其它實(shí)施例中，所述第一間距d可以具有其它合適范圍，使得超結(jié)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)電荷平衡。
[0084]具體的，請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2，本實(shí)施例中，所述具有超結(jié)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件還包括一終端區(qū)域，所述終端區(qū)域在垂直于電流通路方向上環(huán)繞所述元胞區(qū)域；所述終端區(qū)域內(nèi)包括襯底20、位于所述襯底20上的第一導(dǎo)電類型的外延層21、位于所述第一導(dǎo)電類型的外延層21內(nèi)的第一導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱22和第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱23 ;所述終端區(qū)域內(nèi)的所述第一導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱22與所述第二導(dǎo)電類型的導(dǎo)柱23沿著電流通路的方向在所述終端區(qū)域內(nèi)的所述第一導(dǎo)電類型的外延層21內(nèi)延伸，在垂直于電流通路的方向交替連接設(shè)置，形成超結(jié)結(jié)構(gòu)。
[0085]請(qǐng)參閱圖4，圖4為電荷不平衡比率與擊穿電壓的關(guān)系示意圖。圖4的橫坐標(biāo)(Q2-Q1VQ1為電荷不平衡比率，其中，Q2為在一