[发明专利]半导体功率器件及其制造工艺

权利要求书

1.一种制造半导体功率器件的工艺，其包括：

提供由半导体材料制成的具有第一顶表面(3a)的主体(3)；

在所述第一顶表面(3a)的附近内和在所述主体(3)的有源部分(1a)内部形成具有第一导电类型的有源区(4a；29，30)；和

形成边缘终端结构(4b，5)，其包括具有所述第一导电类型和第一掺杂等级的环形区(50)，该环形区被设置在所述主体(3)的外围边缘部分(1b)内部并且电连接到所述有源区，

其特征在于形成边缘终端结构的所述步骤还包括在所述第一顶表面(3a)附近内形成保护区(4b)，其具有所述第一导电类型和比所述第一掺杂等级高的第二掺杂等级，并且连接所述有源区(4a；29，30)至所述环形区(5)；并且其特征在于还包括：

在所述第一顶表面(3a)上在所述外围边缘部分(1b)处形成具有所述第一导电类型的表面层(9)，其与所述保护区接触；和

以在所述保护区(4b)内部终止蚀刻的方式蚀刻所述表面层(9)，以去除在所述边缘部分(1b)上方的表面层(9)。

2.如权利要求1的工艺，其中蚀刻所述表面层(9)的所述步骤还包括：蚀刻所述主体(3)的表面部分，使得所述主体(3)在所述外围边缘部分(1b)处具有第二顶表面(3b)，其被设置在相对于所述第一顶表面(3a)为较低的水平面处，和由此在所述保护区(4b)的内部形成台阶(13)，该台阶连接所述第一和第二顶表面(3a，3b)。

3.如权利要求2的工艺，其中蚀刻所述主体(3)的表面部分的所述步骤包括平坦化所述第二顶表面(3b)。

4.如权利要求2的工艺，其中形成所述有源区(4a；29，30)包括设置所述有源区，使其延伸到远达至少对应于所述第一顶表面(3a)的第一水平面，和形成所述环形区(5)包括设置所述环形区，使其延伸到远达低于所述第一水平面并且对应于所述第二顶表面(3b)的第二水平面。

5.如权利要求4的工艺，其中设置所述环形区(5)包括：在蚀刻所述表面层(9)的所述步骤之前，以与所述第一顶表面(3a)分开的距离，将所述第二导电类型的掺杂剂引入到所述主体(3)内部；和在蚀刻所述表面层的所述步骤之后进行设置所述环形区(5)远达所述第二顶表面(3b)的工艺。

6.如权利要求5的工艺，还包括在蚀刻所述表面层(9)的步骤之后在所述主体(3)上方生长热氧化层(15)，和去除在所述有源部分(1a)上方的所述热氧化层的步骤；生长热氧化层(15)的所述步骤包括进行设置所述环形区(5)的工艺的步骤。

7.如权利要求1的工艺，其中所述主体(3)具有与第一导电类型相反的第二导电类型；还包括在所述有源部分(1a)和所述边缘部分(1b)中形成贯穿所述主体(3)，尤其是贯穿所述保护区(4b)和所述环形区(5)的具有第一导电类型的电荷平衡柱形区(7)的步骤；形成柱形区的所述步骤还包括形成所述表面层(9)，和尤其是在所述第一顶表面(3a)上的所述柱形区(6)的表面延伸部分(10)和在所述表面延伸部分(10)之间的连接部分(11)。

8.如权利要求7的工艺，其中所述表面层(9)具有非平面轮廓，和所述表面延伸部分(10)具有凹槽的尤其是基本上V型的表面剖面。

9.如权利要求7的工艺，其中形成柱形区(7)包括：

在所述主体(3)内部形成深沟槽(8)；和

经由非选择性外延生长用半导体材料填充所述深沟槽(8)，以便在所述深沟槽(8)内部形成所述柱形区(7)和在所述第一顶表面(3a)上形成所述表面延伸部分(10)；所述柱形区(7)具有基本上与所述主体(3)的相反掺杂等级相平衡的掺杂等级。

10.如权利要求9的工艺，其中填充所述深沟槽(8)包括提供含有所述半导体材料的气体和含有所述第一导电类型的掺杂剂离子的气体；提供包括变化尤其是增加的含有掺杂剂离子的所述气体的流量。

11.如权利要求7的工艺，其中所述功率器件是双极性二极管，和其中所述有源区(4a)在平面图中具有基本为矩形的形状且其被所述环形区(5)包围；所述有源区(4a)的外围部分以连续的方式连接到所述保护区(4b)，和所述柱形区(7)进一步横跨所述有源区(4a)。