[发明专利]包括边缘区域的半导体器件和制造半导体器件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及包括边缘区域的半导体器件和制造半导体器件的方法。

背景技术

功率半导体器件被用作用于导通和关断被提供高电流的负载的电力电子电路（power electronic circuit）中的开关。通常，功率半导体器件能够在“导通”状态下载送大量的电流，并且在“关断”状态下支持大的反向偏置电压。

期望的是改进半导体器件的可靠性。

发明内容

根据实施例，半导体器件包括包含第一导电性类型的第一掺杂剂的掺杂层。在掺杂层中，在围绕半导体器件的元素区域（element area）的边缘区域中形成反掺杂区。反掺杂区包含至少第一导电性类型的第一掺杂剂和第二导电性类型的第二掺杂剂，该第二导电性类型与第一导电性类型相反。在反掺杂区内，第二掺杂剂的浓度为第一掺杂剂的浓度的至少20%且至多100%。

根据另一实施例，功率IGFET（绝缘栅场效应晶体管）包括包含第一导电性类型的第一掺杂剂元素的掺杂层。在围绕半导体器件的元素区域的边缘区域中的掺杂层中形成反掺杂区，其中，该反掺杂区包含至少第一掺杂剂元素和第二导电性类型的第二掺杂剂元素，该第二导电性类型与第一导电性类型相反。第二掺杂剂元素的浓度为第一掺杂剂元素的浓度的至少20%和至多100%。

根据参考制造半导体器件的方法的实施例，提供了掺杂层。在围绕半导体器件的元素区域的边缘区域中的掺杂层中形成反掺杂区。反掺杂区包含至少第一导电性类型的第一掺杂剂和第二导电性类型的第二掺杂剂，该第二导电性类型与第一导电性类型相反。第二掺杂剂的浓度为第一掺杂剂的浓度的至少20%和至多100%。

本领域的技术人员在阅读以下详细描述时和观看附图时将认识到附加特征和优点。

附图说明

包括附图是为了提供对本发明的进一步理解，并且附图被结合在本说明书中并构成其一部分。附图图示出本发明的实施例并连同描述一起用于解释本发明的原理。将很容易认识到本发明的其他实施例和预期优点，因为通过参考以下详细描述，将更好地理解它们。附图的元素不一定相互之间按比例。相同的参考标号指定相应的类似部分。

图1A是关于根据本发明的实施例的包括边缘区域和元素区域的半导体器件的示意性顶视图。

图1B是图1A的半导体器件的示意性横截面图。

图2A是示出了根据参考高度掺杂衬底层上的掺杂外延层的实施例的沿着图1B的半导体器件的元素区域中的线I-I的掺杂剂分布的图。

图2B是示出了沿着图1B的半导体器件的边缘区域中的线II-II的掺杂剂分布的图。

图3A是示出了根据关于砷掺杂衬底层的实施例的沿着图1B的半导体器件的元素区域中的线I-I的掺杂剂分布的示意图。

图3B是示出了根据关于砷掺杂衬底层的实施例的图1B的半导体器件的边缘区域中的沿着线II-II的掺杂剂分布的示意图。

图4A是根据其他实施例的包括二极管和反掺杂区的半导体器件的示意性横截面图。

图4B是根据其他实施例的包括绝缘栅双极晶体管和反掺杂区的半导体器件的示意性横截面图。

图5是根据另一实施例的制造半导体器件的方法的简化流程图。

具体实施方式

在以下详细描述中，对形成关于这个一部分的附图进行参考，并且在附图中以图示的方式图示出其中可以实施本发明的特定实施例。应理解的是在不脱离本发明的范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以进行结构或逻辑改变。例如，可以在其他实施例上或与其他实施例相结合地使用针对一个实施例示出或描述的特征以产生其他实施例。意图在于本发明包括此类修改和变更。使用特定语言描述了示例，不应将其理解为限制所附权利要求书的范围。附图并未按比例且仅仅是出于说明性目的。为了明了起见，如果没有另外说明，则在不同的图中用相同的参考标号来指定相同的元素或制造过程。

术语“具有”、“包含”、“包括”等是开放的，并且该术语指示所述元素或特征的存在但不排除特征的附加元素。冠词“一”、“一个”和“该”意图包括复数以及单数，除非上下文另外明确地指出。

附图通过紧挨着掺杂类型“n”和“p”指示“-”或“+”来图示出相对掺杂浓度。例如“n^-”意指低于“n”掺杂区的掺杂浓度的掺杂浓度，而“n⁺”掺杂区具有高于“n”掺杂区的掺杂浓度。相同相对掺杂浓度的掺杂区不一定具有相同的绝对掺杂浓度。例如，两个不同的“n”掺杂区可以具有相同或不同的绝对掺杂浓度。