[发明专利]具有过补偿区的超级结半导体器件

权利要求书

1.一种制造超级结半导体器件的方法，所述方法包括：

将第一杂质类型的杂质引入到第一杂质类型的第一半导体层的被露出表面中以形成注入层；

在所述被露出表面上提供第一导电类型的第二半导体层；

穿过所述第二半导体层到所述第一半导体层中来蚀刻出沟槽，其中在所述沟槽之间形成具有从所述注入层获得的第一过补偿区的第一立柱；以及

在所述沟槽中提供第二导电类型的第二立柱，其中第一和第二立柱形成具有竖向的第一节段的超级结结构，在该第一节段中所述第一过补偿区对所述第二立柱中的对应的节段进行过补偿。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一过补偿区以从-0.1到-0.5的补偿率对所述第二立柱的相对应的部分进行过补偿。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述沟槽被蚀刻成具有垂直于所述被露出表面的竖向侧壁。

4.根据权利要求3所述的方法，其中在所述第一过补偿区中第一导电类型的平均净杂质浓度至少为在所述第一立柱的、所述第一过补偿区之外的端部节段中的最大净杂质浓度的十倍。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一半导体层是在基底衬底上通过外延生长的，并且所述第二半导体层是在所述第一半导体层上通过外延生长的。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在所述超级结结构的直接邻接于所述第一节段的第二节段中提供第二导电类型的第二过补偿区，所述第二过补偿区对所述第一立柱的相对应的节段进行过补偿。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第二节段被提供为与所述第一节段相比更靠近所述第二半导体层的被露出的第一表面。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述第二过补偿区中的平均净杂质浓度至少为在所述第二立柱的、所述第二过补偿区之外的端部部分中的平均净杂质浓度的十倍。

9.根据权利要求6所述的方法，其中提供所述第二立柱包括：

利用第二导电类型的半导体材料填充所述沟槽的第一部分；

将第二杂质类型的杂质引入到所述第一部分的被露出的处理表面中以形成所述第二过补偿区；以及

利用第二导电类型的半导体材料填充所述沟槽的剩余的部分。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：

在填充所述沟槽之前利用电介质衬垫至少对所述沟槽的侧壁加衬。

11.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：

在提供所述第二半导体层之前，以与用于将第一杂质类型的杂质注入到所述被露出表面中相比更低的注入能量将第二杂质类型的杂质引入到所述第一半导体层的所述被露出表面的节段中以形成空间上分离的第二过补偿区。

12.根据权利要求6所述的方法，其中提供所述第二半导体层包括：

在所述被露出表面上提供所述第二半导体层的第一子部分；

将第二杂质类型的杂质引入到所述第一子部分的被露出的辅助处理表面的节段中以形成空间上分离的第二过补偿区；以及

在所述辅助处理表面上提供所述半导体层的剩余的子部分。

13.根据权利要求11所述的方法，其中在每个第一立柱中提供至少两个空间上分离的第二过补偿区。

14.根据权利要求13所述的方法，其中直接相邻于所述第二立柱来提供所述空间上分离的第二过补偿区。

15.根据权利要求13所述的方法，其中与所述第二立柱分隔地提供所述空间上分离的第二过补偿区。

16.一种超级结半导体器件，包括：

超级结结构，其包括第一导电类型的第一立柱和与第一导电类型相对的第二导电类型的第二立柱，所述第二立柱将邻近的第一立柱彼此分离开并且在垂直于半导体本体的第一表面的竖向方向上延伸，

其中所述第一立柱具有非起伏的侧壁，并且在所述超级结结构的竖向的第一节段中，第一导电类型的杂质过补偿第二导电类型的杂质，

其中在所述超级结结构的直接邻接于所述第一节段的竖向的第二节段中，在所述第一立柱中形成第二过补偿区。

17.根据权利要求16所述的超级结半导体器件，其中超级结区域结构的所述第一节段具有过量的第一导电类型的杂质。