[发明专利]半导体器件

权利要求书

1.一种半导体器件，包括形成半导体元件(9)的单元区(1)和包围所述单元区(1)的周边区(2)，所述半导体器件包括：

半导体衬底(6)，其包括第一导电型层(3)和形成在所述第一导电型层(3)之上并用作漂移区的第一导电型柱区(4)和第二导电型柱区(5)，所述第一导电型柱区(4)和所述第二导电型柱区(5)形成超级结结构，所述半导体衬底(6)的一部分包括在所述单元区(1)中，而所述半导体衬底(6)的另一部分包括在所述周边区(2)中；所述超级结结构中的第一导电型电荷量和第二导电型电荷量在所述单元区(1)中被设定为相等，所述半导体衬底(6)还包括在所述周边区(2)中的电荷平衡变化区，其中在所述电荷平衡变化区中，所述超级结结构中的所述第一导电型电荷量朝着所述单元区(1)的外周边方向逐渐增大到大于所述第二导电型电荷量，

其中所述超级结结构包括电荷平衡变化结构，在所述电荷平衡变化结构中，所述第一导电型电荷量与所述第二导电型电荷量之间的关系也在深度方向上逐渐改变，并且

其中当所述第一导电型柱区(4)和所述第二导电型柱区(5)的重复单位是柱间距并且过剩浓度N由所述过剩浓度N＝(所述第二导电型电荷量-所述第一导电型电荷量)/所述柱间距来给出时，当N1是在所述电荷平衡变化区(27)中的最内周位置处的过剩浓度、N2是从所述单元区(1)延伸到所述外周边方向在所述电荷平衡变化区(27)中的最外周位置处的过剩浓度、以及x是在所述电荷平衡变化区(27)中的从所述最内周位置到所述最外周位置的距离时所述电荷平衡变化区(27)中朝着所述外周边方向的过剩浓度的浓度变化梯度dN/dx＝(N1-N2)/x和当N3是在所述单元区(1)中的表面位置处的过剩浓度、N4是在所述单元区(1)中的最深位置处的过剩浓度以及z是在所述单元区(1)中从所述表面位置到所述最深位置的距离时在所述电荷平衡变化结构中在深度方向上的过剩浓度的浓度变化梯度dN/dz＝(N3-N4)/z满足dN/dx≤dN/dz的关系。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中所述超级结结构被构造成使得所述第一导电型柱区(4)和所述第二导电型柱区(5)使用与所述第一导电型层(3)的平面方向平行的方向作为柱纵向方向并使用垂直于所述柱纵向方向的方向作为柱重复方向来重复和交替地形成，并且

其中每个所述第二导电型柱区(5)具有在所述柱纵向方向上的前端部，且所述前端部被形成为具有逐渐减小的宽度的锥形形状，使得与所述第一导电型柱区(4)的边界表面变成相对于所述柱重复方向倾斜的锥形形状。

3.根据权利要求2所述的半导体器件，

其中在所述超级结结构中，所述单元区(1)和所述周边区(2)中的所述第二导电型柱区(5)在所述柱重复方向上的尺寸是相等的，

其中在所述单元区(1)中，作为所述第一导电型柱区(4)和所述第二导电型柱区(5)的重复单位的柱间距是相等的，并且

其中所述周边区(2)中的所述柱间距朝着所述单元区(1)的外周边方向增大到大于所述单元区(1)中的所述柱间距。

4.根据权利要求2所述的半导体器件，

其中在所述超级结结构中，所述周边区(2)中的所述第二导电型柱区(5)在所述柱重复方向上的尺寸随着从所述单元区(1)朝向所述外周边方向的距离而逐渐减小，并且

其中作为所述第一导电型柱区(4)和所述第二导电型柱区(5)的重复单位的柱间距在所述单元区(1)中和所述周边区(2)中是恒定的。

5.根据权利要求2所述的半导体器件，

其中所述第二导电型柱区(5)的深度随着从所述单元区(1)朝向外周边的距离而减小。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中在所述周边区(2)中，所述第一导电型柱区(4)中的第一导电型杂质浓度随着从所述单元区(1)朝向外周边的距离而增大。