[发明专利]面积高效的浮置场环终端

权利要求书

1.一种包括晶片(W)的大功率半导体器件(1)，所述晶片(W)具有第一主侧表面(2)、第二主侧表面(3)、有源区(AR)和横向环绕所述有源区(AR)的终端区(TR)，所述第二主侧表面(3)平行于所述第一主侧表面(2)并在横向方向中延伸，其中：

所述晶片(W)按从所述第一主侧表面(2)到所述第二主侧表面(3)的顺序包括：

(a)第一传导性类型的第一半导体层(4)，所述第一传导性类型是n类型或p类型传导性；

(b)第二传导性类型的第二半导体层(5)，所述第二传导性类型与所述第一传导性类型不同，其中所述第二半导体层(5)与所述第一半导体层(4)直接接触以形成第一pn结；以及

(c)所述第二传导性类型的第三半导体层(6)，所述第三半导体层(6)具有比所述第二半导体层(5)的掺杂浓度更高的掺杂浓度，

第一电极(7)被形成在所述第一主侧表面(2)上以形成与所述第一半导体层(4)的第一接触，

第二电极(8)被形成在所述第二主侧表面(3)上以形成第二接触，

多个浮置场环(10)被形成在毗连于所述晶片(W)的所述第一主侧表面(2)的所述终端区(TR)中，其中所述浮置场环(10)中的每一个是所述第一传导性类型的第一环形半导体区，所述浮置场环(10)中的每一个横向环绕所述有源区(AR)和所述第一半导体层(4)并且所述浮置场环(10)中的每一个与所述第二半导体层(5)形成第二pn结，并且其中所述浮置场环(10)在横向方向中与彼此隔开并且通过所述第二半导体层(5)与彼此分隔，

在所述终端区(TR)中所述第二半导体层(5)包括表面层(5a)和块体层(5b)，其中所述表面层(5a)毗连于所述第一主侧表面(2)被形成并具有少于所述块体层(5b)的最小掺杂浓度的50％的平均掺杂浓度，

特征在于，

所述第二半导体层(5)包括多个增强掺杂区(15；15′；15″；15″′)，其中：

所述增强掺杂区(15；15′；15″；15″′)中的每一个被形成在毗连于所述晶片(W)的所述第一主侧表面(2)的所述终端区(TR)中，并且

所述增强掺杂区(15；15′；15″；15″′)中的每一个是所述第二传导性类型的第二环形半导体区，所述增强掺杂区(15；15′；15″；15″′)中的每一个横向地环绕所述有源区(AR)和所述第一半导体层(4)，其中所述增强掺杂区(15；15′；15″；15″′)中的每一个与所述浮置场环(10)中的对应一个至少在该浮置场环(10)的横向侧上直接接触，所述横向侧面朝向所述有源区(AR)，

所述增强掺杂区(15；15′；15″；15″′)中的每一个具有峰值掺杂浓度，所述峰值掺杂浓度高于所述块体层(5b)的所述最小掺杂浓度，

除了紧邻所述有源区(AR)的增强掺杂区(15；15′；15″；15″′)之外，所述增强掺杂区(15；15′；15″；15″′)中的每一个通过所述表面层(5a)在朝向所述有源区(AR)的方向中与下个浮置场区(10)分隔，

紧邻所述有源区(AR)的所述增强掺杂区(15；15′；15″；15″′)通过所述表面层(5a)在朝向所述有源区(AR)的方向中与所述第一半导体层(4)分隔，以及

其中所述增强掺杂区(15；15′；15″；15″′)中的每一个从所述第一主侧表面(2)延伸到至少对应浮置场环(10)的深度(d_FFR)的深度(d_EDR；d_EDR′)。

2.根据权利要求1所述的大功率半导体器件(1)，其中所述表面层(5a)的所述平均掺杂浓度在所述块体层(5b)的所述最小掺杂浓度的10％和50％之间的范围中，或者在所述块体层(5b)的所述最小掺杂浓度的20％和40％之间的范围中。

3.根据权利要求1或2所述的大功率半导体器件(1)，其中所述表面层(5a)和所述块体层(5b)之间的分界面处的转变区中的掺杂分布是带有陡坡度的所述掺杂浓度的阶梯状，所述掺杂浓度在所述转变区中从所述表面层(5a)到所述块体层(5b)增大至少100％，其中所述转变区具有少于0.1μm的厚度。