[发明专利]垂直功率半导体器件及制造方法

说明书

提出了一种垂直功率半导体器件（100）。该垂直功率半导体器件（100）包括半导体本体（102），其具有第一主表面（104）和沿着垂直方向（y）与第一主表面（104）相对的第二主表面（106）。垂直功率半导体器件（100）还包括半导体本体（102）中的漂移区（108）。漂移区（108）包括铂原子（109）。垂直功率半导体器件（100）还包括漂移区（108）与第二主表面（106）之间的半导体本体（102）中的场停止区（110）。场停止区（110）包括多个杂质峰（P1、P2）。多个杂质峰（P1、P2）中的第一杂质峰（P1）具有比多个杂质峰（P1、P2）中的第二杂质峰（P2）更大的浓度（c）。第一杂质峰（P1）包括氢，而第二杂质峰（P2）包括氦。

技术领域

本公开涉及半导体器件，具体地，涉及包括场停止区的垂直功率半导体器件。

背景技术

在像IGBT（绝缘栅双极晶体管）或二极管的半导体开关器件中，移动电荷载流子充满了低掺杂漂移区并形成提供低导通状态电阻的电荷载流子等离子体。半导体器件技术的一个目标在于减少半导体开关器件中的电功率耗散。虽然可以通过改变某一器件参数来改善电功率耗散，但是这可能会导致另一器件特性的劣化。因此，在技术开发期间，基于考虑到目标器件规范而要满足的多个折衷来设计器件参数。

需要降低垂直功率半导体器件中的电功率耗散。

发明内容

本公开的示例涉及一种垂直功率半导体器件。垂直功率半导体器件包括半导体本体，该半导体本体具有第一主表面和沿着垂直方向与第一主表面相对的第二主表面。垂直功率半导体器件还包括半导体本体中的漂移区。漂移区包括铂原子（Pt）。场停止区布置在漂移区和第二主表面之间的半导体本体中。场停止区包括多个杂质峰。多个杂质峰中的第一杂质峰具有比多个杂质峰中的第二杂质峰更大的浓度。第一杂质峰包括氢（H）或是氢峰，而第二杂质峰包括氦（He）或是氦峰。

本公开的另一示例涉及一种制造垂直功率半导体器件的方法。该方法包括在半导体本体中形成漂移区，该半导体本体具有第一主表面和沿着垂直方向与第一主表面相对的第二主表面，其中，漂移区包括铂原子。该方法还包括在漂移区和第二主表面之间的半导体本体中形成场停止区，其中，场停止区包括多个杂质峰，并且多个杂质峰中的第一杂质峰被设置为比多个杂质峰中的第二杂质峰更大的浓度。第一杂质峰包括氢或是氢峰，而第二杂质峰包括氦或是氦峰。

本领域技术人员在阅读以下详细描述并查看附图后将认识到附加的特征和优点。

附图说明

附图被包括以提供对实施例的进一步理解，并且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了垂直功率半导体器件和制造垂直功率半导体器件的方法的实施例，并且与描述一起用于解释实施例的原理。在以下详细描述和权利要求中描述了进一步的实施例。

图1至图3是用于示出在漂移区中包括铂并且在场停止区中包括氢吸除（gettering）规定的垂直功率半导体器件的示例的示意性截面图；

图4至图6是示出垂直功率半导体器件的场停止区中的示例性杂质浓度c相对于垂直方向y的示意图；

图7是示出垂直功率半导体二极管的示例性杂质浓度c相对于垂直方向y的示意图；

图8是示出垂直功率半导体器件的实验泄漏电流Il相对于反向或阻断电压Vr的示意图。

具体实施方式

在以下详细描述中，参照了附图，附图形成了详细描述的一部分，并且在附图中通过图示的方式示出了其中可以实施本发明的具体实施例。应该理解，在不脱离本发明范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以进行结构或逻辑上的改变。例如，针对一个实施例示出或描述的特征可以用于其他实施例上或与其他实施例结合使用，以产生又一实施例。本发明旨在包括这样的修改和变化。示例使用特定语言来描述，其不应被解释为限制所附权利要求的范围。附图没有按比例绘制，并且仅用于说明性目的。为了清楚起见，如果没有另外说明，则在不同的附图中，相同的元素由对应的附图标记来表示。