[发明专利]面积高效的浮置场环终端

摘要

一种带有浮置场环终端的大功率半导体器件（1）包括晶片（W），其中多个浮置场环（10）被形成在毗连于晶片（W）的第一主侧表面（2）的边缘终端区（TR）中。至少在终端区（TR）中，浮置场环被形成在其中的漂移层（5）包括表面层（5a）和块体层（5b），其中表面层（5a）毗连于第一主侧表面（2）被形成以分隔块体层（5b）与第一主侧表面（2）并且具有平均掺杂浓度，其少于块体层（5b）的最小掺杂浓度的50%。漂移层（5）包括多个增强掺杂区（15），其中增强掺杂区（15）的每一个与浮置场环（10）的对应一个至少在该浮置场环（10）的横向侧上直接接触，横向侧面朝向有源区（AR）。相对低掺杂的表面层（5a）和增强掺杂区（15）增大从浮置场环（10）到浮置场环（10）的电场耦合，因此允许面积高效的终端结构。每个增强掺杂区延伸到与对应的浮置场环（10）的深度至少相同的深度。

主权项

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（7）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）延伸到至少所述对应浮置场环（10）的深度（dFFR）的深度（dEDR；dEDR′）。