專利名稱：具有漂移區(qū)域和補(bǔ)償區(qū)域的半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種用于制作具有漂移區(qū)域和補(bǔ)償區(qū)域的半導(dǎo)體器件、尤其是功率半導(dǎo)體器件的方法，以及涉及一種具有漂移區(qū)域和補(bǔ)償區(qū)域的半導(dǎo)體器件、尤其是功率半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù)：
比如功率MOSFET或功率二極管這樣的功率半導(dǎo)體器件被廣泛地用在高功率應(yīng)用中。取決于其特定設(shè)計(jì)，功率器件可以具有從幾十伏特到幾百伏特或者甚至幾千伏特變化的電壓阻斷能力。在功率半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)中的一大挑戰(zhàn)是在給定阻斷電壓能力下提供低導(dǎo)通電阻。功率半導(dǎo)體器件包含在ρ摻雜半導(dǎo)體區(qū)域和n摻雜半導(dǎo)體區(qū)域之間形成的ρη結(jié)。 當(dāng)Pn結(jié)被反向偏置時(shí)，組件阻斷。在這種情況下，耗盡區(qū)域或空間電荷區(qū)域在ρ摻雜和η摻雜區(qū)域中傳播。通常，這些半導(dǎo)體區(qū)域之一比這些半導(dǎo)體區(qū)域的另一個(gè)更輕摻雜，使得耗盡區(qū)域主要在更輕摻雜的區(qū)域中延伸，更輕摻雜的區(qū)域主要支持了施加在ρη結(jié)兩端的電壓。 支持阻斷電壓的半導(dǎo)體區(qū)域在MOSFET中被稱為漂移區(qū)域，且在二極管中被稱為基極區(qū)域。除了漂移或基極區(qū)域外超結(jié)或補(bǔ)償組件包括與漂移區(qū)域互補(bǔ)摻雜且與漂移區(qū)域相鄰布置的補(bǔ)償區(qū)域。當(dāng)阻斷電壓施加于這種組件的ρη結(jié)且耗盡區(qū)域在漂移區(qū)域中傳播時(shí)，在漂移區(qū)域中存在的摻雜劑電荷和在補(bǔ)償區(qū)域中存在的摻雜劑電荷相互補(bǔ)償。因而，為了獲得給定電壓阻斷能力，超結(jié)器件中的漂移區(qū)域可能比常規(guī)器件中的漂移區(qū)域更高地?fù)诫s，這導(dǎo)致較低的導(dǎo)通電阻。超結(jié)器件的漂移區(qū)域和補(bǔ)償區(qū)域例如通過(guò)層疊地外延生長(zhǎng)多個(gè)半導(dǎo)體層而形成。 在這些外延生長(zhǎng)的半導(dǎo)體層中，形成η型摻雜劑區(qū)域和P型摻雜劑區(qū)域，使得在各個(gè)半導(dǎo)體層內(nèi)，η型摻雜劑區(qū)域和ρ型摻雜劑區(qū)域交替地布置，且使得在具有多個(gè)半導(dǎo)體層的布置中，P型摻雜劑區(qū)域?qū)盈B布置且η摻雜劑區(qū)域?qū)盈B布置。ρ型摻雜劑區(qū)域和η型摻雜劑區(qū)域的摻雜劑然后通過(guò)加熱半導(dǎo)體本體到所需的擴(kuò)散溫度而擴(kuò)散到周圍的半導(dǎo)體區(qū)域中。從層疊布置的η型摻雜劑區(qū)域擴(kuò)散的摻雜劑形成在半導(dǎo)體層布置的垂直方向延伸的η摻雜列， 且來(lái)自P型摻雜劑區(qū)域的摻雜劑形成半導(dǎo)體層布置中的P摻雜列。這些η摻雜和P摻雜列形成完成的器件中的漂移和補(bǔ)償區(qū)域。功率半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)中的另一挑戰(zhàn)是收縮器件，S卩，減小其尺寸而不減小其電流承受能力及其電壓阻斷能力。收縮超結(jié)器件需要在某一方向減小η摻雜和ρ摻雜列的尺寸，該方向是垂直于器件中的電流流動(dòng)方向的方向。在上面解釋的擴(kuò)散工藝中，η型摻雜劑和P型摻雜劑不僅在半導(dǎo)體層布置的垂直方向擴(kuò)散，而且還在水平方向擴(kuò)散。由于在水平方向的這種擴(kuò)散，η摻雜和ρ摻雜列的尺寸不能任意減小。根據(jù)另一已知方法，在半導(dǎo)體襯底上外延層疊生長(zhǎng)多個(gè)半導(dǎo)體層，其中，在這些半導(dǎo)體層中的每一個(gè)中，η型摻雜劑區(qū)域和ρ型摻雜劑區(qū)域制作為在各個(gè)半導(dǎo)體層內(nèi)交替布置且在半導(dǎo)體層布置的垂直方向?qū)盈B。在該半導(dǎo)體層布置中，在η型摻雜劑區(qū)域和P型摻雜劑區(qū)域之間形成溝槽，且這些溝槽被填充有比如電介質(zhì)材料的填充材料。填充有隔離材料的這些溝槽限制了水平方向η型摻雜劑和P型摻雜劑的擴(kuò)散，使得可以形成窄的η摻雜和P摻雜列。然而，該方法要求形成通過(guò)多個(gè)外延生長(zhǎng)的半導(dǎo)體層延伸的深溝槽。半導(dǎo)體材料中的溝槽不能制作得完美地垂直，即，這種溝槽通常相對(duì)于垂直方向傾斜。這具有這種影響溝槽的頂端的開(kāi)孔相對(duì)于溝槽的底部偏移。對(duì)于例如50Mffl的溝槽深度，0. 5°的角度已經(jīng)導(dǎo)致幾百nm的偏移。η摻雜列或ρ摻雜列的最小可能尺寸由兩個(gè)溝槽之間的最小可能距離給出。由于深溝槽的傾斜和由其產(chǎn)生的偏移，兩個(gè)溝槽之間的距離且因此η摻雜和ρ摻雜列的尺寸不能任意減小。因此，存在對(duì)提供如下半導(dǎo)體器件的需要其具有在半導(dǎo)體本體中彼此相鄰布置的窄的η摻雜和ρ摻雜列。

發(fā)明內(nèi)容
第一方面涉及一種形成具有第一摻雜類型的漂移區(qū)域和第二摻雜類型的補(bǔ)償區(qū)域的半導(dǎo)體器件的方法。該方法包括提供第一半導(dǎo)體層，以及在第一半導(dǎo)體層上形成層疊的多個(gè)層堆疊布置，每個(gè)層堆疊布置包括至少一個(gè)第二半導(dǎo)體層、具有第一摻雜類型的摻雜劑的多個(gè)第一摻雜劑區(qū)域和具有第二摻雜劑類型的摻雜劑的多個(gè)第二摻雜劑區(qū)域以及至少一些相鄰的第一和第二摻雜劑區(qū)域之間的夾層段，其中第一摻雜劑區(qū)域中的至少一些和第二摻雜劑區(qū)域的至少一些交替且彼此間隔開(kāi)布置。針對(duì)層堆疊布置中的每一個(gè)單獨(dú)形成夾層段，且兩個(gè)相鄰層堆疊布置的第一摻雜劑區(qū)域和第二摻雜劑區(qū)域形成為使得第一摻雜劑區(qū)域中的至少一些在第一方向基本層疊布置且第二摻雜劑區(qū)域中的至少一些在第一方向基本層疊布置。該方法還包括擴(kuò)散第一和第二摻雜劑區(qū)域的摻雜劑，使得由第一摻雜劑區(qū)域的摻雜劑形成漂移區(qū)域且使得由第二摻雜劑區(qū)域的摻雜劑形成補(bǔ)償區(qū)域。第二方面涉及一種具有第一摻雜類型的多個(gè)漂移區(qū)域和第二摻雜類型的多個(gè)補(bǔ)償區(qū)域的半導(dǎo)體器件。該多個(gè)漂移區(qū)域和多個(gè)補(bǔ)償區(qū)域交替地布置，其中，漂移區(qū)域中的每一個(gè)和補(bǔ)償區(qū)域中的每一個(gè)在第一方向跨越層疊布置的多個(gè)半導(dǎo)體層延伸。而且，漂移區(qū)域中的至少一些每個(gè)都通過(guò)夾層而與相鄰補(bǔ)償區(qū)域分離，所述夾層包括布置在半導(dǎo)體層中的多個(gè)夾層段。第三方面涉及一種形成具有第一摻雜類型的漂移區(qū)域和第二摻雜類型的補(bǔ)償區(qū)域的半導(dǎo)體器件的方法。該方法包括提供第一半導(dǎo)體層；以及在第一半導(dǎo)體層上形成層疊的多個(gè)層堆疊布置。每個(gè)層堆疊布置包括具有第一摻雜類型的基本摻雜的至少一個(gè)第二半導(dǎo)體層、具有在第二方向彼此間隔開(kāi)布置的第二摻雜類型的摻雜劑的多個(gè)摻雜劑區(qū)域、 以及至少一些相鄰摻雜劑區(qū)域之間的兩個(gè)夾層段，其中這兩個(gè)夾層段在第二方向彼此間隔開(kāi)布置。針對(duì)層堆疊布置中的每一個(gè)單獨(dú)形成夾層段，其中，兩個(gè)相鄰層堆疊布置的摻雜劑區(qū)域形成為使得摻雜劑區(qū)域中的至少一些在第一方向基本層疊地布置。該方法還包括擴(kuò)散摻雜劑區(qū)域的摻雜劑，使得漂移區(qū)域和補(bǔ)償區(qū)域中的一個(gè)由摻雜劑區(qū)域的摻雜劑形成，其中漂移區(qū)域和補(bǔ)償區(qū)域中的另一個(gè)由具有第二半導(dǎo)體層的基本摻雜的區(qū)域形成。當(dāng)閱讀下面的詳細(xì)描述時(shí)且當(dāng)查看附圖時(shí)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到附加特征和優(yōu)點(diǎn)。


現(xiàn)在將參考附圖解釋示例。附圖用于說(shuō)明基本原理，使得僅說(shuō)明用于理解基本原理所必要的方面。附圖未按比例繪制。在附圖中，相同的參考符號(hào)表示相似的特征。包括圖IA至IF的圖1說(shuō)明用于制作通過(guò)夾層分離的η型和ρ型列的方法的第一實(shí)施例。包括圖2Α和2Β的圖2說(shuō)明圖1中說(shuō)明的方法的修改。圖3說(shuō)明實(shí)現(xiàn)為具有通過(guò)夾層分離的互補(bǔ)摻雜的漂移區(qū)域和補(bǔ)償區(qū)域的晶體管的半導(dǎo)體器件的實(shí)施例。圖4說(shuō)明實(shí)現(xiàn)為具有通過(guò)夾層分離的互補(bǔ)摻雜的漂移區(qū)域和補(bǔ)償區(qū)域的二極管的半導(dǎo)體器件的實(shí)施例。包括圖5Α至5Ε的圖5說(shuō)明用于在半導(dǎo)體層中制作通過(guò)夾層段分離的第一和第二摻雜劑區(qū)域的方法的實(shí)施例。圖6說(shuō)明當(dāng)修改根據(jù)圖5的方法時(shí)獲得的半導(dǎo)體布置。圖7說(shuō)明通過(guò)圖3和4中說(shuō)明的半導(dǎo)體器件之一的水平剖面圖。圖8說(shuō)明在具有多個(gè)半導(dǎo)體層的布置中布置夾層段的第二實(shí)施例。圖9說(shuō)明在具有多個(gè)半導(dǎo)體層的布置中布置夾層段的第三實(shí)施例。圖10說(shuō)明在具有多個(gè)半導(dǎo)體層的布置中布置夾層段的第四實(shí)施例。圖11說(shuō)明在具有多個(gè)半導(dǎo)體層的布置中布置夾層段的第五實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖IA至IF說(shuō)明用于制作η摻雜和ρ摻雜列的方法的第一實(shí)施例，該η摻雜和ρ 摻雜列在半導(dǎo)體本體中彼此相鄰布置且通過(guò)夾層至少部分地彼此分離。該方法在比如功率晶體管或功率二極管這樣的功率半導(dǎo)體器件(其中需要η摻雜和P摻雜半導(dǎo)體列作為漂移區(qū)域和補(bǔ)償區(qū)域)的制作中是尤其有用的。參考圖1Α，在第一步驟中提供具有第一表面111和第二表面112的第一半導(dǎo)體層 110。第一半導(dǎo)體層110例如是半導(dǎo)體襯底。圖IA以垂直剖面說(shuō)明第一半導(dǎo)體層110的剖面，該垂直剖面是垂直于第一和第二表面111、112的平面。第一半導(dǎo)體層110可以由比如硅 (Si)、碳化硅(SiC)、氮化稼(GaN)或砷化鎵(GaAs)這樣的常規(guī)半導(dǎo)體材料制成。關(guān)于這一點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)提及，參考下面的描述在第一層上形成的外延層的材料對(duì)應(yīng)于第一層110的材料。第一半導(dǎo)體層110可以是高摻雜的且可以具有IO18CnT3和IO22CnT3之間的范圍內(nèi)的摻雜濃度。第一半導(dǎo)體層110或第一半導(dǎo)體層110的至少部分可以用作完成的組件中的有源組件區(qū)域，比如MOSFET中的漏極區(qū)域或二極管中的發(fā)射極區(qū)。參考圖1B，在第一半導(dǎo)體層110的第一表面111上制作多個(gè)層堆疊布置中的第一個(gè)。層堆疊布置包括至少一個(gè)第二半導(dǎo)體層UO1，其尤其是在第一半導(dǎo)體層110上外延生長(zhǎng)的單晶半導(dǎo)體層。制作層堆疊布置還包括制作多個(gè)第一和第二摻雜劑區(qū)域11、21，其中第一和第二摻雜劑區(qū)域11、21交替布置在該至少一個(gè)第二半導(dǎo)體層UO1中。第一摻雜劑區(qū)域 11例如通過(guò)經(jīng)由半導(dǎo)體層UO1的第一表面Ul1向半導(dǎo)體層UO1注入第一摻雜劑類型的摻雜劑而形成，且第二摻雜劑區(qū)域11例如通過(guò)向半導(dǎo)體層UO1注入第二摻雜劑類型的摻雜劑而形成。在圖IB示出的實(shí)施例中，第二半導(dǎo)體層UO1的第一表面Ul1是第二半導(dǎo)體層 120!遠(yuǎn)離第一半導(dǎo)體層110的表面。進(jìn)一步，形成基本在第一方向從第一表面Ul1延伸的溝槽123p在圖1示出的實(shí)施例中，第一方向是第二半導(dǎo)體層UO1的垂直方向。第二半導(dǎo)體層UO1的“垂直方向”是垂直于第一表面121工的方向。溝槽1213在相鄰的第一和第二摻雜劑區(qū)域11、21之間形成。 這些溝槽123i因此將第一和第二摻雜劑區(qū)域11、21彼此分離或隔離。在圖IB中示出的實(shí)施例中，溝槽123i形成為不完全延伸通過(guò)具有至少一個(gè)第二半導(dǎo)體層UO1的層堆疊布置。 然而，這僅是示例。根據(jù)此處將在稍后解釋的其他實(shí)施例，溝槽123i可以完全延伸通過(guò)具有至少一個(gè)第二半導(dǎo)體層UO1的層堆疊，且甚至延伸到底層半導(dǎo)體層(圖IB中的110)中。 當(dāng)層堆疊布置僅包括一個(gè)第二半導(dǎo)體層時(shí)，第一和第二摻雜劑區(qū)域11、21可以在制作溝槽 123!之前制作或可以在制作溝槽123i之后制作。參考圖1C，用填充材料填充溝槽123i，使得在第一和第二摻雜劑區(qū)域11、21之間形成夾層段31。填充材料例如是比如氧化物或氮化物這樣的電介質(zhì)材料。圖IB和IC中示出的用于形成具有至少一個(gè)第二半導(dǎo)體層UO1、第一和第二摻雜劑區(qū)域11、21以及夾層段31的第一層堆疊的方法步驟重復(fù)若干次，使得參考圖1D，在第一半導(dǎo)體層120上層疊形成多個(gè)層堆疊，其中層堆疊布置中的每一個(gè)包括至少一個(gè)第二半導(dǎo)體層UO1-UO6。在具有至少一個(gè)第二半導(dǎo)體層UO1-UO6的這些層堆疊中的每一個(gè)中，形成第一和第二摻雜劑區(qū)域11、21以及將第一和第二摻雜劑區(qū)域11、21彼此分離的夾層段31。 各個(gè)層堆疊布置的夾層段單獨(dú)形成，即，在一個(gè)層堆疊布置上形成另一層堆疊布置之前，形成一個(gè)層堆疊布置的夾層段31。在圖IA至IF中示出的實(shí)施例中，層堆疊布置中的每一個(gè)僅包括一個(gè)第二半導(dǎo)體層。然而，這僅是示例。參考說(shuō)明根據(jù)另一實(shí)施例通過(guò)層堆疊布置的剖面圖的圖2A和2B， 一個(gè)層堆疊布置可以包括層疊布置的多個(gè)第二半導(dǎo)體層120n、120i2、120im。圖2A至2B中示出的層堆疊布置包括三個(gè)第二半導(dǎo)體層120n、120i2、120im。然而，這僅是示例，第二半導(dǎo)體層的數(shù)目可以任意選擇。參圖2A，在參考圖2B在下一方法步驟中形成夾層段31之前，在一個(gè)層堆疊布置的半導(dǎo)體層120n、120i2、120im中的每一個(gè)中形成第一和第二摻雜劑區(qū)域11、21。夾層段可以形成為完全延伸通過(guò)一個(gè)層堆疊布置或不完全延伸通過(guò)一個(gè)層堆疊布置。在下面示出的實(shí)施例中，各個(gè)層堆疊布置僅包括一個(gè)第二半導(dǎo)體層。然而，這僅是示例。這些層堆疊布置也可以制作為包括若干第二半導(dǎo)體層，其中在每個(gè)第二半導(dǎo)體層中形成第一和第二摻雜劑區(qū)域12、21，且其中在形成各個(gè)第二半導(dǎo)體層之后形成夾層段。參考圖1D，在具有多個(gè)層堆疊布置或多個(gè)第二半導(dǎo)體層UO1-UO6的布置中形成第一和第二摻雜劑區(qū)域11、21，使得存在具有第一摻雜劑區(qū)域11的若干組和具有第二摻雜劑區(qū)域21的若干組，其中一組的第一摻雜劑區(qū)域在垂直方向基本層疊布置，且一組的第二摻雜劑區(qū)域在垂直方向基本層疊布置?！霸诖怪狈较蚧緦盈B”意味著在半導(dǎo)體層布置的垂直方向摻雜劑區(qū)域至少大約層疊布置。就這點(diǎn)而言，“至少大約”意味著兩個(gè)相鄰第二半導(dǎo)體層的第一或第二摻雜劑區(qū)域可以在水平方向彼此偏移布置，其中偏移例如至多處于夾層段的寬度的范圍內(nèi)。夾層段的“寬度”是其在水平方向的尺寸。具有第二半導(dǎo)體層UO1-UO6 的布置具有彼此垂直延伸的兩個(gè)水平方向基本垂直于夾層段31延伸的第一水平方向；以及垂直于圖IA至IF中示出的剖面延伸的第二水平方向。結(jié)合本描述，除非明確其它說(shuō)明， “水平方向，，意味著第一水平方向。圖ID中示出的布置包括6個(gè)層堆疊布置，在每個(gè)層堆疊中具有一個(gè)第二半導(dǎo)體層 12(^-12(^然而，這僅是示例。層堆疊布置的數(shù)目以及因此第二半導(dǎo)體層的數(shù)目可以任意選擇。根據(jù)其他實(shí)施例，半導(dǎo)體層布置包括n=9或n=15個(gè)第二半導(dǎo)體層。各個(gè)層堆疊布置可以具有相同數(shù)目的第二半導(dǎo)體，比如圖IA至IF的實(shí)施例中的一個(gè)第二半導(dǎo)體層的數(shù)目， 或者可以具有不同數(shù)目的第二半導(dǎo)體層。制作各個(gè)層堆疊布置中的夾層段31，使得存在若干組夾層段31，其中一組的夾層段在垂直方向基本層疊地布置?！盎緦盈B”意味著夾層段31可以在水平方向彼此相對(duì)稍微偏移。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，布置在相鄰第二半導(dǎo)體層^O1-UO6中的兩個(gè)夾層段31的水平偏移至多是夾層段的厚度的兩倍。夾層段31的厚度是其在水平方向的尺寸。在垂直方向?qū)?zhǔn)的這些夾層段31形成了一個(gè)夾層30，其中，參考圖1D，存在多個(gè)夾層30，這些夾層中的每一個(gè)布置在第一和第二摻雜劑區(qū)域12、21之間。第二半導(dǎo)體層UO1-UO6可以是非摻雜(本征)的或者可以具有基本摻雜濃度。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第二半導(dǎo)體層具有摻雜濃度約為ι ·1016 (lE16)cm_3的η型基本摻雜。各個(gè)第二半導(dǎo)體層的厚度例如處于2Mm至IOMffl之間的范圍內(nèi)。第二半導(dǎo)體層UO1-UO6的“厚度”是它們?cè)诖怪狈较虻某叽纭Ｔ诟鱾€(gè)第二半導(dǎo)體層120「1206中，兩個(gè)相鄰?qiáng)A層段31之間的相互距離例如處于3Mm至SMffl之間、尤其是4Mm至6Mm之間的范圍內(nèi)。兩個(gè)相鄰隔離區(qū)域之間的該相互距離定義了 “單元節(jié)距”。參考圖1E，在最上面的層堆疊布置上形成第三半導(dǎo)體層130。“最上面的層堆疊布置”是相對(duì)于第一半導(dǎo)體層110包括最遠(yuǎn)層的半導(dǎo)體層布置的層堆疊布置。第三半導(dǎo)體層 130的厚度例如處于0. 5Mm至3Mm之間、尤其是IMm至2Mm之間的范圍內(nèi)，且其摻雜濃度例如處于 IO15CnT3 和 IO17CnT3 之間(lel5cm-3 至 lel7cm_3)、尤其是 5 · IO15CnT3 和 5 · 1016cm_3 之間(5el5cm-3至kl6cm-3)的范圍。參考圖1F，在接下來(lái)工藝步驟中，包括第一半導(dǎo)體層110、具有第二半導(dǎo)體層 120r1206的層堆疊以及第三半導(dǎo)體層130的半導(dǎo)體本體承受溫度工藝，在該溫度工藝中半導(dǎo)體本體被加熱到擴(kuò)散溫度達(dá)擴(kuò)散時(shí)間。擴(kuò)散溫度例如處于1000° C和1300° C之間的范圍內(nèi)，擴(kuò)散時(shí)間例如處于10分鐘和300分鐘之間、尤其是30分鐘和180分鐘之間的范圍內(nèi)。在該熱工藝或擴(kuò)散工藝中，來(lái)自第一和第二摻雜劑區(qū)域11、21的摻雜劑擴(kuò)散到第一和第二摻雜劑區(qū)域11、21周圍的半導(dǎo)體區(qū)域中。在擴(kuò)散工藝期間，來(lái)自第一和第二摻雜劑區(qū)域11、21的摻雜劑集成到周圍半導(dǎo)體材料的晶格中且因而被激活。摻雜劑在每個(gè)方向擴(kuò)散，其中在水平方向，夾層30用作阻止摻雜劑擴(kuò)散到夾層30之外的擴(kuò)散停止層。在垂直方向，摻雜劑擴(kuò)散跨越相鄰第二半導(dǎo)體層^O1-UO6之間的邊界，使得源于一個(gè)第二半導(dǎo)體層中的摻雜劑區(qū)域的摻雜劑的摻雜區(qū)域與源于相鄰第二半導(dǎo)體層中的摻雜劑區(qū)域的摻雜劑的摻雜區(qū)域混合。因此，半導(dǎo)體本體包括摻雜有第一摻雜類型的摻雜劑的第一半導(dǎo)體區(qū)域 10和摻雜有第二摻雜類型的摻雜劑的第二半導(dǎo)體區(qū)域20，其中這些半導(dǎo)體區(qū)域中的每一個(gè)在半導(dǎo)體本體的垂直方向跨越多個(gè)第二半導(dǎo)體層120「1206延伸，且在水平方向受夾層 30限制。就這點(diǎn)而言，應(yīng)當(dāng)提及，尤其當(dāng)外延生長(zhǎng)第二半導(dǎo)體層UO1-UO6時(shí)，在各個(gè)第二半導(dǎo)體層之間沒(méi)有可見(jiàn)邊界。在圖IF中示出這種邊界僅是為了說(shuō)明目的(用虛線)。
在圖IF中示出的實(shí)施例中，溫度工藝是僅用于將摻雜劑從摻雜劑區(qū)域擴(kuò)散到周圍半導(dǎo)體材料的專用溫度工藝。然而，這僅是示例。根據(jù)另一實(shí)施例，在執(zhí)行溫度工藝之前執(zhí)行附加方法步驟。這些方法步驟可以包括摻雜劑原子的注入以用于比如MOSFET的本體和源極區(qū)域(在圖IF中未示出)的附加有源區(qū)域的形成。在這些附加步驟之后執(zhí)行的溫度工藝可以用于形成第一和第二半導(dǎo)體區(qū)域10、20且可以用于形成本體和源極區(qū)域。當(dāng)然， 還可以在注入用于源極和本體區(qū)域的摻雜劑之前執(zhí)行不完全形成第一和第二半導(dǎo)體區(qū)域的第一溫度工藝，且在注入用于源極和本體區(qū)域的摻雜劑之后執(zhí)行第二溫度工藝，其中該第二溫度工藝形成本體和源極區(qū)域且完成第一和第二半導(dǎo)體區(qū)域10、20。在擴(kuò)散工藝期間，來(lái)自最上面的第二半導(dǎo)體層1206的摻雜劑也擴(kuò)散到第三半導(dǎo)體層。然而，這在圖IF中沒(méi)有明確示出。第一和第二半導(dǎo)體區(qū)域10、20通過(guò)夾層30彼此分離，這些夾層30中的每一個(gè)包括在垂直方向?qū)?zhǔn)、即在垂直方向基本層疊布置的多個(gè)夾層段31。在圖IF所示的實(shí)施例中，各個(gè)夾層30的夾層段31在垂直方向彼此間隔開(kāi)布置。然而，這僅是示例。將參考圖7 至10說(shuō)明具有多個(gè)夾層段31的夾層30的其他實(shí)施例。第一和第二區(qū)域10、20可以實(shí)現(xiàn)為形成功率半導(dǎo)體器件的漂移區(qū)域和補(bǔ)償區(qū)域。 用于說(shuō)明目的，可以假設(shè)第一半導(dǎo)體區(qū)域10形成半導(dǎo)體器件的漂移區(qū)域，且第二半導(dǎo)體區(qū)域20形成半導(dǎo)體器件的補(bǔ)償區(qū)域。圖3說(shuō)明使用根據(jù)圖IF的漂移區(qū)域10和補(bǔ)償區(qū)域20結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的MOSFET的垂直剖面。用于說(shuō)明目的，在圖3中僅示出最下面的第二半導(dǎo)體層UO1和最上面的第二半導(dǎo)體層120n?！白钕旅娴牡诙雽?dǎo)體層”是與第一半導(dǎo)體層110鄰接的第二半導(dǎo)體層，即首先形成的第一層堆疊布置的第二半導(dǎo)體層，且“最上面的第二半導(dǎo)體層”是就在第二半導(dǎo)體層結(jié)束時(shí)制作的第二半導(dǎo)體層。圖3中的η指示第二半導(dǎo)體層的總數(shù)，例如為n=6、n=9或n=15。除了圖IF中示出的結(jié)構(gòu)，根據(jù)圖3的MOSFET包括多個(gè)晶體管單元，這些晶體管單元中的每一個(gè)在第三半導(dǎo)體層130中包括第二摻雜類型的本體區(qū)域41和第一摻雜類型的源極區(qū)域42。例如，制作各個(gè)晶體管單元的本體區(qū)域41，使得這些本體區(qū)域41中的每一個(gè)鄰接補(bǔ)償區(qū)域20之一。形成源極和本體區(qū)域例如可以包括比如硼和銦原子的摻雜劑原子的注入以及使用熱工藝把注入的摻雜劑原子向周圍半導(dǎo)體材料的擴(kuò)散，其中參考此前提供解釋，該熱工藝還用于制作或完成第一和第二半導(dǎo)體區(qū)域10、20。MOSFET還包括各個(gè)晶體管單元通用的且布置為與本體區(qū)域41相鄰且通過(guò)柵極電介質(zhì)44與本體區(qū)域41介電絕緣的柵電極43。在圖3中示出的實(shí)施例中，各個(gè)晶體管單元是平面晶體管單元，即，柵電極43是布置在第三半導(dǎo)體層130上方的平面電極。然而，這僅是示例，MOSFET也可以使用任意其他晶體管單元來(lái)實(shí)現(xiàn)，比如柵電極布置在溝槽中的溝槽單元。在各個(gè)晶體管單元的本體區(qū)域41之間的第三半導(dǎo)體層130中布置第一摻雜類型的半導(dǎo)體區(qū)域45。這些半導(dǎo)體區(qū)域45中的每一個(gè)鄰接在第二半導(dǎo)體層UO1-UOn中形成的漂移區(qū)域10之一，且因而，形成MOSFET的整體漂移區(qū)域的一部分。第三半導(dǎo)體層130中的漂移區(qū)域部分45延伸到第三半導(dǎo)體層I30的第一表面131，其中第一表面131是第三半導(dǎo)體層130遠(yuǎn)離最上面第二半導(dǎo)體層120n的表面。根據(jù)第一實(shí)施例，半導(dǎo)體區(qū)域45的摻雜濃度等于第三半導(dǎo)體層130的基本摻雜。根據(jù)另一實(shí)施例，第三半導(dǎo)體層130具有比半
9導(dǎo)體區(qū)域45低的摻雜，且半導(dǎo)體區(qū)域45由第一摻雜類型的摻雜劑原子的注入形成。各個(gè)晶體管單元的本體和源極區(qū)域41、42電連接到通過(guò)絕緣層46與柵電極43電絕緣的公共源電極47。在圖3中示出的MOSFET中，第一半導(dǎo)體層110用作漏極區(qū)域48且具有在其第二表面112上制作的漏電極49。就這方面而言，應(yīng)當(dāng)提及，在施加漏電極48之前例如通過(guò)蝕刻方法或比如化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)的拋光方法，可以減小第一半導(dǎo)體層110 的厚度。圖3中說(shuō)明的MOSFET可以像常規(guī)MOSFET—樣開(kāi)啟和關(guān)閉。用于解釋目的，可以假設(shè)MOSFET是具有η摻雜源極和漂移區(qū)域42、10、45和η摻雜漏極區(qū)域110以及ρ摻雜本體和補(bǔ)償區(qū)域41、20的η型M0SFET。當(dāng)在由漏電極和源電極49、47形成的漏極和源極端子D、S之間施加正電壓時(shí)，且當(dāng)向柵電極43 G施加沿著柵電極43在源極區(qū)域42和漂移區(qū)域45之間的本體區(qū)域41中產(chǎn)生傳導(dǎo)溝道的電勢(shì)時(shí)，MOSFET開(kāi)啟(導(dǎo)通)。在η型和增強(qiáng)型 MOSFET中，柵極電勢(shì)相對(duì)于源極電勢(shì)(其為在源極端子S的電勢(shì))是正電勢(shì)，且在η型和耗盡型MOSFET中，柵極電勢(shì)相對(duì)于源極電勢(shì)是零。圖3中示出的MOSFET是增強(qiáng)型MOSFET。通過(guò)沿著柵電極43在源極區(qū)域42和漂移區(qū)域45之間的本體區(qū)域41中提供η摻雜溝道區(qū)域?qū)@得耗盡型MOSFET。當(dāng)器件開(kāi)啟時(shí)，η型電荷載流子(電子)在漏極端子D和源極端子S之間流動(dòng)。當(dāng)通過(guò)中斷源極區(qū)域42和漂移區(qū)域45、10之間的傳導(dǎo)溝道關(guān)閉組件時(shí)，且當(dāng)在漏極和源極端子D和S之間仍存在正電壓時(shí)，本體區(qū)域41和漂移區(qū)域45、10之間的ρη結(jié)被反向偏置，使得耗盡區(qū)或空間電荷區(qū)主要在漂移區(qū)域45、10中延伸。漏極-源極電壓越高，耗盡區(qū)域在漏極區(qū)域110的方向延伸到漂移區(qū)域10中越深。在耗盡區(qū)中，諸如圖3的漂移區(qū)域10的η 型漂移區(qū)域包括帶正電離子化摻雜劑原子。這些正電荷與電場(chǎng)相關(guān)，所述電場(chǎng)跨越夾層30 作用且導(dǎo)致補(bǔ)償區(qū)域20的部分耗盡電荷載流子。這導(dǎo)致補(bǔ)償區(qū)域20中的負(fù)電荷。因而， 漂移區(qū)域10中的正電荷發(fā)現(xiàn)補(bǔ)償區(qū)域20中的相應(yīng)負(fù)電荷。因而，η和ρ列完全耗盡且空間電荷區(qū)域?qū)е赂唠妷鹤钄嗄芰ΑＴ趫D3中示出的實(shí)施例中，夾層30并不是連續(xù)區(qū)域，而是具有開(kāi)孔，在所述開(kāi)孔中漂移區(qū)域10和補(bǔ)償區(qū)域20彼此鄰接。這具有這樣的優(yōu)點(diǎn)在漂移和補(bǔ)償區(qū)域10、20之一中產(chǎn)生的熱電荷載流子通過(guò)夾層30中的開(kāi)孔可以流入到漂移和補(bǔ)償區(qū)域的另一個(gè)中。這具有三個(gè)優(yōu)點(diǎn)1)產(chǎn)生的少數(shù)載流子更有效地耗盡；ii)源極區(qū)域42、本體區(qū)域41和漂移區(qū)域10形成的寄生雙極晶體管具有較低的基極電流；iii)耗盡的熱載流子將不注入到夾層30中。這些優(yōu)點(diǎn)導(dǎo)致器件的增強(qiáng)的可靠性，即，較少的劣化。盡管參考η型MOSFET解釋了圖3中示出的器件的操作原理，但是圖3中示出的漂移區(qū)域和補(bǔ)償區(qū)域結(jié)構(gòu)10、20當(dāng)然不限于在η型MOSFET中實(shí)現(xiàn)。該結(jié)構(gòu)還可以應(yīng)用在ρ型 MOSFET中，該ρ型MOSFET與η型MOSFET的不同之處在于其半導(dǎo)體區(qū)域相對(duì)于η型MOSFET 的半導(dǎo)體區(qū)域互補(bǔ)摻雜。圖4說(shuō)明基于圖IF中說(shuō)明的具有漂移區(qū)域10和補(bǔ)償區(qū)域20的半導(dǎo)體本體的功率二極管的實(shí)施例。二極管包括第一發(fā)射極區(qū)域51，比如第一半導(dǎo)體層110形成的η發(fā)射極區(qū)域；以及第二發(fā)射極區(qū)域53，比如第三半導(dǎo)體層130形成的ρ發(fā)射極區(qū)域。第三半導(dǎo)體層130要么制作為具有足以形成第二發(fā)射極區(qū)域53的摻雜濃度，要么通過(guò)在第三半導(dǎo)體層130制作之后向第三半導(dǎo)體層130注入和/或擴(kuò)散摻雜劑而摻雜。第一發(fā)射極區(qū)域51被在圖3示出的實(shí)施例中形成陰極的第一電極52接觸，且第二發(fā)射極區(qū)域53被在圖4中示出的實(shí)施例中形成功率二極管的陽(yáng)極的第二發(fā)射極電極M接觸。圖5A至5E說(shuō)明用于在第二半導(dǎo)體層中制作隔離段31和第一和第二摻雜劑區(qū)域 11、21的方法的實(shí)施例。在這些圖中，示出僅通過(guò)第二半導(dǎo)體層中的一個(gè)12(^的剖面。毋庸置疑，該方法可以應(yīng)用于第二導(dǎo)體層中的每一個(gè)。圖5A至5E中的UOi指示第二半導(dǎo)體層且Uli指示第二半導(dǎo)體層I2Oi的第一表面。圖5A說(shuō)明在形成多個(gè)溝槽12 且使用填充材料來(lái)填充這些溝槽12 的第一方法步驟之后的第二半導(dǎo)體層。填充材料例如是比如氧化物、氮化物或高介電(高_(dá)k)材料的電介質(zhì)材料。作為電介質(zhì)材料的氧化物可以被沉積或熱生長(zhǎng)?？蛇x地，通過(guò)相繼在溝槽12 中且在第一表面Uli上形成不同材料層，在溝槽12 中形成具有兩個(gè)或更多材料層的復(fù)合層。參考圖5A，制作填充材料層33，使得溝槽12 被填充且使得材料層覆蓋第一表面 12込。參考圖5B，在第一表面Uli上方的材料層33中形成開(kāi)孔32。這些開(kāi)孔例如使用通過(guò)蝕刻掩膜201支持的蝕刻工藝來(lái)形成。蝕刻掩膜201覆蓋不被去除的材料層33的那些區(qū)域。不被去除的材料層的部分是溝槽12 上方的部分。參考圖5C和5D，保留在的第一表面Uli上的材料層33的那些部分形成用于將第一和第二摻雜類型的摻雜劑注入到第二半導(dǎo)體層UOi中的注入掩膜的一部分。在圖5C中， 示出用于形成第一摻雜劑區(qū)域11的注入工藝。在該工藝中，除了材料掩膜33之外，采用掩膜202，掩膜202覆蓋材料層33的、第二類型的摻雜劑通過(guò)其被注入以制作第二摻雜劑區(qū)域 21的那些開(kāi)孔32且不覆蓋第一摻雜類型的摻雜劑通過(guò)其被注入以制作第一摻雜區(qū)域11的那些開(kāi)孔。因?yàn)榈谝缓偷诙诫s劑區(qū)域11、21交替地布置，掩膜202覆蓋材料層33的每個(gè)第二開(kāi)孔32。參考圖5C，第一摻雜類型的摻雜劑通過(guò)不被掩膜202覆蓋的這些開(kāi)孔而注入到第二半導(dǎo)體層UOi中，由此形成第一摻雜劑區(qū)域11。參考圖5D，去除掩膜202，且第一摻雜類型的摻雜劑通過(guò)其被注入的材料層33的開(kāi)孔被第二掩膜203覆蓋。而且，第二摻雜類型的摻雜劑通過(guò)不被第二掩膜203覆蓋的開(kāi)孔31注入到第二半導(dǎo)體層12(^中，由此形成第二摻雜劑區(qū)域21。在該方法中，第一和第二摻雜劑區(qū)域11、21的寬度由在第一表面Wli上方的材料層33中制作的開(kāi)孔32限定。參考圖5E，去除第二掩膜203，且從第一表面Uli去除材料層33的剩余部分，剩余在溝槽12 中的材料層33的那些部分形成夾層段31。在圖5E中示出的實(shí)施例中，第一和第二摻雜劑區(qū)域11、21靠近第一表面布置。然而，這僅是示例。在垂直方向這些摻雜劑區(qū)域11、21和表面Uli之間的距離取決于注入摻雜劑原子所用的注入能量。根據(jù)另一實(shí)施例，這些摻雜劑區(qū)域11、21制作為與表面Uli間隔開(kāi)布置。當(dāng)制作夾層30以包括在各個(gè)第二半導(dǎo)體層(諸如圖5A至5E的第二半導(dǎo)體層120》 中制作的多個(gè)夾層段時(shí)，可以形成多個(gè)淺溝槽來(lái)代替一個(gè)深溝槽。在淺溝槽中，沒(méi)有由于溝槽的傾斜導(dǎo)致的上和下溝槽部分之間的顯著偏移。參考圖5E，可選地，沿著夾層段31在第一表面Uli下方形成具有第一摻雜類型的摻雜劑的另外的摻雜劑區(qū)域12。在擴(kuò)散工藝(見(jiàn)圖1F)期間，這些另外的摻雜區(qū)域12導(dǎo)致在兩個(gè)相鄰第二半導(dǎo)體層的邊界處的第一摻雜類型的較高摻雜的區(qū)域。在夾層段31形成為使得它們?cè)诖怪狈较虿⒉秽徑拥那闆r中，該另外的摻雜劑區(qū)域12導(dǎo)致兩個(gè)相鄰?qiáng)A層段 31之間的縫隙中的較高摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域。該第一摻雜類型的較高摻雜的區(qū)域減小了第二摻雜類型的摻雜劑從補(bǔ)償區(qū)域20向漂移區(qū)域10中的擴(kuò)散。這在圖6中說(shuō)明，圖6中示出兩個(gè)相鄰第二半導(dǎo)體層12(^120^。在圖6中，參考符號(hào)12’表示第一摻雜類型的摻雜區(qū)域，且其源于第一摻雜類型的摻雜劑從另外的摻雜劑區(qū)域12向周圍半導(dǎo)體材料的擴(kuò)散。參考圖7，圖7說(shuō)明補(bǔ)償和漂移區(qū)域(見(jiàn)圖3和4)的水平剖面，例如夾層30制作為具有條形幾何形狀，即，這些夾層30在第二水平方向是細(xì)長(zhǎng)層。其他單元幾何形狀可以像圓形、六邊形或方形。在上面解釋的實(shí)施例中，形成夾層30的各個(gè)夾層段31在垂直方向彼此間隔開(kāi)布置且在垂直方向?qū)?zhǔn)，即，在橫向方向沒(méi)有偏移。然而，這僅是示例。參考圖8，可以以不同方式制作隔離段31。圖8說(shuō)明在相鄰第二半導(dǎo)體層中布置夾層段31的三個(gè)不同備選，其中在圖8中說(shuō)明僅通過(guò)三個(gè)相鄰第二半導(dǎo)體層120η、120” 120i+1的剖面。根據(jù)在圖8的左邊部分中示出的第一備選，在垂直方向?qū)盈B布置的夾層段31在垂直方向交疊且在水平方向偏移布置。水平方向夾層段31之間的偏移小于夾層段31的寬度的兩倍，使得提供連續(xù)夾層30。在垂直方向交疊的夾層段31可以通過(guò)在一個(gè)第二半導(dǎo)體層中形成溝槽(例如參見(jiàn)圖IB中的123》而制作，使得它們延伸到底層第二半導(dǎo)體層中。根據(jù)在圖8的中間部分中示出的第二備選，一個(gè)夾層30的夾層段31在垂直方向彼此鄰接且在水平方向偏移布置。水平方向夾層段31之間的偏移小于夾層段31的寬度的兩倍，使得提供連續(xù)夾層30。在垂直方向彼此鄰接的夾層段31可以通過(guò)在一個(gè)第二半導(dǎo)體層中形成溝槽(例如參見(jiàn)圖IB中的IM1)而制作，使得它們延伸通過(guò)相應(yīng)第二半導(dǎo)體層。根據(jù)在圖8的右邊部分中示出的第三備選，一個(gè)夾層30的夾層段31在垂直方向彼此間隔開(kāi)且在水平方向偏移布置。水平方向夾層段31之間的偏移小于夾層段31的寬度。在圖8中示出的三個(gè)備選可以修改為制作夾層段31，使得它們完全層疊布置且在垂直方向完全對(duì)準(zhǔn)，即，在水平方向沒(méi)有偏移。圖8的右邊部分中的實(shí)施例則對(duì)應(yīng)于圖1和 3至5中示出的實(shí)施例。通常，在一個(gè)器件中實(shí)現(xiàn)的夾層30具有相同的結(jié)構(gòu)，比如圖8中示出的幾何形狀之一。然而，也可以在一個(gè)器件中使用不同結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)夾層。圖9和10說(shuō)明夾層30的其他實(shí)施例。在這些實(shí)施例中，兩個(gè)相鄰層堆疊布置的夾層段31在垂直方向交疊且在水平方向彼此偏移布置。偏移大于夾層段31的寬度，使得各個(gè)夾層30在漂移區(qū)域10和相鄰補(bǔ)償區(qū)域20之間具有縫隙。這些縫隙與夾層段31的垂直交疊相結(jié)合，分別導(dǎo)致第一和第二摻雜類型向第二和第一摻雜區(qū)域的橫向擴(kuò)散的減小。在圖10中示出的實(shí)施例中，組件的漂移區(qū)域10在第一半導(dǎo)體層(圖1中的110且在圖10中未示出)的方向變得較寬。當(dāng)比如MOSFET的具有圖10中示出的漂移區(qū)域和補(bǔ)償區(qū)域結(jié)構(gòu)的組件處于其開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，且當(dāng)比如漏極-源極電壓的負(fù)載電壓大于零時(shí)，在漂移區(qū)域10 中存在空間電荷區(qū)域。當(dāng)負(fù)載電壓達(dá)到夾斷值時(shí)，該空間電荷區(qū)域可以?shī)A斷漂移區(qū)域10中的溝道。通過(guò)拓寬漂移區(qū)域，圖10的組件具有比均勻漂移區(qū)域10的組件更高的夾斷電壓。根據(jù)圖11中示出的另一實(shí)施例，夾層30具有通過(guò)舍去一個(gè)夾層段獲得的縫隙。為了更好地理解，其中夾層段舍去的位置在圖11中示意性說(shuō)明且具有參考符號(hào)31’。圖11中示出的實(shí)施例基于圖10的實(shí)施例。然而，這僅是示例。各個(gè)夾層部分31可以在上面解釋的夾層中的任意一個(gè)中舍去，以便獲得漂移區(qū)域和相鄰補(bǔ)償區(qū)域之間的夾層中的縫隙。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，夾層段被舍去，即在當(dāng)器件到達(dá)其阻斷電壓能力時(shí)期望發(fā)生雪崩擊穿的漂移區(qū)域10的那些區(qū)域中存在縫隙。結(jié)合圖11，應(yīng)當(dāng)提及，還可以在兩個(gè)或更多相鄰層堆疊布置中舍去一組的夾層段 31。在上面解釋的實(shí)施例中，形成完成的組件中的第一半導(dǎo)體區(qū)域或漂移區(qū)域10的第一摻雜劑區(qū)域11以及形成完成的組件中的第二半導(dǎo)體區(qū)域或補(bǔ)償區(qū)域20的第二摻雜劑區(qū)域21被注入。在這些實(shí)施例中，第二半導(dǎo)體層UOi可以具有低基本摻雜或可以是本征的。根據(jù)另一實(shí)施例，僅第一和第二摻雜劑區(qū)域11、21中的一個(gè)被注入以形成第一和第二半導(dǎo)體區(qū)域10、20之一，而這些第一和第二半導(dǎo)體區(qū)域10、20中的另一個(gè)通過(guò)第二半導(dǎo)體層的基本摻雜而形成。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第二半導(dǎo)體層UOi具有η型基本摻雜，其中在完成的組件中漂移區(qū)域10由具有基本摻雜的第二半導(dǎo)體層的部分形成。補(bǔ)償區(qū)域由ρ型第二摻雜劑區(qū)域21形成，該第二摻雜劑區(qū)域21在制作夾層部分之前或之后在第二半導(dǎo)體層 120,中的每一個(gè)中被注入。在這種情況中，在水平方向彼此間隔開(kāi)布置的兩個(gè)夾層段31在每種情況中布置在兩個(gè)第二摻雜劑區(qū)域21之間，其中第一半導(dǎo)體區(qū)域10的一部分在這兩個(gè)夾層段之間形成。通過(guò)簡(jiǎn)單地制作第二半導(dǎo)體層以具有第一導(dǎo)電類型的基本摻雜且通過(guò)舍去用于制作第一摻雜劑區(qū)域的方法步驟，可以從上面解釋的方法中的每一個(gè)中容易地獲得這種方法。即使在這沒(méi)有明確提及的那些情況中，此處參考一個(gè)附圖解釋的特征可以與其他附圖的特征組合。諸如“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”的空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)等用于使描述簡(jiǎn)單，用于解釋一個(gè)元件相對(duì)于第二元件的位置。除了圖中示出的不同取向之外，這些術(shù)語(yǔ)旨在涵蓋器件的不同取向。而且，諸如“第一”、“第二”等的術(shù)語(yǔ)也用于描述各個(gè)元件、區(qū)域、部分等， 且也不旨在限制。貫穿說(shuō)明書(shū)，相似的術(shù)語(yǔ)表示相似的元件。如在此使用的術(shù)語(yǔ)“具有”、“含有”、“包括”、“包含”等是指示陳述的元件或特征的存在但是不排除附加元件或特征的開(kāi)放式術(shù)語(yǔ)。除非語(yǔ)境另外明確指明，冠詞“一”及“該” 旨在包括復(fù)數(shù)和單數(shù)?？紤]上述范圍的變型和應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不受前述的描述限制，也不受附圖限制。而是，本發(fā)明僅受所附的權(quán)利要求及其合法等價(jià)物限制。
權(quán)利要求
1.一種形成具有第一摻雜類型的漂移區(qū)域和第二摻雜類型的補(bǔ)償區(qū)域的半導(dǎo)體器件的方法，包括提供第一半導(dǎo)體層；在第一半導(dǎo)體層上形成層疊的多個(gè)層堆疊布置，每個(gè)層堆疊布置包括至少一個(gè)第二半導(dǎo)體層、具有第一摻雜類型的摻雜劑的多個(gè)第一摻雜劑區(qū)域和具有第二摻雜劑類型的摻雜劑的多個(gè)第二摻雜劑區(qū)域、以及至少一些相鄰的第一和第二摻雜劑區(qū)域之間的夾層段，其中第一摻雜劑區(qū)域中的至少一些和第二摻雜劑區(qū)域中的至少一些交替且彼此間隔開(kāi)布置， 其中針對(duì)層堆疊布置中的每一個(gè)單獨(dú)形成夾層段，其中兩個(gè)相鄰層堆疊布置的第一摻雜劑區(qū)域和第二摻雜劑區(qū)域形成為使得第一摻雜劑區(qū)域中的至少一些在第一方向基本層疊布置且第二摻雜劑區(qū)域中的至少一些在第一方向基本層疊布置；以及擴(kuò)散第一和第二摻雜劑區(qū)域的摻雜劑，使得由第一摻雜劑區(qū)域的摻雜劑形成漂移區(qū)域且使得由第二摻雜劑區(qū)域的摻雜劑形成補(bǔ)償區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中層堆疊布置中的至少一個(gè)恰好包括一個(gè)第二半導(dǎo)體層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中層堆疊布置中的至少一個(gè)包括多個(gè)而不止一個(gè)第二半導(dǎo)體層，且其中在這些第二半導(dǎo)體層中的每一個(gè)中形成多個(gè)第一和第二摻雜劑區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在層堆疊布置中的每一個(gè)中形成夾層段之后形成第一和第二摻雜劑區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在多個(gè)層堆疊布置中的每一個(gè)中形成夾層段之前形成第一和第二摻雜劑區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在層堆疊布置中的每一個(gè)中形成夾層段包括形成從層堆疊布置的一個(gè)表面延伸到層堆疊布置中的溝槽；以及使用夾層材料來(lái)填充溝槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中夾層材料是電介質(zhì)材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中電介質(zhì)材料包括氧化物、氮化物以及高k材料中的至少一種，或者氧化物、氮化物和高k材料中的至少兩種的組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中兩個(gè)相鄰層堆疊布置的夾層段中的至少一些制作為在第一方向彼此間隔開(kāi)布置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中兩個(gè)相鄰層堆疊布置的夾層段中的至少一些制作為彼此鄰接。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中兩個(gè)相鄰第二層堆疊布置的夾層段中的至少一些制作為在第一方向彼此交疊。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中兩個(gè)相鄰第二半導(dǎo)體層的夾層段中的至少一些制作為在垂直于第一方向的第二方向彼此偏移布置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中偏移小于夾層段的寬度的兩倍。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中偏移大于夾層段的寬度的兩倍。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中偏移小于夾層段的寬度的四倍。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在具有多個(gè)層堆疊布置的布置上形成第三半導(dǎo)體層；以及在第三半導(dǎo)體層中形成至少一個(gè)第一有源組件區(qū)域。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括在第三半導(dǎo)體層中形成本體區(qū)域和源極區(qū)域。
18.一種半導(dǎo)體器件，包括第一摻雜類型的多個(gè)漂移區(qū)域和第二摻雜劑類型的多個(gè)補(bǔ)償區(qū)域，多個(gè)漂移區(qū)域和多個(gè)補(bǔ)償區(qū)域交替地布置，其中漂移區(qū)域中的每一個(gè)和補(bǔ)償區(qū)域中的每一個(gè)在第一方向跨越層疊布置的多個(gè)半導(dǎo)體層延伸，而且其中漂移區(qū)域中的至少一些每一個(gè)至少部分地通過(guò)夾層與相鄰補(bǔ)償區(qū)域分離，所述夾層包括布置在半導(dǎo)體層中的多個(gè)夾層段。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體器件，其中一個(gè)夾層的夾層段中的至少一些在第一方向彼此間隔開(kāi)布置。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體器件，其中一個(gè)夾層的夾層段中的至少一些彼此鄰接。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體器件，其中一個(gè)夾層的夾層段中的至少一些在水平方向相對(duì)于鄰接的半導(dǎo)體層中的夾層段偏移布置。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體器件，其中偏移小于夾層段的寬度的兩倍。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體器件，其中偏移大于夾層段的寬度的兩倍。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中偏移小于夾層段的寬度的四倍。
25.一種形成具有第一摻雜類型的漂移區(qū)域和第二摻雜類型的補(bǔ)償區(qū)域的半導(dǎo)體器件的方法，包括提供第一半導(dǎo)體層；在第一半導(dǎo)體層上形成層疊的多個(gè)層堆疊布置，每個(gè)層堆疊布置包括具有第一摻雜類型的基本摻雜的至少一個(gè)第二半導(dǎo)體層、具有在第二方向彼此間隔開(kāi)布置的第二摻雜類型的摻雜劑的多個(gè)摻雜劑區(qū)域、以及至少一些相鄰的摻雜劑區(qū)域之間的兩個(gè)夾層段，其中所述兩個(gè)夾層段在第二方向彼此間隔開(kāi)布置，其中針對(duì)層堆疊布置中的每一個(gè)單獨(dú)形成夾層段，其中兩個(gè)相鄰層堆疊布置的摻雜劑區(qū)域形成為使得摻雜劑區(qū)域中的至少一些在第一方向基本層疊布置；以及擴(kuò)散摻雜劑區(qū)域的摻雜劑，使得漂移區(qū)域和補(bǔ)償區(qū)域中的一個(gè)由摻雜劑區(qū)域的摻雜劑形成，其中漂移區(qū)域和補(bǔ)償區(qū)域中的另一個(gè)由具有第二半導(dǎo)體層的基本摻雜的區(qū)域形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有漂移區(qū)域和補(bǔ)償區(qū)域的半導(dǎo)體器件。公開(kāi)了一種形成具有第一摻雜類型的漂移區(qū)域和第二摻雜類型的補(bǔ)償區(qū)域的半導(dǎo)體器件的方法以及具有第一摻雜類型的漂移區(qū)域和第二摻雜類型的補(bǔ)償區(qū)域的半導(dǎo)體器件。
文檔編號(hào)H01L29/78GK102347364SQ20111020632
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者威爾梅羅特 A., 莫德 A., 希爾勒 F., 韋耶斯 J. 申請(qǐng)人:英飛凌科技奧地利有限公司