[发明专利]超结器件

权利要求书

1.一种超结器件，其特征在于，包括：

由交替排列的第一导电类型柱和第二导电类型柱组成的超结结构；

在各所述第二导电类型柱的顶部形成有第二导电类型掺杂的沟道区，各所述沟道区还延伸到所述第一导电类型柱的顶部；

在所述超结结构底部形成有第一导电类型掺杂的缓冲层；所述缓冲层底部为第一导电类型重掺杂的半导体衬底，漏区由所述半导体衬底组成；

在各所述沟道区中都形成有由第一导电类型重掺杂区组成的源区；

位于所述沟道区和所述漏区之间的各所述第一导电类型柱以及所述缓冲层作为超结器件的漂移区，第一导电类型掺杂的所述漂移区和第二导电类型掺杂的所述沟道区以及所述第二导电类型柱形成寄生体二极管；

所述缓冲层由第一导电类型掺杂的第一缓冲子层和第一导电类型掺杂的第二缓冲子层叠加形成，所述第一缓冲子层的背面和所述半导体衬底接触，所述第二缓冲子层的背面和所述第一缓冲子层的正面接触，所述第二缓冲子层的正面和所述超结结构接触；

所述第二缓冲子层的掺杂浓度低于所述第一导电类型柱的掺杂浓度，通过调节所述第二缓冲子层的掺杂浓度提高超结器件的反向恢复的软度因子；

所述第一缓冲子层的掺杂浓度高于所述第二缓冲子层的掺杂浓度，通过调节所述第一缓冲子层的掺杂浓度来抵消所述第二缓冲子层对所述超结器件的比导通电阻增加的影响，从而在提高器件的反向恢复的软度因子的同时保持或降低所述超结器件的比导通电阻。

2.如权利要求1所述的超结器件，其特征在于：所述第一导电类型柱由形成于所述缓冲层表面的第一导电类型外延层组成，所述第二导电类型柱由填充于沟槽中的第二导电类型硅组成，所述沟槽形成于所述第一导电类型外延层中。

3.如权利要求1所述的超结器件，其特征在于：所述第一导电类型柱由多次外延工艺形成，所述第二导电类型柱由每次外延工艺之后进行光刻加第二导电类型离子注入形成。

4.如权利要求1所述的超结器件，其特征在于：所述超结器件为硅基器件，所述半导体衬底为硅衬底；或者，所述超结器件为SiC基器件，所述半导体衬底为SiC衬底。

5.如权利要求1所述的超结器件，其特征在于：所述第二缓冲子层为单一掺杂结构或者在纵向上具有梯度变化的掺杂结构。

6.如权利要求5所述的超结器件，其特征在于：所述第二缓冲子层具有在纵向上具有梯度变化的结构时，梯度变化为：

从所述第二缓冲子层的正面到背面，掺杂浓度从所述第一导电类型柱的底部掺杂浓度逐渐降低到所述第二缓冲子层的最低掺杂浓度，所述第二缓冲子层的掺杂浓度降低到最低掺杂浓度后一直保持到所述第二缓冲子层的背面，所述第二缓冲子层的最低掺杂浓度的起始位于为所述第二缓冲子层的背面以上。

7.如权利要求1所述的超结器件，其特征在于：所述第一缓冲子层为单一掺杂结构或者在纵向上具有梯度变化的掺杂结构。

8.如权利要求7所述的超结器件，其特征在于：所述第一缓冲子层具有在纵向上具有梯度变化的结构时，梯度变化为：

从所述第一缓冲子层的正面到背面，掺杂浓度从所述第二缓冲子层的底部掺杂浓度逐渐升高到所述第一缓冲子层的最高掺杂浓度，所述第一缓冲子层的掺杂浓度升高到最高掺杂浓度后一直保持到所述第一缓冲子层的背面，所述第一缓冲子层的最高掺杂浓度的起始位于为所述第一缓冲子层的背面以上。

9.如权利要求1所述的超结器件，其特征在于：所述第一导电类型柱为单一掺杂结构；或者，所述第一导电类型柱在纵向的掺杂浓度为变化结构，且靠近所述第一导电类型柱的顶部表面的掺杂浓度大于靠近所述第一导电类型柱的底部表面的掺杂浓度。