[发明专利]具有超结的半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种具有超结的半导体装置，所述半导体装置包括：

半导体衬底；和

阻挡层，所述阻挡层包括第一导电型柱和第二导电型柱，所述第一导电型柱和所述第二导电型柱在所述半导体衬底上在垂直方向延伸，且在水平方向交替排列，

其中，在所述阻挡层中，第一导电型掺杂物的浓度分布在所述水平方向是均匀的，且所述第一导电型掺杂物的所述浓度分布在垂直方向变化。

2.如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第一导电型掺杂物的所述浓度分布在所述垂直方向根据预定周期变化。

3.如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第一导电型掺杂物的所述浓度分布中的高浓度部分和低浓度部分在垂直方向上重复。

4.如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第一导电型柱的侧表面和所述第二导电型柱的侧表面互相接触，使得所述侧表面具有相反的曲线。

5.如权利要求1所述的半导体装置，还包括在所述半导体衬底上形成的第一导电型外延层。

6.如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述半导体衬底包括高浓度N型衬底，所述第一导电型柱包括N型柱，且所述第二导电型柱包括P型柱。

7.如权利要求1所述的半导体装置，还包括：

栅绝缘层，所述栅绝缘层形成在所述第一导电型柱上；

栅电极，所述栅电极形成在所述栅绝缘层上；

基体层，所述基体层形成在所述第二导电型柱的上部区域内；

至少一个源区，所述源区在所述基体层内形成；以及

源电极，所述源电极形成在所述基体层上，且电连接到所述至少一个源区；

其中，所述基体层形成在所述栅电极下的两侧，且所述栅电极的两端部和所述基体层的一部分重叠。

8.如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第一导电型柱和所述第二导电型柱包括含有条形结构、圆形结构或蜂窝式结构的水平横截面结构，其中，在所述蜂窝式结构中，所述第一导电型柱环绕所述第二导电型柱。

9.如权利要求8所述的半导体装置，其中，当所述第一导电型柱和所述第二导电型柱含有所述蜂窝式结构时，所述第一导电型柱作为一体而互相连接。

10.如权利要求1所述的半导体装置，还包括：终端第一导电型柱和终端第二导电型柱，所述终端第一导电型柱和终端第二导电型柱在形成所述阻挡层的区域外的半导体衬底上形成。

11.一种具有超结的半导体装置，所述半导体装置包括：

半导体衬底；和

阻挡层，所述阻挡层包括第一导电型柱和第二导电型柱，所述第一导电型柱和所述第二导电型柱在所述半导体衬底上在水平方向交替排列，

其中，在所述阻挡层中，第一导电型掺杂物浓度在垂直方向上根据高度而变化，且所述第一导电型掺杂物浓度在同一高度、在水平方向是均匀的。

12.如权利要求11所述的半导体装置，其中，所述第一导电型掺杂物浓度在所述垂直方向根据预定周期变化。

13.一种具有超结的半导体装置的制造方法，所述方法包括：

准备半导体衬底；以及

形成阻挡层，所述阻挡层包括第一导电型柱和第二导电型柱，所述第一导电型柱和所述第二导电型柱在所述半导体衬底上在垂直方向延伸，且在水平方向交替排列，

其中，通过使用第一导电型掺杂物进行全表面注入操作而形成所述阻挡层。

14.如权利要求13所述的方法，其中，由于所述全表面注入操作，在所述阻挡层中，所述第一导电型掺杂物的浓度分布在所述水平方向是均匀的。

15.如权利要求13所述的方法，其中，所述阻挡层的形成包括：

在所述半导体衬底上形成堆叠外延层，其中所述堆叠外延层包括至少两个未掺杂外延层以及第一导电型注入层和第二导电型注入层，所述第一导电型注入层和第二导电型注入层在所述至少两个未掺杂外延层中的至少一个的上部区域上形成；以及

通过进行热处理将所述第一导电型注入层的掺杂物和所述第二导电型注入层的掺杂物扩散到所述至少两个未掺杂外延层而形成所述第一导电型柱和所述第二导电型柱。

16.如权利要求15所述的方法，其中，由于所述扩散，在所述阻挡层中，所述第一导电型掺杂物的浓度分布在垂直方向变化。