[发明专利]边缘端接中产生鞍型结电场的改良型结构及方法

权利要求书

1.一种设置在半导体衬底中，并且具有一个有源晶胞区和一个边缘端接区的半导体器件，其特征在于，边缘端接区包括一个具有掺杂交替导电类型的半导体立柱的超级结结构，带有掺杂的半导体立柱之间的电荷不平衡，以便在终接区中产生净P型掺杂，并且在边缘端接中制成一个鞍型结电场。

2.如权利要求1所述的半导体功率器件，其特征在于，掺杂的半导体立柱包括P-立柱和N-立柱，并且P-立柱比N-立柱的电荷多。

3.如权利要求1所述的半导体功率器件，其特征在于，掺杂的半导体立柱包括P-立柱和N-立柱，并且P-立柱比N-立柱的宽度大。

4.如权利要求1所述的半导体功率器件，其特征在于，掺杂的半导体立柱包括P-立柱和N-立柱，并且P-立柱比N-立柱的掺杂浓度大。

5.如权利要求1所述的半导体功率器件，其特征在于，掺杂的半导体立柱包括P-立柱和N-立柱，并且其中P-立柱顶部的掺杂浓度高于底部的掺杂浓度。

6.如权利要求1所述的半导体功率器件，其特征在于，掺杂的半导体立柱包括P-立柱和N-立柱，超级结结构形成在P-型外延层中，并且具有一个很宽的P-带隙设置在P-立柱的中心。

7.如权利要求1所述的半导体功率器件，其特征在于，超级结结构还包括一个表面结端接延伸，带有一个掺杂的表面层，横向延伸穿过半导体立柱上方。

8.如权利要求1所述的半导体功率器件，其特征在于，掺杂的半导体立柱包括P-立柱和N-立柱，P-立柱具有的电荷从1e12至3e12，多于N-立柱从1e12至2e12的电荷。

9.如权利要求3所述的半导体功率器件，其特征在于，P-立柱、N-立柱的宽度范围均为2um至10um，P-立柱的宽度大于N-立柱的宽度。

10.如权利要求5所述的半导体功率器件，其特征在于，P-立柱顶部的立柱电荷比P-立柱底部的立柱电荷高0至50％。

11.如权利要求1所述的半导体功率器件，其特征在于，超级结结构形成在P-型外延层中，加宽的P-带隙范围为20um至80um，从而产生了电荷不平衡。

12.如权利要求1所述的半导体功率器件，其特征在于，超级结结构还包括一个表面结端接延伸，带有一个掺杂的表面层，横向延伸穿过半导体立柱上方，延伸距离的范围为20um至80um微米，从有源晶胞区的外边缘开始，以便在超级结结构中产生电荷不平衡。

13.如权利要求1所述的半导体功率器件，其特征在于，边缘端接区的宽度范围为50微米至200微米，带有交替导电类型的掺杂半导体立柱的超级结结构，在边缘端接中延伸并且其宽度范围为50微米至200微米。

14.一种用于在带有一个有源晶胞区和一个边缘端接区的半导体衬底中制备功率器件的方法，其特征在于，包括：在边缘端接区中，制备交替导电类型的掺杂半导体立柱，并且在掺杂半导体立柱中间，制备带有电荷不平衡的掺杂半导体立柱，以便在终接区中产生净P型掺杂，用于在边缘端接中形成鞍型结电场。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，制备所述的掺杂半导体立柱的步骤，还包括形成P-立柱和N-立柱，通过制备P-立柱的电荷大于N-立柱。

16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，制备所述的掺杂半导体立柱的步骤，还包括形成P-立柱和N-立柱，通过制备P-立柱的宽度大于N-立柱。

17.如权利要求14所述的方法，其特征在于，制备所述的掺杂半导体立柱的步骤，还包括形成P-立柱和N-立柱，通过制备P-立柱的掺杂浓度大于N-立柱。

18.如权利要求14所述的方法，其特征在于，制备所述的掺杂半导体立柱的步骤，还包括形成P-立柱和N-立柱，通过制备P-立柱顶部的掺杂浓度大于P-立柱底部的掺杂浓度，并且大于N-立柱。