[发明专利]电荷补偿半导体器件及相关制造工艺

权利要求书

1.在第一导电类型的半导体衬底上集成的功率电子器件(30)，包括多个基本单元，每个基本单元包括：

-在所述半导体衬底(100)上形成的第一导电类型的半导体层(20)上实现的第二导电类型的体区域(40)，

-位于所述体区域(40)之下的在所述半导体层(20)中实现的第二导电类型的柱区域(50)。

所述器件(30)的特征在于，所述半导体层(20)包括彼此叠置的多个半导体层(21、22、23、24)，其中每个半导体层的电阻率不同于其它半导体层(21、22、23、24)的电阻率，且所述器件(30)特征在于，所述柱区域(50)包括多个掺杂的子区域(51、52、53、54)，每一个在所述半导体层(21、22、23、24)之一中实现，其中每个掺杂的子区域(51、52、53、54)的电荷量平衡在其中实现每个掺杂的子区域(51，52、53、54)的半导体层(21、22、23、24)的电荷量，所述子区域(51、52、53、54)的掺杂浓度朝向器件(30)的上表面向上增加，在所述上表面处形成所述体区域。

2.根据权利要求1的功率电子器件(30)，其特征在于，所述叠置的半导体层(21、22、23、24)的电阻率朝着所述器件(30)的上表面向上减小，在所述上表面处形成所述体区域。

3.根据权利要求2的功率电子器件(30)，其特征在于，所述半导体层(20)包括其顶上的另一半导体层(25)，该另一半导体层具有比下面的半导体层(21、22、23、24)低的电阻率，其中实现所述体区域(40)。

4.根据前面权利要求其中任意一个的功率电子器件(30)，其特征在于，所述半导体层(21、22、23、24)具有远低于所述半导体衬底(100)的浓度值。

5.根据前面权利要求其中任意一个的功率电子器件(30)，其特征在于所述半导体层(21、22、23、24)是外延层。

6.根据前面权利要求其中任意一个的功率电子器件(30)，其特征在于所述器件(30)是MOS晶体管。

7.用于在第一导电类型的半导体衬底(100)上制造包括多个基本元件的集成的公共漏极型功率电子器件(30)的方法，该方法包括以下步骤：

-在所述高掺的半导体衬底(100)上形成具有第一电阻率值(ρ1)的第一导电类型的第一半导体层(21)，

-通过使用第一注入剂量(Φ1)的第一选择性注入步骤，为每个基本单元形成第二导电类型的第一子区域(51)，该方法特征在于它包括以下步骤：

-在所述第一半导体层(21)上至少形成具有第二电阻率值(ρ2)的第一导电类型的第二半导体层(22)，所述第二电阻率值(ρ2)不同于所述第一电阻率值(ρ1)，

-通过使用一注入剂量(Φ2)的第二选择性注入步骤在所述第二半导体层(22)中形成第二导电类型的第二子区域(52)，所述第二子区域(52)对准所述第一子区域(51)，其中每个掺杂的子区域(51、52)的电荷量平衡其中实现每个子区域(51，52)的半导体层(21、22)的电荷量，所述子区域(51、52)的掺杂剂浓度朝着器件(30)的上表面向上增加，

-在所述第二半导体层(22)上形成具有第三电阻率值(ρ5)的第一导电类型的表面半导体层(25)，所述第三电阻率值(ρ5)不同于所述第二电阻率值(ρ2)，

-在所述表面半导体层(25)中形成第二导电类型的体区域(40)，与所述子区域(51、52)对准，

-执行热扩散步骤，使得所述第一子区域(51)和第二子区域(52)形成单个柱区域(50)。

8.根据权利要求7的制造器件(30)的方法，其特征在于所述第一半导体层(21)使用比所述第二半导体层(22)的电阻率高的电阻率实现。