[发明专利]超结器件及其制造方法

权利要求书

1.一种超结器件，其特征在于，超结结构包括至少两层以上的PN子柱，各层所述PN子柱由第一导电类型子柱和第二导电类型子柱交替排列而成；

各层所述PN子柱的结构包括：第二导电类型子柱由填充沟槽中的第二导电类型的第一外延子层组成，所述沟槽形成第一导电类型的第二外延子层中，所述第一导电类型子柱由各所述第二导电类型子柱之间的所述第二外延子层组成；

所述超结结构的至少部分区域中具有阻断层；

在具有所述阻断层的区域中，在所述阻断层的上下两层所述PN子柱之间形成有第一导电类型的第三外延子层；在纵向上，所述阻断层顶部的所述PN子柱的所述第二导电类型子柱的底部表面位于所述第三外延子层的顶部表面之上或之下，所述阻断层由顶部的所述PN子柱的所述第二导电类型子柱的底部表面之下的所述第二外延子层和所述第三外延子层组成或者所述第三外延子层组成；各层所述PN子柱的所述第一导电类型子柱和所述第三外延子层叠加形成电连接的第一导电类型柱，各层所述PN子柱的所述第二导电类型子柱和所述阻断层叠加形成具有阻断层的第二导电类型柱；

所述具有阻断层的第二导电类型柱中至少包括一层所述阻断层，所述阻断层位于相邻的两层所述P型子柱的所述第二导电类型子柱之间；

位于所述阻断层之上的各层所述PN子柱的击穿电压为第一电压；

所述阻断层完全耗尽的电压为第二电压；

所述阻断层的工艺结构根据满足使所述第二电压小于所述第一电压的要求进行设置，所述超结结构所承受的反向偏压在小于所述第二电压之前具有所述阻断层的区域中位于所述阻断层之下的各层所述PN子柱的所述第二导线类型子柱都为浮空结构，所述超结结构所承受的反向偏压在大于所述第二电压之后以及小于所述第一电压之前，具有所述阻断层的区域中的所述超结结构的耗尽区从所述阻断层的顶部延伸到所述阻断层底部的所述PN子柱中并使所述阻断层底部的所述PN子柱开始承受电压；

叠加到所述第一导电类型柱中的所述第三外延子层作为连接层，在所述连接层的形成区域中增加有第一导电类型离子注入杂质，使所述连接层的第一导电类型掺杂浓度大于所述阻断层中的所述第三外延子层的第一导电类型掺杂浓度，并从而使所述连接层和所述连接层上下两层的所述第一导电类型子柱的掺杂浓度差异缩小，以降低导通电阻。

2.如权利要求1所述的超结器件，其特征在于：所述阻断层的电阻率高于或等于所述阻断层顶部一层所述PN子柱的所述第一导电类型子柱的电阻率；

各层所述阻断层的厚度要求保证各层所述阻断层的第一导电类型杂质的面密度小于等于1E12cm^-2。

3.如权利要求2所述的超结器件，其特征在于：所述具有阻断层的第二导电类型柱中，所述阻断层至少设置在第一层所述PN子柱和第二层所述PN子柱之间，第一层所述PN子柱为最底层所述PN子柱。

4.如权利要求3所述的超结器件，其特征在于：超结器件包括有源区、过渡区和终端区；

在所述有源区、所述过渡区和所述终端区都设置有所述超结结构。

5.如权利要求4所述的超结器件，其特征在于：具有所述阻断层的区域位于所述有源区的部分或全部区域中。

6.如权利要求5所述的超结器件，其特征在于：在所述过渡区和所述终端区的部分或全部区域中也包括具有所述阻断层的区域；

仅在位于所述有源区的所述连接层的形成区域中增加第一导电类型离子注入杂质；

位于所述过渡区和所述终端区的所述连接层的形成区域中未增加第一导电类型离子注入杂质，位于所述过渡区和所述终端区中的所述连接层的第一导电类型掺杂浓度等于所述阻断层中的所述第三外延子层的第一导电类型掺杂浓度，以提高所述过渡区和所述终端区的耐压能力。

7.如权利要求6所述的超结器件，其特征在于：在所述连接层中增加第一导电类型离子注入杂质的工艺条件包括：注入能量为60keV～1000keV，注入剂量为3E11cm^-2～2E12cm^-2。