垂直功率半导体器件及制造方法与流程

1.本公开涉及半导体器件，具体地，涉及包括场停止区的垂直功率半导体器件。


背景技术：

2.在像igbt（绝缘栅双极晶体管）或二极管的半导体开关器件中，移动电荷载流子充满了低掺杂漂移区并形成提供低导通状态电阻的电荷载流子等离子体。半导体器件技术的一个目标在于减少半导体开关器件中的电功率耗散。虽然可以通过改变某一器件参数来改善电功率耗散，但是这可能会导致另一器件特性的劣化。因此，在技术开发期间，基于考虑到目标器件规范而要满足的多个折衷来设计器件参数。
3.需要降低垂直功率半导体器件中的电功率耗散。


技术实现要素：

4.本公开的示例涉及一种垂直功率半导体器件。垂直功率半导体器件包括半导体本体，该半导体本体具有第一主表面和沿着垂直方向与第一主表面相对的第二主表面。垂直功率半导体器件还包括半导体本体中的漂移区。漂移区包括铂原子（pt）。场停止区布置在漂移区和第二主表面之间的半导体本体中。场停止区包括多个杂质峰。多个杂质峰中的第一杂质峰具有比多个杂质峰中的第二杂质峰更大的浓度。第一杂质峰包括氢（h）或是氢峰，而第二杂质峰包括氦（he）或是氦峰。
5.本公开的另一示例涉及一种制造垂直功率半导体器件的方法。该方法包括在半导体本体中形成漂移区，该半导体本体具有第一主表面和沿着垂直方向与第一主表面相对的第二主表面，其中，漂移区包括铂原子。该方法还包括在漂移区和第二主表面之间的半导体本体中形成场停止区，其中，场停止区包括多个杂质峰，并且多个杂质峰中的第一杂质峰被设置为比多个杂质峰中的第二杂质峰更大的浓度。第一杂质峰包括氢或是氢峰，而第二杂质峰包括氦或是氦峰。
6.本领域技术人员在阅读以下详细描述并查看附图后将认识到附加的特征和优点。
附图说明
7.附图被包括以提供对实施例的进一步理解，并且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了垂直功率半导体器件和制造垂直功率半导体器件的方法的实施例，并且与描述一起用于解释实施例的原理。在以下详细描述和权利要求中描述了进一步的实施例。
8.图1至图3是用于示出在漂移区中包括铂并且在场停止区中包括氢吸除（gettering）规定的垂直功率半导体器件的示例的示意性截面图；图4至图6是示出垂直功率半导体器件的场停止区中的示例性杂质浓度c相对于垂直方向y的示意图；图7是示出垂直功率半导体二极管的示例性杂质浓度c相对于垂直方向y的示意
图；图8是示出垂直功率半导体器件的实验泄漏电流il相对于反向或阻断电压vr的示意图。
具体实施方式
9.在以下详细描述中，参照了附图，附图形成了详细描述的一部分，并且在附图中通过图示的方式示出了其中可以实施本发明的具体实施例。应该理解，在不脱离本发明范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以进行结构或逻辑上的改变。例如，针对一个实施例示出或描述的特征可以用于其他实施例上或与其他实施例结合使用，以产生又一实施例。本发明旨在包括这样的修改和变化。示例使用特定语言来描述，其不应被解释为限制所附权利要求的范围。附图没有按比例绘制，并且仅用于说明性目的。为了清楚起见，如果没有另外说明，则在不同的附图中，相同的元素由对应的附图标记来表示。
10.术语“具有”、“含有”、“包含”、“包括”等是开放式的，并且术语指示存在所陈述的结构、元素或特征，但不排除存在附加的元素或特征。冠词“一”、“一个”和“该”旨在包括复数以及单数，除非上下文另有明确指示。
11.术语“电连接”描述了电连接元素之间的永久低电阻连接，例如相关元素之间的直接接触或经由金属和/或重掺杂半导体材料的低电阻连接。术语“电耦合”包括可以在电耦合元素之间连接适于信号和/或功率传输的一个或多个中间元素，例如，可控制成在第一状态下临时提供低电阻连接并在第二状态下临时提供高电阻电去耦的元件。欧姆接触是具有线性或几乎线性的电流
‑
电压特性的非整流电学结。
12.物理尺寸的给定范围包括边界值。例如，参数y从a到b的范围应当理解为a≤y≤b。具有至少c的值的参数y应当理解为c≤y，具有至多d的值的参数y应当理解为y≤d。
13.术语“上”不应被解释为仅意味着“直接在其上”。而是，如果一个元素位于另一个元素“上”（例如，一层在另一层“上”或在衬底“上”），则另一组件（例如，另一层）可以位于两个元素之间（例如，如果一层在衬底“上”，则另一层可以位于该层和所述衬底之间）。
14.垂直功率半导体器件的示例可以包括半导体本体，该半导体本体具有第一主表面和沿着垂直方向与第一主表面相对的第二主表面。垂直功率半导体器件还可以包括半导体本体中的漂移区。漂移区可以包括铂原子。垂直功率半导体器件还可以包括漂移区和第二主表面之间的半导体本体中的场停止区。场停止区可以包括多个杂质峰。多个杂质峰中的第一杂质峰具有比多个杂质峰中的第二杂质峰更大的浓度。第一杂质峰可以包括氢或者可以是氢峰，而第二杂质峰可以包括氦或者可以是氦峰。
15.垂直功率半导体器件可以是功率半导体二极管、或功率半导体igbt（绝缘栅双极晶体管）、或反向传导（rc）igbt、或功率半导体晶体管，例如功率半导体igfet（绝缘栅场效应晶体管，例如金属氧化物半导体场效应晶体管）。垂直功率半导体器件可以被配置成传导大于1a或大于10a或甚至大于30a的电流，并且可以进一步被配置成在负载端子之间（例如igbt的发射极和集电极之间、或二极管的阴极和阳极之间、或mosfet的漏极和源极之间）阻断在几百到几千伏特范围内的电压，例如400v、650v、1.2kv、1.7kv、3.3kv、4.5kv、5.5kv、6kv、6.5kv。例如，阻断电压可以对应于在功率半导体器件的数据表中指定的电压等级。
16.半导体本体可以包括或由来自iv族元素半导体的半导体材料、iv
‑
iv化合物半导
体材料、iii
‑
v化合物半导体材料、或ii
‑
vi化合物半导体材料组成。来自iv族元素半导体的半导体材料的示例尤其包括硅（si）和锗（ge）。iv
‑
iv化合物半导体材料的示例尤其包括碳化硅（sic）和硅锗（sige）。iii
‑
v化合物半导体材料的示例尤其包括砷化镓（gaas）、氮化镓（gan）、磷化镓（gap）、磷化铟（inp）、氮化铟镓（ingan）和砷化铟镓（ingaas）。ii
‑
vi化合物半导体材料的示例尤其包括碲化镉（cdte）、碲镉汞（cdhgte）和碲镁镉（cdmgte）。例如，半导体本体可以是磁直拉（mcz）或浮区（fz）或外延沉积的硅半导体本体。
17.例如，漂移区中的杂质浓度可以至少在其垂直延伸的部分中随着到第一主表面的距离的增大而逐渐地或逐步地增大或减小。根据其他示例，漂移区中的杂质浓度可以是近似均匀的。对于基于硅的igbt，漂移区中的平均杂质浓度可以在5
×
10
12 cm
‑3至1
×
10
15 cm
‑3之间，例如在1
×
10
13 cm
‑3至2
×
10
14 cm
‑3的范围内。在基于sic的半导体器件的情况下，漂移区中的平均杂质浓度可以在5
×
10
14 cm
‑3至1
×
10
17 cm
‑3之间，例如在1
×
10
15 cm
‑3至2
×
10
16 cm
‑3的范围内。漂移区的垂直延伸可以取决于垂直功率半导体器件的电压阻断要求，例如，指定的电压等级。当在电压阻断模式下操作垂直功率半导体器件时，空间电荷区可以取决于施加到垂直功率半导体器件的阻断电压而部分或全部地垂直延伸通过漂移区。当在指定最大阻断电压处或接近指定最大阻断电压来操作垂直功率半导体器件时，空间电荷区可以到达或穿透到场停止区中。场停止区被配置为防止空间电荷区进一步到达半导体本体的第二主表面处的阴极或集电极。以这种方式，可以使用期望的低掺杂水平并且以期望的厚度形成漂移或基极区，同时实现由此形成的半导体器件的软开关。
18.由于场停止区的目的在于在半导体器件的最大指定电压阻断能力处或附近在电压阻断模式下防止空间电荷区到达半导体本体的第二主表面处的阴极或集电极，所以场停止层中的平均净杂质浓度可以比漂移区中的平均净杂质浓度高例如至少一个数量级。此外，场停止层中的平均净杂质浓度可以比阴极接触层或集电极接触层中的杂质浓度低例如至少一个数量级。
19.例如，在第一杂质峰的垂直位置处的总杂质浓度可以主要包括氢，例如大于60%的氢，或大于70%的氢，或大于80%的氢，或甚至大于90%的氢。例如，氢的垂直杂质浓度分布（profile）可以具有例如在第一杂质峰的垂直位置处的峰。
20.例如，氦的垂直杂质浓度分布可以具有例如在第二峰的垂直位置处的峰。
21.通过将漂移区中的铂与第二杂质峰中的氦结合，泄漏电流可以通过避免或至少通过减少漂移区中的铂氢复合物的不期望形成来减少。这可以通过经由包括氦的第二杂质峰对氢的吸除来实现。由此，可以减少或抑制氢从第一杂质峰到漂移区中的不期望的扩散。
22.例如，第一杂质峰和第二杂质峰之间的第一垂直距离的范围可以是从0μm到
±
5μm，或从2μm到5μm，或从
‑
2μm到
‑
5μm。例如，第一杂质峰可以布置在第二杂质峰和第二主表面之间。根据另一示例，第一杂质峰可以布置在第二杂质峰和第一主表面之间。第一杂质峰和第二杂质峰也可重合。
23.例如，多个杂质峰中的第三杂质峰可以设置在离第二主表面某一垂直距离处，该垂直距离与第二杂质峰的第二垂直距离相差0至300nm和/或小于第二杂质峰p2的半宽（hw）。第三杂质峰可以包括氢或者可以是氢峰。例如，第三杂质峰的浓度可以大于第二杂质峰的浓度。
24.例如，第二垂直距离可以大于第二主表面和第一杂质峰之间的第三垂直距离。因
此，氦峰可以设置在场停止区的氢峰（例如，场停止区中的具有最大氢峰浓度的氢峰）和漂移区之间。这可以允许例如从氢峰朝向漂移区扩散的氢的有益吸除。因此，泄漏电流可以通过避免或至少减少漂移区中的铂
‑
氢复合物的不期望形成而减少。
25.例如，第二垂直距离可以小于第二主表面和第一杂质峰之间的第三垂直距离。例如，注入he所引起的空位的装饰可能会导致第二主表面的表面区域中的横向电阻的有益降低。
26.例如，多个杂质峰中的第四杂质峰可以包括氦并且可以设置在与第二主表面相距第四垂直距离处。第三垂直距离的范围可以在第二垂直距离和第四垂直距离之间。例如，氦的垂直杂质浓度分布不仅可以在第二杂质峰的垂直位置处具有峰，而且可以在第四杂质峰的垂直位置处具有另一峰。沿着垂直方向，场停止区的最深氢峰（即，场停止区的到第二主表面具有最大垂直距离的氢峰，例如第一杂质峰）可以布置在相对的氦峰（例如第二杂质峰和第四杂质峰）之间。由此，例如，可以进一步改善从氢峰向漂移区扩散的氢的吸除。此外，降低位于含氢主峰下方的含氦峰区中的氢的扩散常数也可有助于降低氢扩散到漂移区中。因此，泄漏电流可以通过避免或至少减少漂移区中的铂
‑
氢复合物的不期望形成来减少。例如，与第二杂质峰相关联的氦剂量也可以例如通过以不同的离子注入能量和/或不同的离子注入角度执行多个氦离子注入而跨多个第二氦子峰散布，其中，第二氦子峰可以布置在第一杂质峰（例如漂移区中的氢峰）与第一主表面之间、或者第一杂质峰与第二主表面之间。同样地，与第四杂质峰相关联的氦剂量也可以例如通过以不同的离子注入能量和/或不同的离子注入角度执行多个氦离子注入而跨多个第二氦子峰散布，其中，第四氦子峰可以布置在第一杂质峰（例如漂移区中的氢峰）与第二主表面之间、或者第一杂质峰与第一主表面之间。这可能导致沿着垂直方向的近似盒形的氦浓度分布。通过与单个氦峰注入相比使氦通过多个氦子峰跨较大的垂直距离散布，例如，可以以与单个离子注入相比相对较低的离子注入损伤实现特定氦剂量或氢吸除。
27.例如，第一杂质峰的峰浓度（例如氢峰浓度）与第二杂质峰的峰浓度（例如氦峰浓度）之间的比率可在10至1000的范围内，或可在50至500的范围内。由于就产生特定浓度的空位而言，氦离子注入剂量与质子注入剂量相比显著更小，所以可以显著减少用于实现特定总积分（沿场停止分布的垂直方向上）场停止掺杂剂量的不同峰的所需总注入剂量，因此可以减少处理时间和处理成本。
28.例如，第二杂质峰的氦峰浓度（例如氦浓度）可以在1
×
10
16 cm
‑3至2
×
10
18 cm
‑3的范围内，或在2
×
10
16 cm
‑3至1
×
10
18 cm
‑3的范围内，或在5
×
10
16 cm
‑3至5
×
10
17 cm
‑3的范围内。
29.例如，漂移区中的铂的最大浓度可以在5
×
10
12 cm
‑3到3
×
10
14 cm
‑3的范围内。例如，铂的浓度可以从第二主表面朝向并且至少部分地通过漂移区而减小。例如，铂的浓度可以在漂移区内呈现最小值。例如，铂可以通过到晶片的前侧或后侧中的一个或多个离子注入工艺和/或从扩散源（例如，半导体本体的表面上的硅化铂）出来的（一个或多个）扩散工艺而引入到漂移区中。
30.例如，漂移区可以具有从场停止区到pn结的垂直延伸，例如igbt的漂移区和本体区之间的pn结或二极管的漂移区和阳极区之间的pn结。pn结可以定位成与到第二主表面相比更靠近第一主表面，例如以更小的垂直距离。沿漂移区的垂直延伸的至少50%，漂移区中
的氢的最大浓度可小于铂的浓度的100%、或50%、或20%。漂移区的垂直延伸可以由pn结限制在漂移区的朝向第一主表面的第一端和漂移区的朝向第二主表面的第二端处，其中，漂移区的第二端可以在漂移区和场停止区之间的过渡处。例如，由于通过将氦引入漂移区在场停止区中吸除氢，所以漂移区中的氢浓度可以降低。
31.例如，漂移区中的铂原子可以被配置为铂
‑
氢复合物和置换铂。沿漂移区的垂直延伸的至少50%，漂移区中的铂
‑
氢复合物的最大浓度可小于置换铂的浓度。例如，沿漂移区的垂直延伸的至少50%，漂移区中的铂
‑
氢复合物的最大浓度可以是置换铂的浓度的至多60%或甚至40%或甚至20%。通过沿漂移区的主要部分保持铂
‑
氢复合物的浓度小于置换铂的浓度，可以减小半导体器件的泄漏电流，并因此减小半导体器件的电功率耗散。
32.上面关于垂直半导体功率器件所描述的细节（例如材料、尺寸、技术效果）同样适用于下面描述的制造方法的示例。
33.制造垂直功率半导体器件的方法的示例可以包括在半导体本体中形成漂移区，该半导体本体具有第一主表面和沿着垂直方向与第一主表面相对的第二主表面，其中，漂移区可以包括铂。该方法还可以包括在漂移区和第二主表面之间的半导体本体中形成场停止区。场停止区可以包括多个杂质峰，并且多个杂质峰中的第一杂质峰被设置为比多个杂质峰中的第二杂质峰更大的浓度。第一杂质峰可以包括氢或者可以是氢峰，而第二杂质峰可以包括氦或者可以是氦峰。
34.例如，形成第一杂质峰可以包括至少一个质子注入工艺，其具有范围从2
×
10
13 cm
‑2到5
×
10
14 cm
‑2的质子注入剂量。例如，可以执行多个质子注入工艺，其中，质子注入剂量可以随着质子注入能量的增大而减小。因此，例如，场停止区中的氢峰浓度可以随着离第二主表面的垂直距离的增大而减小。
35.例如，形成第二杂质峰可以包括至少一个氦离子注入工艺。在至少一个质子注入工艺之后并且在至少一个氦离子注入工艺之后，可以在350℃至430℃的温度范围内对半导体本体退火0.5至5小时。
36.例如，第一杂质峰和第二杂质峰之间的第一垂直距离可以被设置在从0μm到
±
5μm的范围内。
37.例如，该方法还可以包括通过至少一个氦离子注入工艺在场停止区中形成第四杂质峰。第四杂质峰可以设置在与第二主表面相距第四垂直距离处。第一杂质峰可以沿垂直方向布置在第二杂质峰和第四杂质峰之间。
38.例如，该方法还可以包括以多个不同的离子注入倾斜角度将氦离子注入到半导体本体中。这可以允许设置氦的盒形垂直浓度分布，该盒形垂直浓度分布可以是具有比单个氦峰分布更大的垂直延伸、更小的损伤浓度和更低的峰浓度的浓度分布，当对于这两种情况假设相等的氦注入剂量时。例如，不同的离子注入角度可以与不同的氦离子注入能量结合，以实现氦的期望的垂直浓度分布，以用于改善氢吸除。
39.例如，铂以5
×
10
12 cm
‑3至3
×
10
14 cm
‑3范围内的最大浓度被引入漂移区中。例如，铂可以通过750℃以上或800℃以上的扩散工艺被引入漂移区中。例如，可以在注入氢之前引入铂。
40.例如，漂移区具有从场停止区到pn结的垂直延伸。沿漂移区的垂直延伸的至少50%，漂移区中的氢的最大浓度可以被设置为小于铂浓度。
41.例如，漂移区中的铂可以包括铂
‑
氢复合物和置换铂。沿漂移区的垂直延伸的至少50%，漂移区中的铂
‑
氢复合物的最大浓度可以被设置为小于置换铂的浓度。
42.例如，场停止区中的最大氢浓度可以是漂移区中的最大氢浓度的至少5倍、或20倍、或100倍、或500倍那么大。
43.可以组合以上和以下描述的示例和特征。
44.下面，结合附图说明垂直功率半导体器件和制造方法的其他示例。关于以上示例描述的功能和结构细节将同样适用于附图中示出和以下进一步描述的示例性实施例。
45.图1是示出垂直功率半导体器件100的实施例的示意性截面图。垂直功率半导体器件100包括半导体本体102，所述半导体本体102具有第一主表面104和与第一主表面104相对的第二主表面106。半导体本体102在第一主表面104和第二主表面106之间的厚度的范围为从几十微米到几百微米，这尤其取决于例如垂直功率半导体器件的指定电压等级。
46.有源器件元件可以形成在第一主表面104处的半导体本体102的有源器件区域中。在图中，通过虚线框107示意性地指示有源器件元件所处的部分。有源器件区域是其中负载电流流动通过第一主表面104进入/离开半导体本体的半导体本体102的区域。在igfet或igbt的情况下，有源器件区域可以包括通过第一主表面104电连接到接触电极的源极区。源极到漏极电流或发射极到集电极电流可从接触电极通过第一主表面104流入源极区中。在二极管的情况下，有源器件区域可以包括通过第一主表面104电连接到接触电极的阳极或阴极区。阳极到阴极电流可以从接触电极通过第一主表面104流入阳极或阴极区中。因此，例如，有源器件区域可以被限制到负载电流流动被引导通过其的第一主表面的第一部分。
47.边缘终止元件可以形成在边缘终止区域中，该边缘终止区域是部分或完全包围有源器件区域的半导体本体102的区域。由于半导体本体102内的pn结（例如igfet或igbt的本体区和漂移区之间的pn结或二极管的阴极和阳极区之间的pn结）不是无限的，而是终止于半导体本体的边缘区带处，所以这种边缘效应将器件击穿电压限制在由无限平行平面结设置的理想值以下。必须小心以确保pn结在半导体本体边缘处的适当和高效终止。边缘终止区域是用于确保pn结的适当和高效终止的措施。在边缘终止区域中，形成边缘终止结构以降低半导体本体边缘处的电场。取决于半导体器件的电压等级，边缘终止区域的横向尺寸可以变化。具有较高电压等级的半导体器件通常需要其边缘终止区域的较大横向延伸，以确保pn结的适当终止。边缘终止区域中的边缘终止结构的示例包括例如场板、结终止扩展（jte）结构、横向掺杂变化（vld）结构。
48.垂直功率半导体器件100还包括半导体本体102中的漂移区108。漂移区108包括铂。漂移区108中的铂在图中由十字109示意性地示出。场停止区110被布置在漂移区108和第二主表面106之间的半导体本体102中。场停止区110包括多个杂质峰。在图1所示的示例中，示出了三个杂质峰。多个杂质峰中的第一杂质峰p1具有比多个杂质峰中的第二杂质峰p2更大的浓度c。第一杂质峰p1为氢峰，而第二杂质峰p2为氦峰。第一杂质峰p1和第二杂质峰p2之间的第一垂直距离d1的范围为0μm至
±
5μm。在所示的示例中，第一垂直距离d1为负。因此，第二杂质峰p2布置在第一杂质峰p1和第一主表面104之间。因此，从第二主表面106到第二杂质峰p2的第二垂直距离d2大于从第二主表面106到第一杂质峰p1的第三垂直距离d3。
49.垂直功率半导体器件100还包括第三杂质峰p3，例如，设置成与第二杂质峰p2接近
或一致的氢峰。例如，第三杂质峰p3可设置在离第二主表面106某一垂直距离处，该垂直距离相对于第二杂质峰p2的第二垂直距离d2相差0至
±
300nm。第三杂质峰p3为氢峰。
50.图2是用于示出垂直功率半导体器件100的另一实施例的示意性截面图。在所示的示例中，第一距离d1是正的。因此，第二杂质峰p2布置在第一杂质峰p1和第二主表面106之间。从第二主表面106到第二杂质峰p2的第二垂直距离d2因此小于从第二主表面106到第一杂质峰p1的第三垂直距离d3。
51.图3是示出垂直功率半导体器件100的另一实施例的示意性截面图。在所示的示例中，垂直功率半导体器件100还包括设置在距第二主表面106第四垂直距离d4处的第四杂质峰p4。第四杂质峰p4为氦峰。第三垂直距离d3的范围在第二垂直距离d2和第四垂直距离d4之间。因此，第一杂质峰p1被布置在第二杂质峰p2和第四杂质峰p4之间。垂直功率半导体器件100还包括第五杂质峰p5，例如，设置成与第四杂质峰p4接近或一致的氢峰。例如，第五杂质峰p5可设置在离第二主表面106某一垂直距离处，该垂直距离相对于第四杂质峰p4的第四垂直距离d4相差0至
±
300nm。第五杂质峰p5为氢峰。
52.图4至图6的示意图示出了在垂直功率半导体器件100的场停止区108中沿垂直方向y的氢和氦浓度分布的示例。为了清楚起见，在图4至6中省略了图1至3中所示的第三杂质峰p3和第五杂质峰p5，尽管这些峰也可以存在。
53.参照图4中所示的示意图，以多个不同的离子注入倾斜角度将氦离子注入到半导体本体102中。氦浓度c2的垂直分布是单个垂直氦浓度c21、c22、c23的分布的叠加，其中，单个垂直氦浓度c21、c22、c23的分布是通过以恒定能量但不同的离子注入角度的氦离子注入来形成的。氦峰p2布置在氢峰p1和第一主表面之间。
54.参照图5中示出的示意图，除了如参照图5所述的注入到半导体本体102中的氦离子之外，通过比与氦峰p2相关联的倾斜角度甚至更大的倾斜角度但相等的离子注入能量将另外的氦离子注入到半导体本体102中。结果，形成氦峰p4，其布置在氢峰p1和第二主表面之间。氦浓度c4的垂直分布是垂直氦浓度c41、c42的单个分布的叠加，其中，垂直氦浓度c41、c42的单个分布通过以恒定能量但不同离子注入角度的氦离子注入来形成。
55.参照图6中所示的示意图，通过多个不同的离子注入倾斜角度将氦离子注入到半导体本体102中。氦浓度c4的垂直分布是单个垂直氦浓度c41、c42、c43、c44、c45、c46的分布的叠加，其中，单个垂直氦浓度c41、c42、c43、c44、c45、c46的分布通过以恒定能量但不同离子注入角度的氦离子注入来形成。氦峰p4布置在氢峰p1和第二主表面之间。
56.参照图7所示的示意图，示出了从第二主表面（例如二极管的阴极侧）朝向第一主表面（例如二极管的阳极侧）沿垂直方向y的杂质浓度c的示例性垂直分布。垂直分布被分成阴极区112、场停止区110和漂移区108。
57.氦浓度che的垂直分布类似于图1中所示的示例。氢浓度ch的垂直分布在场停止区110中具有主峰p1，其布置在氦浓度ch的峰p2和第一主表面之间。
58.空位浓度cv的垂直分布包括在接近或等于第一峰p1和第二峰p2的位置处的峰。
59.n型掺杂浓度cd的垂直分布包括在接近或等于第一峰p1和第二峰p2的位置处的峰，这是由于氢相关施主（donor）的形成。n型掺杂浓度cd的垂直分布在集电极或阴极区112中的第二主表面处或附近朝向最大值增大。例如，最大值可以被配置为阴极接触区。
60.在所示的示意性示例中，pt浓度cpt的垂直分布从第二主表面朝向漂移区108减
小，并且在漂移区中大于氢浓度ch。通过氦峰p2周围的氢的吸除，可以实现漂移区108中的氢浓度ch的降低，并因此实现漂移区中的不期望的铂
‑
氢复合物的减少。
61.上述示例通过降低半导体器件的漂移区108中的泄漏电流来降低半导体器件中的电功率耗散。图8是示出对于反向或阻断电压vr的泄漏电流il的实验结果的示意图。泄漏电流il1与如以上示例中所述的半导体器件样本相关联，即，在场停止区中包括氦峰以用于吸除氢并减少漂移区中的不期望的铂
‑
氢复合物的半导体器件样本。泄漏电流il2与缺失如参照il1的样本所描述的规定的半导体器件样本相关联。例如，泄漏电流的差δil允许量化铂/氢复合物和置换铂的浓度之间的关系的降低，并因此量化泄漏电流引起的电功率耗散的降低。
62.连同附图和先前描述的示例中的一个或多个一起提及和描述的方面和特征也可以与其他示例中的一个或多个结合，以便替换其他示例的类似特征或者以便向其他示例附加地引入特征。
63.尽管在此已经示出和描述了具体实施例，但是本领域普通技术人员应当理解，在不偏离本发明范围的情况下，可以用各种替代和/或等同实现来替代所示出和描述的具体实施例。本技术旨在覆盖这里讨论的具体实施例的任何改编或变化。因此，本发明旨在仅由权利要求及其等同物来限制。