帶有具有豎直雜質(zhì)分布的超級結(jié)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的制作方法
【專利摘要】一種超級結(jié)半導(dǎo)體器件包括具有平行的第一和第二表面的半導(dǎo)體部分。在半導(dǎo)體部分中形成第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)層。在第一表面和雜質(zhì)層之間,超級結(jié)結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電類型的第一列和第二導(dǎo)電類型的第二列。第一和第二列之間的補(bǔ)償率的符號可以沿著垂直于第一表面的列的豎直延伸而變化。在第一表面和第二列中的一個列之間形成第二導(dǎo)電類型的主體區(qū)域。第二導(dǎo)電類型的場延伸區(qū)域可以電連接到主體區(qū)域,或者第一導(dǎo)電類型的場延伸區(qū)域可以連接到雜質(zhì)層。場延伸區(qū)域改善了半導(dǎo)體器件的雪崩特性。
【專利說明】帶有具有豎直雜質(zhì)分布的超級結(jié)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開總體涉及一種半導(dǎo)體器件,更具體地涉及一種帶有具有豎直雜質(zhì)分布的超級結(jié)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。
【背景技術(shù)】
[0002]超級結(jié)n-FET (場效應(yīng)晶體管)的半導(dǎo)體部分包括η型漏極層和漂移層,其中,P型摻雜列被η摻雜列分離開。在相反的模式中,耗盡區(qū)在P型摻雜列和η型摻雜列之間在橫向方向上延伸,這樣使得即使在η型摻雜列中的高雜質(zhì)濃度也可以得到較高的反向擊穿電壓。在P型摻雜列和/或η型摻雜列中的豎直雜質(zhì)分布可以隨著到漏極層的距離而變化,這樣使得假如觸發(fā)雪崩效應(yīng)器件特性得到改善。期待進(jìn)一步改善超級結(jié)半導(dǎo)體器件的雪崩特性,而不過分不利地影響導(dǎo)通狀態(tài)特性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]根據(jù)一個實施例,超級結(jié)半導(dǎo)體器件包括具有第一表面和與第一表面平行的第二表面的半導(dǎo)體部分。在半導(dǎo)體部分中形成第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)層和超級結(jié)結(jié)構(gòu)。在第一表面與雜質(zhì)層之間,該超級結(jié)結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電類型的第一列和第二相反導(dǎo)電類型的第二列。第一列和第二列之間的補(bǔ)償率的符號沿著垂直于第一表面的列的豎直延伸而變化。在第一表面和第二列中的一個列之間形成第二導(dǎo)電類型的主體區(qū)域。被布置在第一列或第二列中的一個列的豎直投影區(qū)域中的第二導(dǎo)電類型的場延伸區(qū)域電連接到主體區(qū)域。場延伸區(qū)域中的區(qū)域雜質(zhì)密度在IXlO12和5 X IO12CnT2之間。
[0004]根據(jù)另一個實施例,超級結(jié)半導(dǎo)體器件包括第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)層,該雜質(zhì)層形成于具有第一表面和與第一表面平行的第二表面的半導(dǎo)體部分中。在第一表面和雜質(zhì)層之間是超級結(jié)結(jié)構(gòu),該超級結(jié)結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電類型的第一列和相反的第二導(dǎo)電類型的第二列。第一列和第二列之間的補(bǔ)償率的符號沿著垂直于第一表面的列的豎直延伸而變化。在第一表面和第二列中的一個列之間形成第二導(dǎo)電類型的主體區(qū)域。第一導(dǎo)電類型的至少一個場延伸區(qū)域電連接到雜質(zhì)層。該至少一個場延伸區(qū)域被布置在第一列和第二列中的至少一個列的豎直投影區(qū)域中。
[0005]本領(lǐng)域技術(shù)人員在讀到如下詳細(xì)說明和看到附圖時將認(rèn)識到附加技術(shù)特征和優(yōu)勢。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]將附圖包括在內(nèi)以便提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解,并且它們被并入到本說明書并且形成本說明書的一部分。這些附圖圖示了本發(fā)明的多個實施例并且與本說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。本發(fā)明其他實施例以及想要達(dá)到的優(yōu)點將很容易地得到了解,因為通過參考以下的詳細(xì)說明它們 將更好地得到理解。
[0007]圖1A是根據(jù)一個實施例的半導(dǎo)體器件的一部分的示意性截面圖,其中在主體區(qū)域和P型列之間提供P型場延伸區(qū)域。
[0008]圖1B是圖示了圖1A的半導(dǎo)體器件沿著線B-B的電場輪廓的示意圖。
[0009]圖2A是根據(jù)一個實施例的超級結(jié)半導(dǎo)體器件的一部分的示意性截面圖,其中在主體區(qū)域和P型列之間提供了包括電介質(zhì)襯墊和P型摻雜的場延伸區(qū)域的超級結(jié)結(jié)構(gòu)。
[0010]圖2B是根據(jù)一個實施例的超級結(jié)半導(dǎo)體器件的一部分的示意性截面圖,其中在主體區(qū)域和P型摻雜列之間提供了基于通過外延生長的子層和P型摻雜的場延伸區(qū)域的超級結(jié)結(jié)構(gòu)。
[0011]圖2C是根據(jù)一個實施例的超級結(jié)半導(dǎo)體器件的一部分的示意性截面圖,其中在主體區(qū)域和錐形的P型摻雜列之間提供了 P型摻雜延伸區(qū)域。
[0012]圖3A是根據(jù)一個實施例的超級結(jié)半導(dǎo)體器件的一部分的示意性截面圖,其中在η型摻雜列的豎直投影區(qū)域中提供了掩埋柵極電極和P型摻雜的場延伸區(qū)域。
[0013]圖3Β是根據(jù)另一實施例的超級結(jié)半導(dǎo)體器件的一部分的示意性截面圖,其中在P型摻雜列的豎直投影區(qū)域中提供了掩埋柵極電極和P型摻雜的場延伸區(qū)域。
[0014]圖3C是根據(jù)又一實施例的超級結(jié)半導(dǎo)體器件的一部分的示意性截面圖,其中在P型摻雜列的投影區(qū)域中提供了掩埋柵極電極和P型摻雜的場延伸區(qū)域。
[0015]圖4Α是根據(jù)一個實施例的半導(dǎo)體器件的一部分的示意性截面圖,其中在η型摻雜列的投影區(qū)域中提供基于通過外延生長的子層和η型摻雜的場延伸區(qū)域的超級結(jié)結(jié)構(gòu)。
[0016]圖4Β是根據(jù)一個實施例的半導(dǎo)體器件的一部分的示意性截面圖,其中在P型摻雜列的投影區(qū)域中提供包括電介質(zhì)襯墊和η型摻雜的場延伸區(qū)域的節(jié)段的超級結(jié)結(jié)構(gòu)。
[0017]圖4C是根據(jù)一個實施例的半導(dǎo)體器件的一部分的示意性截面圖,其中提供了連續(xù)的場延伸區(qū)域和錐形的P型摻雜列。
[0018]圖4D是根據(jù)一個實施例的半導(dǎo)體器件的一部分的示意性截面圖,其中在P型摻雜列和η型摻雜列的豎直投影區(qū)域中提供了場截止延伸區(qū)域的空間上分離的節(jié)段。
[0019]圖4Ε是根據(jù)一個實施例的半導(dǎo)體器件的一部分的示意性截面圖,其中在P型摻雜列的投影區(qū)域中提供包括電介質(zhì)襯墊、掩埋柵極電極和η型摻雜的場延伸區(qū)域的節(jié)段的超級結(jié)結(jié)構(gòu)。
[0020]圖4F是根據(jù)一個實施例的超級結(jié)半導(dǎo)體器件的一部分的示意性截面圖,其中提供了包括電介質(zhì)襯墊、掩埋柵極電極和連續(xù)的η型摻雜的場延伸區(qū)域的超級結(jié)結(jié)構(gòu)。
[0021]圖4G是根據(jù)一個實施例的超級結(jié)半導(dǎo)體器件的一部分的示意性截面圖,其中在η摻雜列的豎直投影區(qū)域中提供了掩埋柵極電極和η型摻雜的場截止延伸區(qū)域的節(jié)段。
【具體實施方式】
[0022]在以下詳細(xì)說明中參見了附圖,這些附圖形成了本詳細(xì)說明的一部分,并且這些附圖通過圖示的方式示出了可在其中實施本發(fā)明的具體實施例。應(yīng)當(dāng)理解的是可以使用其他實施例并且可以在不背離本發(fā)明的保護(hù)范圍的情況下進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的或邏輯上的改變。例如,針對一個實施例所圖示或描述的特征可以被用于其他實施例或與其結(jié)合以產(chǎn)生仍更進(jìn)一步的實施例。本發(fā)明旨在包括此類改變和變體。這些示例是使用特定語言進(jìn)行描述的,這不應(yīng)當(dāng)形成對所附權(quán)利要求的范圍的限制。這些圖并不是按比例,并且只是用作示例的目的。為了清晰,除非另外說明,在不同的圖中相同的元件用相對應(yīng)的參考所指定。[0023]術(shù)語“具有”、“包含”、“包括”等是開放式,并且這些術(shù)語表示所述結(jié)構(gòu)、元件或特征的存在,但是并不排除附加的元件或特征。冠詞“一個”、“一種”和“該”旨在包括復(fù)數(shù)及單數(shù),除非上下文以其他方式清晰表明。
[0024]術(shù)語“電連接”描述了電連接的元件之間的永久性低歐姆連接,例如,所涉及的元件之間的直接接觸或者經(jīng)由金屬和/或高摻雜半導(dǎo)體的低歐姆連接。
[0025]圖1A示出了超級結(jié)半導(dǎo)體器件500,該超級結(jié)半導(dǎo)體器件500具有半導(dǎo)體部分100,該半導(dǎo)體部分100具有第一表面101和與第一表面101平行的第二表面102。半導(dǎo)體部分100由單晶半導(dǎo)體材料制備而成,例如娃S1、碳化娃SiC、鍺Ge、娃鍺晶體SiGe、氮化鎵GaN或砷化鎵GaAs。第一和第二表面101、102之間的距離至少為50 μ m,例如至少175 μ m。半導(dǎo)體部分100可以具有矩形的形狀,該矩形形狀具有在幾毫米范圍內(nèi)的邊長。到第一和第二表面101、102的法線限定了豎直方向,并且與法線方向正交的方向為橫向方向。
[0026]半導(dǎo)體部分100可以包括第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)層130。雜質(zhì)層130中的平均凈雜質(zhì)濃度相對較高,并且可以至少為5X IO18CnT3 (作為舉例)。雜質(zhì)層130可以沿著半導(dǎo)體部分100的平行于第二表面102的完整的橫截面延伸。假如半導(dǎo)體器件500是IGFET (絕緣柵場效應(yīng)晶體管),該雜質(zhì)層130與第二表面102直接鄰接。假如半導(dǎo)體器件500是IGBT(絕緣柵雙極型晶體管),與第一導(dǎo)電類型相反的第二導(dǎo)電類型的集電極層被布置在雜質(zhì)層130和第二表面102之間。
[0027]在第一表面101與雜質(zhì)層130之間是漂移層120。漂移層120包括超級結(jié)結(jié)構(gòu),該超級結(jié)結(jié)構(gòu)具有第一導(dǎo)電類型的第一列121和與第一導(dǎo)電類型相反的第二導(dǎo)電類型的第二列122。第二列122可以與雜質(zhì)層130直接鄰接。根據(jù)其他實施例,在離雜質(zhì)層130—定距離處形成第二列122,這樣使得漂移層120包括第一導(dǎo)電類型的連續(xù)部分。連續(xù)部分(一方面)在第一和第二列121、122的掩埋邊緣與(另一方面)雜質(zhì)層130之間延伸。第一和第二列121、122彼此直接鄰接。
[0028]第一列121和第二列122可以是以規(guī)則距離布置的平行帶。根據(jù)其他實施例,第二列122的平行于第一表面101的橫截面可以是圓形、橢圓面、橢圓形或矩形(例如有或沒有圓角的正方形),并且第一列121是將第二列122嵌入的柵格的節(jié)段。
[0029]半導(dǎo)體部分100進(jìn)一步包括第一導(dǎo)電類型的源極區(qū)域110和第二導(dǎo)電類型的主體區(qū)域115,其中,主體區(qū)域115被結(jié)構(gòu)地或電地連接到第二列122,并將源極區(qū)域110與第一列121結(jié)構(gòu)地分隔開。
[0030]源極區(qū)域110可以被專門地形成在單元區(qū)域內(nèi),并且可以不在圍繞單元區(qū)域的邊緣區(qū)域內(nèi)。主體區(qū)域115被至少設(shè)置在該單元區(qū)域內(nèi),并且可以或可以不存在于邊緣區(qū)域內(nèi)。
[0031]柵極電介質(zhì)205將柵極電極210和主體區(qū)域115的鄰近部分電性地分離。施加到柵極電極210的電位電容性地控制主體區(qū)域115的在源極區(qū)域110與相對應(yīng)的第二列122之間的與柵極電介質(zhì)205鄰接的部分中的少數(shù)電荷載流子分布,這樣使得在半導(dǎo)體器件500的導(dǎo)電或?qū)顟B(tài)中,導(dǎo)通電流在源極區(qū)域110與雜質(zhì)層130之間流經(jīng)主體區(qū)域115中的反型層并且流經(jīng)漂移層120。
[0032]柵極電極210可以被布置在第一表面101上方。根據(jù)其他實施例,柵極電極210可以被掩埋在從第一表面101延伸到半導(dǎo)體部分100中的溝槽中。[0033]第一電極結(jié)構(gòu)310可以通過覆蓋柵極電極結(jié)構(gòu)210的電介質(zhì)層220中的通孔電連接到源極區(qū)域Iio和主體區(qū)域115。電介質(zhì)層220中的通孔形成在鄰近的柵極電極210之間。第二導(dǎo)電類型的重?fù)诫s型接觸區(qū)域116可以形成在主體區(qū)域115中,與第一電極結(jié)構(gòu)310直接接觸以保證第一電極結(jié)構(gòu)310和主體區(qū)域115之間的低歐姆接觸。電介質(zhì)層220將第一電極結(jié)構(gòu)310與柵極電極210電介質(zhì)地隔離。
[0034]第二電極結(jié)構(gòu)320直接鄰接半導(dǎo)體部分100的第二表面102。根據(jù)涉及超級結(jié)IGFET的實施例,第二電極結(jié)構(gòu)320直接鄰接雜質(zhì)層130。根據(jù)涉及超級結(jié)IGBT的實施例,第二導(dǎo)電類型的集電極層可以形成在雜質(zhì)層130與第二電極結(jié)構(gòu)320之間。
[0035]第一和第二電極結(jié)構(gòu)310、320中的每一個可以包含鋁Al、銅Cu、或鋁或銅的合金(例如AlS1、AlCu或AlSiCu)或由這些材料組成,作為主成分。根據(jù)其他實施例,第一和第二電極結(jié)構(gòu)310、320中的一個或兩者可以包含鎳N1、鈦T1、銀Ag、金Au、鉬Pt和/或鈀Pd作為主成分。例如,第一和第二電極結(jié)構(gòu)310、320中的至少一個包含兩個或更多個子層,每個子層包含N1、T1、Ag、Au、Pt、和Pd中的一種或多種作為主成分(例如硅化物和/或合金)。
[0036]根據(jù)所圖示的實施例,第一導(dǎo)電類型是η型,第二導(dǎo)電類型是P型,第一電極結(jié)構(gòu)310是源極電極,并且第二電極結(jié)構(gòu)320是漏極電極。根據(jù)其他實施例,第一導(dǎo)電類型是P型。
[0037]超級結(jié)結(jié)構(gòu)具有隨著到第一表面101的距離變化而變化的雜質(zhì)分布。根據(jù)一個實施例,在超級結(jié)結(jié)構(gòu)中,補(bǔ)償率的符號沿著超級結(jié)結(jié)構(gòu)的豎直延伸至少改變一次。沿著列121、122的豎直延伸的豎直區(qū)段的補(bǔ)償率可以由第二列122中的第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)的量和第一列121中的第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)的量(涉及兩個值的較大量)的差所限定。為了實現(xiàn)完美的補(bǔ)償,涉及豎直延伸的任意區(qū)段的量相等,并且這個區(qū)段中的補(bǔ)償率等于O。由于第一導(dǎo)電類型為η型并且第二導(dǎo)電類型為P型,當(dāng)?shù)诙?22的區(qū)段中的P型雜質(zhì)的量是第一列121的相對應(yīng)的區(qū)段中的η型雜質(zhì)的量的兩倍時,該補(bǔ)償率為+0.5。當(dāng)?shù)诙?22的豎直區(qū)段中的P型雜質(zhì)的量是第一列121的相對應(yīng)區(qū)段中的η型雜質(zhì)的量的一半時,該補(bǔ)償率為-0.5。針對在第一和第二列121、122的相等的截面面積所圖示的實施例(并且其中,pl>n>p2),取向于第一表面101的第二列122的第一區(qū)段122a的補(bǔ)償率是(pi _n)/pl,并且取向于第二表面102的剩余的第二區(qū)段122b的補(bǔ)償率為(p2 -n)/n。
[0038]從第一和第二列121、122之間的豎直pn結(jié)開始,在增大的反向電壓處,耗盡區(qū)在橫向方向上生長直到超級結(jié)結(jié)構(gòu)被從移動電荷載流子完全地耗盡。在具有完美補(bǔ)償?shù)某壗Y(jié)器件中,第一和第二列121、122中的剩余的電荷載流子的電荷彼此完全地補(bǔ)償,這樣使得電場強(qiáng)度在超級結(jié)結(jié)構(gòu)的完整的豎直延伸上不改變。因為第一和第二電極結(jié)構(gòu)310、320之間的電場強(qiáng)度上的積分產(chǎn)生半導(dǎo)體器件可以容納的阻塞電壓,并且因為這個面積可以被最大化,所以得到了較高的擊穿電壓。
[0039]在補(bǔ)償率沿著超級結(jié)的豎直延伸改變符號的超級結(jié)器件中,第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)在取向于第二表面102的區(qū)段中針對第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)稍微地過補(bǔ)償,并且第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)在取向于第一表面101的剩余區(qū)段中對第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)稍微地過補(bǔ)償。過補(bǔ)償可以通過專門地在第一列121中、專門地在第二列122中、或在第一列和第二列121、122兩者中改變雜質(zhì)濃度實現(xiàn)。備選地或另外,列121、122的在平行于第一表面101的橫向方向上的截面面積可以變化。[0040]在第二列122的第一和第二區(qū)段122a、122b中的每一個中,補(bǔ)償率可以是恒定的或者可以嚴(yán)格地或與隨著到符號發(fā)生改變的界面的距離的減小逐步減小。
[0041]根據(jù)所圖不的實施例,第二列122的橫向截面面積Fa和第一列121的Fb沿著豎直延伸是恒定的。取向于第一表面101的第二列122的第一區(qū)段122a具有p型雜質(zhì)的雜質(zhì)濃度pl,這樣使得FaXpl超過FbXn,其中,η是第一列121的到第一表面101相同距離的鄰接區(qū)段中的η型雜質(zhì)的雜質(zhì)濃度。補(bǔ)償率的符號在取向于第一表面101的超級結(jié)結(jié)構(gòu)的區(qū)段中為正。第二列122的取向于第一表面101的第二區(qū)段122b具有P型雜質(zhì)的雜質(zhì)濃度P2,這樣使得第一列121的到第一表面101相同距離的鄰接區(qū)段中FaXp2低于FbXn。補(bǔ)償率的符號在取向于第二表面102的超級結(jié)結(jié)構(gòu)的區(qū)段中為負(fù)。
[0042]取向于第一表面101并對應(yīng)于第二列122的第一區(qū)段122a的超級結(jié)結(jié)構(gòu)的第一區(qū)段具有過量的第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)。取向于第二表面102并對應(yīng)于第二列122的第二區(qū)段122a的剩余的第二區(qū)段具有過量的第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)。第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)在第一區(qū)段中占主導(dǎo),并且第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)在第二區(qū)段中占主導(dǎo)。其結(jié)果是,第一和第二列121、122之間的補(bǔ)償率的符號沿著列121、122的豎直延伸改變一次。第二列122的第一和第二區(qū)段122a、122b至少分別在完整的豎直延伸的三分之一之上延伸。根據(jù)一個實施例,第二列122的第一區(qū)段122a在第二列122的豎直延伸的40%到60%之上延伸,并且第二區(qū)段122b在對應(yīng)的第二列122的豎直延伸的剩余區(qū)段之上延伸。
[0043]在相反的模式中,在超級結(jié)結(jié)構(gòu)從移動電荷載流子耗盡之后,靜止的電荷不互相補(bǔ)償。結(jié)果是,在超級結(jié)結(jié)構(gòu)中,電場強(qiáng)度從列121、122的兩端增長,并在補(bǔ)償率符號改變的界面到達(dá)淺峰(shallow peak)。
[0044]根據(jù)一個實施例,超級結(jié)結(jié)構(gòu)的第一和第二豎直區(qū)段中的補(bǔ)償率的量均最多為
0.5。盡管隨著與完美補(bǔ)償(即,補(bǔ)償率=0)的偏差的增長,半導(dǎo)體器件500在相反的模式中可以容納的擊穿電壓會減少,但是仍然可以獲得足夠高的擊穿電壓。電場強(qiáng)度的淺峰限定了當(dāng)已經(jīng)觸發(fā)了雪崩擊穿時移動電荷載流子產(chǎn)生的區(qū)域。第一和第二區(qū)段中的補(bǔ)償率的量均至少可以是0.1,這樣使得在已經(jīng)觸發(fā)了雪崩效應(yīng)的情況下電場強(qiáng)度足夠高以產(chǎn)生電荷載流子的峰值范圍足夠小,以足夠限制產(chǎn)生的電荷載流子的數(shù)量并且保證半導(dǎo)體器件500兩端的電壓不立即擊穿。
[0045]所產(chǎn)生的電場輪廓(分布)近似在超級結(jié)結(jié)構(gòu)的豎直延伸的中間具有淺峰。電子和空穴在擊穿和雪崩的情況下都影響場分布。兩種類型的電荷載流子都具有穩(wěn)定效應(yīng),因為兩者都從產(chǎn)生的地方流到對固定電荷載流子的主導(dǎo)的過量電荷進(jìn)行補(bǔ)償?shù)膮^(qū)域中。其結(jié)果是,從P型負(fù)載的補(bǔ)償率到η型負(fù)載的補(bǔ)償率存在連續(xù)的穩(wěn)定范圍。
[0046]場延伸區(qū)域123被設(shè)置在第二列122的豎直投影區(qū)域(vertical projection)中。場延伸區(qū)域123具有如第二列122的第二導(dǎo)電類型。每個場延伸區(qū)域123電連接到第二列122和被指定到對應(yīng)的第二列122的主體區(qū)域115兩者。每個場延伸區(qū)域123從對應(yīng)的主體區(qū)域115與相對應(yīng)的第二列122之間的界面延伸到第一區(qū)段122a中。
[0047]場延伸區(qū)域123中的區(qū)域雜質(zhì)密度被限定,這樣使得電場延伸只有在對雪崩模式典型的電流密度進(jìn)入場延伸區(qū)域123,然而,電場在低電流密度停止在場延伸區(qū)域123。根據(jù)一個實施例,在半導(dǎo)體器件的有效單元區(qū)域內(nèi)部的晶體管元件中,該區(qū)域雜質(zhì)密度在擊穿電荷的范圍內(nèi),或稍微在擊穿電荷之上(例如,在I X IO12和5 X IO12CnT2之間)。根據(jù)一個實施例,場延伸區(qū)域123中的區(qū)域雜質(zhì)密度在2 X IO12和3 X IO12CnT2之間。在此類值,在雪崩模式下,電場僅在高電流延伸進(jìn)入場延伸區(qū)域123,其中,雪崩模式中的電流可以至少是額定電流的20%、等于額定電流或超過額定電流20%。
[0048]場延伸區(qū)域123的豎直延伸可以至少是2μπι,這樣使得場延伸區(qū)域123提供了最大擊穿電壓的足夠明顯的增長。然后,平均凈雜質(zhì)濃度最多可以為lX1016cm_3。
[0049]場延伸區(qū)域123可以在第二列122的整個橫向截面面積之上延伸。根據(jù)所圖示的實施例,該場延伸區(qū)域123僅形成在相對應(yīng)的第二列122的橫向中央部分中,并與所有鄰近的第一列121隔開。場延伸區(qū)域123可以是“泡狀物”,其豎直延伸在第二列122的橫向中心中有最大值并且隨著離中心的距離的增大而減小。
[0050]在場延伸區(qū)域123內(nèi),平均凈雜質(zhì)濃度px比第二列122的第一區(qū)段122a中的高,并低于主體區(qū)域115中的平均凈雜質(zhì)濃度PO。例如,場延伸區(qū)域123中的最大雜質(zhì)濃度是第二列122的第一區(qū)段122a中的平均凈雜質(zhì)濃度pl的至少兩倍(例如十倍),并且是主體區(qū)域115中的最大凈雜質(zhì)濃度的最多一半(例如,十分之一)。每單位面積的雜質(zhì)的量可以大于在擊穿電壓的擊穿電荷量。擊穿電荷量是在到達(dá)雪崩因子I之前可以被Pn結(jié)耗盡的電荷量。擊穿電荷量取決于本底雜質(zhì)濃度。例如,擊穿電荷量在2X IO12CnT2和3X IO12CnT2之間。根據(jù)一個實施例,場延伸區(qū)域的豎直延伸為至少2微米。場延伸區(qū)域123中的平均雜質(zhì)濃度可以在5X IO15CnT3和5X IO16CnT3之間(作為舉例)。
[0051]圖1B示出了圖1A的半導(dǎo)體器件在施加了反向電壓而且并沒有觸發(fā)雪崩效應(yīng)的情況下的第一電場輪廓401。實質(zhì)上,該電場在離第一表面101距離為dz的重?fù)诫s雜質(zhì)層130與場延伸區(qū)域123之間延伸。場延伸區(qū)域123中的雜質(zhì)濃度被選定為使得電場可以向上延伸至場延伸
[0052]區(qū)域123中特定距離。例如,該電場區(qū)域向上延伸至離第一表面101距離為dx處的場延伸區(qū)域123的豎直延伸的三分之一。電場強(qiáng)度增長至補(bǔ)償率的符號變化并且電場強(qiáng)度到達(dá)最大值Emax的距離dm。超過dm,電場強(qiáng)度在距離dz處在漂移層120和雜質(zhì)層130之間降到零。電場強(qiáng)度的斜率取決于補(bǔ)償率,并且在補(bǔ)償率高的地方高,并且在補(bǔ)償率低的地方低。
[0053]場延伸區(qū)域123中的雜質(zhì)濃度比主體區(qū)域115中的低,這樣使得一旦雪崩機(jī)制被觸發(fā),該電場可以更深地傳播到如第二電場輪廓402所示的電場延伸區(qū)域123中。相比之下,在沒有場延伸區(qū)域123的對比示例中,電場被禁止傳播進(jìn)入相對重?fù)诫s的主體區(qū)域115。由于電場輪廓402以下的范圍確定了半導(dǎo)體器件500可以容納的電壓,因此場延伸區(qū)域123明顯地提高了半導(dǎo)體器件500中對抗雪崩事件的魯棒性。場延伸區(qū)域123引入了進(jìn)一步的自由度以使半導(dǎo)體器件500的導(dǎo)通狀態(tài)電阻、雪崩特性和電壓阻塞能力適應(yīng)于應(yīng)用約束。
[0054]場延伸區(qū)域123可以被提供給提供無波動雜質(zhì)輪廓的各種溝槽手段所獲得的超級結(jié)結(jié)構(gòu),其中,溝槽被從對應(yīng)于從半導(dǎo)體襯底得到的半導(dǎo)體部分100的第一表面101的方向引入這個半導(dǎo)體襯底,并且其中,通過填充這些溝槽或通過將雜質(zhì)注入溝槽側(cè)壁形成了至少一種類型的列121、122。
[0055]圖2A示出了通過將溝槽刻蝕到包括η型半導(dǎo)體部分100的半導(dǎo)體襯底中所得到的超級結(jié)半導(dǎo)體器件500。電介質(zhì)襯墊125至少排列在被刻蝕的溝槽的側(cè)壁處。電介質(zhì)襯墊125可以由半導(dǎo)體氧化物制備而成,例如,半導(dǎo)體部分100的半導(dǎo)體材料的熱氧化物(例如二氧化硅),例如沉積氧化物、或半導(dǎo)體氮化物(作為舉例)。單晶P型摻雜半導(dǎo)體材料可以通過在溝槽中外延來生長,以形成第二列122。
[0056]根據(jù)一個實施例,溝槽的橫向截面面積不隨著到第一表面101的距離而變化。第二列122的取向于半導(dǎo)體部分100的第一表面101的第二區(qū)段122a可以被提供有比取向于第二表面102的剩余第二區(qū)段122b更高的雜質(zhì)濃度。第一和第二區(qū)段122a、122b中的每一個都可以是均勻地?fù)诫s的。根據(jù)其他實施例,雜質(zhì)濃度可以隨著到第一表面101的增大的距離而逐漸減小。其他實施例在雜質(zhì)濃度輪廓中可以提供不只一步。
[0057]圖2B涉及通過重復(fù)如下序列來提供第一和第二列121、122的實施例,該序列包括通過外延來生長子層和使用注入掩模將至少一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)注入生長的子層的表面。超級結(jié)結(jié)構(gòu)是通過將或者第一或第二列121、122或者兩者從注入物中擴(kuò)散出而獲得的。其結(jié)果是,第一和第二列121、122的雜質(zhì)輪廓在如圖2B所指示的豎直和/或橫向方向可以是波狀的。
[0058]圖2C涉及為錐形的第二列122提供均勻的雜質(zhì)濃度P并為反向錐形的第一列121提供均勻的雜質(zhì)濃度η的實施例。補(bǔ)償率的符號的變化是通過改變第一和第二列121、122沿著它們豎直延伸的橫向截面面積來實現(xiàn)的。
[0059]根據(jù)所圖示的實施例,第二列122的在取向于第一表面101的第一區(qū)段中的橫向截面面積Fal大于第二列122的在取向于第二表面102的第二區(qū)段中的橫向截面面積Fa2。對于第一列121的相對應(yīng)的橫向截面面積Fbl和Fb2,在與Fal距離第一表面101相同的距離處的截面面積Fbl小于在與Fa2到第一表面101相同距離處的橫向截面面積Fb2。截面面積的差被選定為使得Fal XP超過Fbl Xn,并且Fa2 Xp低于Fb2 Xη。補(bǔ)償率的符號在取向于第一表面101的區(qū)段為正,并且在取向于第二表面102的區(qū)段為負(fù)。
[0060]根據(jù)一個實施例,在第二列122的取向于第一表面101的上端處的截面面積超過平均截面面積至少10%并且最多100%,并且在取向于第二表面102的那端的截面面積小于平均截面面積至少10%并且最多100%。
[0061]圖3Α到圖3C的實施例提供了被布置在第一導(dǎo)電類型的第一列121的豎直投影區(qū)域中的第二導(dǎo)電類型的場延伸區(qū)域123。場延伸區(qū)域123被布置在第一列121和第一表面101之間。連接區(qū)域123a將每個場延伸區(qū)域123與主體區(qū)域115中的一個電連接。
[0062]被布置在第一導(dǎo)電類型的第一列121的豎直投影區(qū)域中的第二導(dǎo)電類型的場延伸區(qū)域123可以如圖1A和圖2A到2C所圖示的與平面柵極電極210結(jié)合。例如,場延伸區(qū)域123可以是從第一表面101延伸到漂移層120中的泡狀物,其中,泡狀物被與鄰近的主體區(qū)域115分離。
[0063]圖3A到圖3C將第一導(dǎo)電類型的第一列121的豎直投影區(qū)域中的第二導(dǎo)電類型的場延伸區(qū)域123與溝槽柵極手段結(jié)合。柵極電極210被設(shè)置在在第一列121上面從第一表面101延伸進(jìn)入半導(dǎo)體部分100的溝槽。掩埋電介質(zhì)230將相應(yīng)的柵極電極210與漂移層120隔離。柵極電介質(zhì)205在柵極電極210和在柵極溝槽之間形成的主體區(qū)域115之間在豎直方向上延伸。第二列122可以被設(shè)置在超級結(jié)溝槽中,這些溝槽具有垂直于第一表面101延伸的豎直側(cè)壁。第一和第二列121、122之間的電介質(zhì)襯墊125可以排列在超級結(jié)溝槽的豎直側(cè)壁處,并且可以將第一和第二列121、122分離。[0064]在第二列122的第一區(qū)段122a (其可以被設(shè)置在這些超級結(jié)溝槽中)中,雜質(zhì)濃度可以高于取向于第二表面102的第二區(qū)段122b。第一列121可以包括沿著第二列122的側(cè)壁形成的重?fù)诫s的第一區(qū)段121a和在剩余部分中的第二輕摻雜部分121b。在提供第二列122之前,可以通過離子束注入物或通過穿過超級結(jié)溝槽的側(cè)壁向外擴(kuò)散或通過沉積保形的η型摻雜層來形成重?fù)诫s的第一區(qū)段121a。
[0065]場延伸區(qū)域123在掩埋電介質(zhì)230和第一列121的輕摻雜的第二部分121b之間形成。連接區(qū)域123a將場延伸區(qū)域123與主體區(qū)域115結(jié)構(gòu)地并電性地連接。連接區(qū)域123a被設(shè)置在取向于第二表面102的第一列121的重?fù)诫s的第一部分121a的第一區(qū)段的豎直投影區(qū)域中。在垂直于截面平面的方向上,連接區(qū)域123a和重?fù)诫s的第一部分121a的第二區(qū)段121c交替,這樣使得第一列121和場延伸區(qū)域123交替地連接到對應(yīng)的主體區(qū)域115。重?fù)诫s的第一部分121a的第二區(qū)段121c將第一列121與主體區(qū)域115的溝道部分連接,其中,在器件500的導(dǎo)通狀態(tài)形成導(dǎo)電溝道。
[0066]在圖3B和圖3C中,雜質(zhì)分布發(fā)生改變,這樣使得在第二列122的第二區(qū)段122b中比第一區(qū)段122a中每豎直尺度單位提供了更多的第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)。第二區(qū)段122b在明顯地在少于第二列122的豎直延伸的一半的之上延伸,并且具有比第一區(qū)段122a更高的摻雜物濃度。另外,圖3B和圖3C的場延伸區(qū)域123更深地延伸進(jìn)入半導(dǎo)體部分100,并具有比圖3A中的場延伸區(qū)域123更低的摻雜物濃度。
[0067]圖3C的第二列122包括沿著豎直界面向第一列121布置的第一區(qū)段122a,其中,第一區(qū)段122a并未完全填充超級結(jié)溝槽的相對應(yīng)部分。第二區(qū)段122b對應(yīng)于超級結(jié)溝槽的完全填充的較低部分??梢酝ㄟ^在超級結(jié)溝槽中保形地沉積半導(dǎo)體層,然后將沉積的(例如多晶的)半導(dǎo)體材料轉(zhuǎn)變成單晶的半導(dǎo)體材料來形成第一和第二區(qū)段122a、122b。填充物結(jié)構(gòu)129可以將第一區(qū)段122a的豎直區(qū)段分離。填充物結(jié)構(gòu)129可以用環(huán)境空氣填充的空洞或包括氧化物(例如二氧化硅)的電介質(zhì)結(jié)構(gòu)。根據(jù)其他實施例,該填充物結(jié)構(gòu)129可以包含輕摻雜的硅。第一區(qū)段122a中第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)的量高于第二區(qū)段122b中的雜質(zhì)的量。
[0068]圖4A總體上對應(yīng)于圖2B。除第二列122的豎直投影區(qū)域中的第二導(dǎo)電類型的場截止區(qū)域123之外或備選地,圖4A的實施例包括被空間上分離的第一導(dǎo)電類型的場延伸區(qū)域123,該場延伸區(qū)域沿著漂移層120和雜質(zhì)層130之間的界面被布置在第一列121的豎直投影區(qū)域中。場延伸區(qū)域123可以是在第一列121的橫向中心中具有最大豎直延伸的泡狀物。場延伸區(qū)域123可以不在第二列122的豎直投影區(qū)域中。
[0069]圖4B的半導(dǎo)體器件500總體上對應(yīng)于圖2A的半導(dǎo)體器件500。除了被指定到第二列122的第一類導(dǎo)電類型的場延伸區(qū)域123之外或備選地,圖4B的半導(dǎo)體器件500包括沿著與雜質(zhì)層130的界面被布置在第二列122的豎直投影區(qū)域中的場延伸區(qū)域123。每個場延伸區(qū)域123可以通過注入第二表面102形成,并且可以具有帶有在第二列122的橫向中心的最大豎直延伸的“泡狀物”形狀。根據(jù)其他實施例,場延伸區(qū)域123可以具有帶有與漂移層120或第二列122的界面的近似矩形的形狀(平行于第二表面102且近似平面)。場延伸區(qū)域123可以不在第一列121的豎直投影區(qū)域中。
[0070]圖4C的半導(dǎo)體器件500與圖2C的半導(dǎo)體器件500的區(qū)別在于連續(xù)的場延伸區(qū)域123,該連續(xù)的場延伸區(qū)域123具有與漂移層120的界面,該界面與場延伸區(qū)域123與雜質(zhì)層130之間的界面平行。
[0071]圖4D的半導(dǎo)體器件500指的是一個實施例,在實施例中具有被設(shè)置在柵極溝槽中(如圖3A到圖3C所示)的柵極電極210和被空間上分離的場延伸區(qū)域123。場延伸區(qū)域123被彼此分離,并被布置在第一和第二列121、122的豎直投影區(qū)域中。場延伸區(qū)域123可以被形成為在第一和第二列121、122的橫向中心中具有最大豎直延伸的泡狀物。
[0072]圖4E示出了類似于圖3A的半導(dǎo)體器件500的實施例,沒有第二導(dǎo)電類型的場延伸區(qū)域123但是具有第一導(dǎo)電類型的被空間上分離的場延伸區(qū)域123,其中,每個場延伸區(qū)域123沿著與雜質(zhì)層130的界面被布置在第一列121中的一個的豎直投影區(qū)域中。
[0073]圖4F的半導(dǎo)體器件500對應(yīng)于圖3B的半導(dǎo)體器件500,并進(jìn)一步包括與雜質(zhì)層130平行并直接鄰接的第一導(dǎo)電類型的連續(xù)的場延伸區(qū)域123。場延伸區(qū)域123可以完全地填充第二列122和雜質(zhì)層130之間的空間。其他的實施例可以提供與第二列122分離的場截止區(qū)域123,或者伸出到場截止區(qū)域123中的第二列122。
[0074]圖4G的半導(dǎo)體器件500對應(yīng)于圖3C的半導(dǎo)體器件500。除了第二導(dǎo)電類型的場延伸區(qū)域123之外或與其相反,圖4G的半導(dǎo)體器件500包括至少在第一列121的豎直投影區(qū)域中的第一導(dǎo)電類型的空間上分離的場截止區(qū)域123。場截止延伸區(qū)域123可以具有與平行于雜質(zhì)層130的漂移層120之間的平面界面。
[0075]雖然在此已圖示并描述了多個具體的實施例,但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到可以用多種替代方案和/或等效實現(xiàn)方式替代所圖示并描述的具體實施例,而不背離本發(fā)明的保護(hù)范圍。本申請旨在覆蓋在此所討論的具體實施例的任何改編或變體。因此,本發(fā)明旨在僅由權(quán)利要求以及其等效物所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種超級結(jié)半導(dǎo)體器件,包括: 第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)層,形成于具有第一表面和與所述第一表面平行的第二表面的半導(dǎo)體部分中; 超級結(jié)結(jié)構(gòu),包括在所述第一表面和所述雜質(zhì)層之間的所述第一導(dǎo)電類型的第一列和相反的第二導(dǎo)電類型的第二列,其中,所述第一列和所述第二列之間的補(bǔ)償率的符號沿著垂直于所述第一表面的所述列的豎直延伸而改變; 所述第二導(dǎo)電類型的主體區(qū)域,形成于所述第一表面和所述第二列中的一個列之間;以及 所述第二導(dǎo)電類型的場延伸區(qū)域,電連接到所述主體區(qū)域并被布置在所述第一列或所述第二列中的一個列的豎直投影區(qū)域中,其中,所述場延伸區(qū)域中的區(qū)域雜質(zhì)密度在IXlO12 和 5 X IO12CnT2 之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,其中,所述場延伸區(qū)域沿著所述第二列中的一個列的豎直軸被布置,并且不沿著所述第一列中的任何列的豎直軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,其中,所述場延伸區(qū)域沿著所述第一列中的一個列的豎直軸被布置,并且不沿著所述第二列中的任何列的豎直軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,其中,所述超級結(jié)結(jié)構(gòu)的取向于所述第一表面的第一區(qū)段具有過量的所述第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì),并且取向于所述第二表面的第二區(qū)段具有過量的所述第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,其中,所述第一區(qū)段在所述第二列的所述豎直延伸的至少三分之一并且最多三分之二上延伸,并且所述第二區(qū)段在所述第二列的剩余區(qū)段之上延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,其中 在所述第一區(qū)段中,在豎直延伸單元中的所述第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)的量超過在所述豎直延伸單元中的所述第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)的量至少10%,并且 在所述第二區(qū)段中,在豎直延伸單元中的所述第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)的量超過在所述豎直延伸單元中的所述第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)的量至少10%。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,其中,所述第一區(qū)段在所述第二列的豎直延伸的40%到60%之上延伸,并且所述第二區(qū)段在所述第二列的所述豎直延伸的剩余部分之上延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,其中,所述場延伸區(qū)域從所述主體區(qū)域和對應(yīng)的所述第二列之間的界面延伸到所述第二列中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,其中,所述場延伸區(qū)域形成在對應(yīng)的所述第二列的中央部分中并與多個鄰近的第一列間隔開。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,其中,所述場延伸區(qū)域中的最大雜質(zhì)濃度是所述第二列的直接鄰接的部分中的最大雜質(zhì)濃度的至少兩倍,并且所述主體區(qū)域中的最大雜質(zhì)濃度是所述場延伸區(qū)域中的所述最大雜質(zhì)濃度的至少兩倍。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,其中,所述場延伸區(qū)域被設(shè)置在所述第一表面和所述第一列中的一個列之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,進(jìn)一步包括將所述場延伸區(qū)域和所述主體區(qū)域電連接的所述第二導(dǎo)電類型的連接區(qū)域。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,進(jìn)一步包括被設(shè)置在溝槽中的掩埋柵極電極,所述溝槽在所述第一列中的一個列的豎直延伸中從所述第一表面延伸到所述半導(dǎo)體部分中。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,其中,所述第一列分別包括取向于所述第二列的重?fù)诫s部分和通過所述重?fù)诫s部分與所述第一列間隔開的輕摻雜部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,進(jìn)一步包括在所述第一列和所述第二列之間的多個電介質(zhì)襯墊。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,其中 所述場延伸區(qū)域被設(shè)置在所述第一表面與所述第一列中的一個列之間, 所述第二導(dǎo)電類型的連接區(qū)域在所述重?fù)诫s部分的第一區(qū)段的豎直投影區(qū)域中將所述場延伸區(qū)域與所述主體區(qū)域電連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,其中,多個連接區(qū)域在與所述第一表面平行的橫向方向上與所述重?fù)诫s部分的第二區(qū)段交替,所述重?fù)诫s部分的所述第二區(qū)段將所述第一列與所述主體區(qū)域的在所述器件的導(dǎo)通狀態(tài)中形成導(dǎo)電溝道的溝道部分在結(jié)構(gòu)上連接。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,其中,所述溝道部分與設(shè)置在所述主體區(qū)域與柵極電極之間的柵極電介質(zhì)直接鄰接。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,其中,所述場延伸區(qū)域的豎直延伸至少為 2 μ m。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,其中,所述場延伸區(qū)域中的平均凈雜質(zhì)濃度最多為IO16CnT3。
21.一種超級結(jié)半導(dǎo)體器件,包括: 第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)層,形成于具有第一表面和與所述第一表面平行的第二表面的半導(dǎo)體部分中; 超級結(jié)結(jié)構(gòu),包括在所述第一表面和所述雜質(zhì)層之間的所述第一導(dǎo)電類型的第一列和相反的第二導(dǎo)電類型的第二列,其中,所述第一列和所述第二列之間的補(bǔ)償率的符號沿著垂直于所述第一表面的所述列的豎直延伸而改變; 所述第二導(dǎo)電類型的主體區(qū)域,形成于所述第一表面和所述第二列中的一個列之間;以及 所述第一導(dǎo)電類型的至少一個場延伸區(qū)域,電連接到所述雜質(zhì)層并被布置在所述第一列和所述第二列中的至少一個的豎直投影區(qū)域中。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,其中,空間上分離的場延伸區(qū)域被布置在所述第一列的豎直投影區(qū)域中。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,其中,空間上分離的場延伸區(qū)域被布置在所述第二列的豎直投影區(qū)域中。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,其中,空間上分離的場延伸區(qū)域被布置在所述第一列和所述第二列的豎直投影區(qū)域中。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超級結(jié)半導(dǎo)體器件,其中,所述場延伸區(qū)域是連續(xù)的層。
【文檔編號】H01L29/772GK103996705SQ201410053636
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月18日
【發(fā)明者】A·威爾梅洛斯, F·希爾勒, U·瓦爾 申請人:英飛凌科技奧地利有限公司