[發明專利]半導體及其制造方法

有效

• 申請號: 00808934.5
• 申請日: 2000-06-21
• 公開（公告）號: CN1355934A
• 公開（公告）日: 2002-06-26
• 發明（設計）人: H·舍丁;A·舍德貝里
• 申請（專利權）人: 艾利森電話股份有限公司
• 主分類號: H01L21/76
• 分類號: H01L21/76;H01L29/70
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王岳,張志醒

1、一種半導體元件，該元件包括襯底層(101；201；301)上用相反類型摻雜的高摻雜層(103；203；303)并被從元件表面延伸穿過高摻雜層(103；203；303)的至少一個溝道所限定，所述的元件的特征在于：該元件包括襯底層(101；201；301)和高摻雜層(103；203；303)之間的子層(121；221；321)，所述的子層(121；221；321)用與掩埋集電極(103；203；303)相同類型的摻雜劑摻雜，但是摻雜濃度更低。

2、根據權利要求1的半導體元件，其中高摻雜層(103；203；303)是被外延層(105；205；305)覆蓋的掩埋層。

3、根據權利要求1或2的半導體元件，其中子層(121，221，321)使用的摻雜劑的最高濃度范圍是5×10¹⁵離子/cm³-10¹⁷離子/cm³。

4、根據前面任意一項權利要求的半導體元件，其中高摻雜區(103；203；303)之下的子層的深度在2μm和10μm之間。

5、根據前面任意一項權利要求的半導體元件，包括一個用與高摻雜層相反類型摻雜的摻雜區(119；219；319)，所述的區域(119；219；319)圍繞每個溝道(113；213；313)的底部，但是不與子集電極層(121，221，321)相接觸。

6、根據前面任意一項權利要求的半導體元件，其中溝道壁用氧化層(115；215；315)覆蓋，且溝道的內部(117；217；317)用多晶硅填滿，多晶硅與襯底層(101；201；301)電接觸。

7、根據前面任意一項權利要求的半導體元件，其中在高摻雜層(103；203；303)使用的摻雜劑是砷或銻。

8、根據前面任意一項權利要求的半導體元件，其中在子層(121；221；321)使用的摻雜劑是磷。

9、根據權利要求1-7任意一項的半導體元件，其中在子層(121；221；321)使用的摻雜劑是砷和銻。

10、根據前面任意一項權利要求所述的半導體元件，其中限定元件的溝道連接到限定其他至少一個元件的其他至少一個溝道。

11、一種包括襯底層(101；201；301)上的高摻雜層(103；203；303)的半導體元件的制造方法，包括以下步驟：

在襯底層內摻雜子集電極層(121)，

使用與襯底層相同類型的摻雜劑在襯底層(101)內摻雜掩埋集電極(103)，

在元件內形成至少一個溝道(113；213；313)，所述的溝道從元件表面延伸到襯底層(101；201；301)內。

12、根據權利要求11的方法還包括溝道形成之前在高摻雜區(103；203；303)的頂上生長外延層(105；205；305)的步驟。

13、根據權利要求11或12的方法，其中摻雜子集電極層和掩埋集電極層，在子集電極層和掩埋集電極層的摻雜之間不用任何800℃以上的熱處理。

14、根據權利要求11-13的方法，其中在子集電極層之前摻雜掩埋集電極。

15、一種半導體元件的制造方法，所述的方法包括以下步驟：

在襯底層上外延生長子層，所述的子層用與襯底層相反類型的摻雜劑輕摻雜，

在子層上外延生長高摻雜層，

在元件內刻蝕至少一個溝道，所述的溝道從元件表面延伸到襯底層內。

16、根據權利要求15的方法，還包括刻蝕溝道前在高摻雜層的頂上生長外延層的步驟。