[發(fā)明專(zhuān)利]半導(dǎo)體器件及制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210004107.4
• 申請(qǐng)日: 2012-01-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103199107A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖勝安;錢(qián)文生;朱東園
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L29/739
• 分類(lèi)號(hào): H01L29/739;H01L29/06;H01L21/331
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀(jì)鐵

1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，半導(dǎo)體器件包括：

一形成于硅片的正面的第一P型區(qū)；

一形成于所述硅片的背面的第二P型區(qū)，在所述第二P型區(qū)的背面形成有背面電極；

一N型區(qū)，該N型區(qū)位于所述第一P型區(qū)和所述第二P型區(qū)之間，所述N型區(qū)為所述半導(dǎo)體器件的漂移區(qū)；所述N型區(qū)包括第一N型區(qū)和第二N型區(qū)，所述第一N型區(qū)的雜質(zhì)濃度均勻，所述第二N型區(qū)的雜質(zhì)濃度為一緩變結(jié)構(gòu)；所述第二N型區(qū)位于所述第一N型區(qū)和所述第二P型區(qū)之間，所述第一N型區(qū)的雜質(zhì)濃度為第一雜質(zhì)濃度，所述第二N型區(qū)的雜質(zhì)濃度在所述第一雜質(zhì)濃度的基礎(chǔ)上增加、且所述第二N型區(qū)的雜質(zhì)濃度至少包括一個(gè)峰值；在所述第一N型區(qū)到所述第二P型區(qū)的方向上的所述第二N型區(qū)的各所述峰值區(qū)域的雜質(zhì)濃度增加的區(qū)域中，從雜質(zhì)濃度為所述第一雜質(zhì)濃度的位置到雜質(zhì)濃度為10倍的所述第一雜質(zhì)濃度的位置之間的所述第二N型區(qū)的雜質(zhì)濃度隨位置的增加速率的最大值小于10C1/微米，C1表示所述第一雜質(zhì)濃度的值；所述第二N型區(qū)中的從雜質(zhì)濃度為10倍的所述第一雜質(zhì)濃度的位置到雜質(zhì)濃度為50倍的所述第一雜質(zhì)濃度的位置之間的所述第二N型區(qū)的雜質(zhì)濃度隨位置的增加速率的最大值小于300C1/微米。

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于：所述N型區(qū)的雜質(zhì)濃度的最大值為所述第一P型區(qū)的雜質(zhì)濃度的2個(gè)數(shù)量級(jí)以下、且為所述第二P型區(qū)的雜質(zhì)濃度的2個(gè)數(shù)量級(jí)以下。

3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于：在所述第二N型區(qū)的各所述峰值位置之間、或者在所述第二N型區(qū)的靠近所述第二P型區(qū)的所述峰值位置到所述第二P型區(qū)之間，所述第二N型區(qū)的雜質(zhì)濃度保持為各所述峰值位置處的雜質(zhì)濃度、或者從各所述峰值位置處的雜質(zhì)濃度逐漸降低到所述第一雜質(zhì)濃度。

4.一種如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，采用如下步驟形成所述N型區(qū)：

步驟一、提供一雜質(zhì)濃度為第一雜質(zhì)濃度的N型摻雜的硅片，在所述硅片的正面完成正面金屬淀積之前，從背面對(duì)所述硅片進(jìn)行減薄；所述第一P型區(qū)的形成工藝屬于正面工藝，所述第一P型區(qū)在減薄之前形成、或者所述第一P型區(qū)在減薄之后形成；

步驟二、從所述硅片的背面進(jìn)行第一N型雜質(zhì)離子注入；所述第一N型雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域形成所述第二N型區(qū)，所述第二N型區(qū)到所述第一P型區(qū)之間的區(qū)域形成所述第一N型區(qū)；所述第一N型區(qū)和所述第二N型區(qū)組成所述N型區(qū)；

步驟三、對(duì)所述硅片進(jìn)行第一熱退火處理，所述第一熱退火的溫度為800℃～1250℃，時(shí)間為60分鐘～1200分鐘。

5.一種如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，采用如下步驟形成所述N型區(qū)：

步驟一、提供一雜質(zhì)濃度為第一雜質(zhì)濃度的N型摻雜的硅片，在所述硅片的正面完成所述半導(dǎo)體器件的正面工藝，所述正面工藝包括形成所述第一P型區(qū)的工藝、正面金屬淀積和圖形化工藝；

步驟二、從背面對(duì)所述硅片進(jìn)行減薄；

步驟三、從所述硅片的背面進(jìn)行第二N型雜質(zhì)離子注入；所述第二N型雜質(zhì)離子注入包括多次不同能量的注入；所述第二N型雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域形成所述第二N型區(qū)，所述第二N型區(qū)到所述第一P型區(qū)之間的區(qū)域形成所述第一N型區(qū)；所述第一N型區(qū)和所述第二N型區(qū)組成所述N型區(qū)；

步驟四、從所述硅片的背面對(duì)所述硅片進(jìn)行激光退火處理，激光退火時(shí)所述硅片被處理區(qū)域的溫度高于800℃。

6.一種如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，采用如下步驟形成所述N型區(qū)：

步驟一、提供一雜質(zhì)濃度為第一雜質(zhì)濃度的N型摻雜的硅片，在所述硅片的正面完成所述半導(dǎo)體器件的正面工藝，所述正面工藝包括形成所述第一P型區(qū)的工藝、正面金屬淀積和圖形化工藝；

步驟二、從背面對(duì)所述硅片進(jìn)行減薄；

步驟三、從所述硅片的背面進(jìn)行第一氫雜質(zhì)離子注入；所述第一氫雜質(zhì)離子注入包括多次不同能量的注入；所述第一氫雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域形成所述第二N型區(qū)，所述第二N型區(qū)到所述第一P型區(qū)之間的區(qū)域形成所述第一N型區(qū)；所述第一N型區(qū)和所述第二N型區(qū)組成所述N型區(qū)；

步驟四、對(duì)所述硅片進(jìn)行第二熱退火處理，所述第二熱退火的溫度為200℃～420℃，時(shí)間為20分鐘～200分鐘。