[發(fā)明專利]一種功率半導(dǎo)體器件及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310422706.2
• 申請(qǐng)日: 2013-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN103489910A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張金平;顧鴻鳴;單亞東;鄒有彪;劉競(jìng)秀;李澤宏;任敏;張波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L29/739
• 分類號(hào): H01L29/739;H01L29/06;H01L21/331
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李順德;王睿

1.一種功率半導(dǎo)體器件，包括有源區(qū)和終端結(jié)構(gòu)，所述終端結(jié)構(gòu)包括N-漂移區(qū)（9）、N型緩沖層（10）、p型集電區(qū)（11）、金屬集電極（3）、P型等位環(huán)（6）、P型場(chǎng)限環(huán)（7）和N型截止環(huán)（8）；其中N型緩沖層（10）位于N-漂移區(qū)（9）和p型集電區(qū)（11）之間，p型集電區(qū)（11）位于N型緩沖層（10）和金屬集電極（3）之間；所述P型等位環(huán)（6）位于靠近有源區(qū)的N-漂移區(qū)（9）中，P型等位環(huán)（6）與有源區(qū)金屬發(fā)射極等電位連接；所述N型截止環(huán)（8）位于遠(yuǎn)離有源區(qū)的N-漂移區(qū)（9）中；P型等位環(huán)（6）和N型截止環(huán)（8）之間的N-漂移區(qū)（9）中具有若干P型場(chǎng)限環(huán)（7）；P型等位環(huán)（6）、P型場(chǎng)限環(huán)（7）、N型截止環(huán)（8）和N-漂移區(qū)（9）的表面具有場(chǎng)氧化層（13），場(chǎng)氧化層（13）表面與P型等位環(huán)（6）、P型場(chǎng)限環(huán)（7）和N型截止環(huán)（8）對(duì)應(yīng)的位置處分別具有金屬場(chǎng)板（12）；其特征在于，還包括氧化層（14），所述氧化層（14）設(shè)置在n型緩沖層（10）和p型集電區(qū)（11）之間，將n型緩沖層（10）與p型集電區(qū)（11）完全隔離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述氧化層（14）與功率半導(dǎo)體器件的邊沿不接觸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述有源區(qū)包括發(fā)射極和柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)為溝槽柵結(jié)構(gòu)、平面柵結(jié)構(gòu)和具有載流子存貯層的平面柵結(jié)構(gòu)中的一種結(jié)構(gòu)構(gòu)成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述氧化層（14）為多個(gè)不連續(xù)的區(qū)域。

5.一種功率半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：在n-襯底上高能離子注入n型雜質(zhì)并高溫退火形成n型緩沖層（10）；

第二步：利用高能氧離子注入以及高溫退火形成氧化層（14）；

第三步：在完成氧化層（14）制備后，翻轉(zhuǎn)硅片，減薄至所需厚度，完成傳統(tǒng)的正面工藝；

第四步：最后翻轉(zhuǎn)硅片，進(jìn)行背部p型雜質(zhì)注入并退火激活雜質(zhì)形成p型集電區(qū)（11）和金屬集電極（3）及其它結(jié)構(gòu)。

6.一種功率半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：n-襯底上完成傳統(tǒng)的正面工藝；

第二步：翻轉(zhuǎn)硅片，減薄硅片至所需厚度，高能離子注入n型雜質(zhì)并退火形成n型緩沖層（10）；

第三步：完成n型緩沖層（10）后再進(jìn)行氧離子的高能離子注入，為了不損傷器件正面結(jié)構(gòu)，采用低溫局部激光退火技術(shù)形成氧化層（14）；

第五步：進(jìn)行p型雜質(zhì)注入并退火激活雜質(zhì)形成p型集電區(qū)（11）和金屬集電極（3）及其它結(jié)構(gòu)。