[發明專利]半導體器件及其制造方法

在審

• 申請號: 201811599418.3
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109616512A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 黃玉恩;尹江龍;章劍鋒;顏發明
• 申請（專利權）人: 瑞能半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L21/223
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 娜拉

本發明公開了一種半導體器件，其特征在于，包括：電極層；半導體層，與電極層層疊設置，半導體層包括相接觸設置的N型區和P型區，N型區和P型區的接觸面形成PN結；其中，P型區包括含有氟化鋁分解的受主雜質。本發明提供的半導體器件及其制造方法能夠縮短制造工序的時間和減少工藝成本。

技術領域

本發明涉及半導體器件技術領域，尤其是涉及一種新的半導體器件及其制造方法。

背景技術

在現有的半導體器件中，B(硼，三族元素)元素作為主要的受主雜質用于形成半導體器件或者電路中的PN結，形成的半導體器件或電路具有相應的功能。但由于受主雜質B的擴散速度較慢，導致結深較深的PN結需要較多的擴散時間，增加工藝成本。

發明內容

本發明實施例提供一種半導體器件及其制造方法能夠縮短制造工序的時間和減少工藝成本。

針對上述問題，根據本發明實施例提供一種半導體器件，包括：電極層；半導體層，與電極層層疊設置，半導體層包括相接觸設置的N型區和P型區，N型區和P型區的接觸面形成PN結；其中，P型區包括含有氟化鋁分解的受主雜質。

根據本發明一個方面，氟化鋁呈粉末狀。

根據本發明一個方面，氟化鋁在P型區分解鋁離子，鋁離子在半導體層中的濃度范圍是1×e¹³cm^-3～1×e²⁰cm^-3。

根據本發明一個方面，半導體層在第一方向上具有相對的第一表面和第二表面，P型區由第一表面向第二表面方向延伸預定距離形成，預定距離為0μm～500μm且不包含0的端點。

根據本發明一個方面，預定距離為100μm～200μm。

根據本發明一個方面，預定距離大于200μm，在P型區內距離第一表面相距100μm～200μm的厚度范圍內鋁離子的濃度范圍是1×e¹³cm^-3～1×e¹⁶cm^-3。

根據本發明一個方面，受主雜質在P型區內的摻雜濃度隨摻雜深度平滑遞減。

根據本發明一個方面，半導體器件為二極管或三極管或MOS管或晶閘管。

本發明另一個方面提供一種半導體器件的制造方法，包括：將受主雜質源與N型硅片共同放入石英管中；將容納有受主雜質源和N型硅片的石英管密閉并真空處理；將真空和密閉狀態下的石英管放入高溫擴散爐中；受主雜質在高溫擴散爐中氣化向N型硅片進行擴散，形成包含受主雜質的P型區。

根據本發明一個方面，受主雜質在所述高溫擴散爐中氣化向所述N型硅片進行擴散，形成包含所述受主雜質的P型區，包括：以氟化鋁作為受主雜質源，形成包含所述受主雜質濃度為1×e¹³cm^-3～1×e²⁰cm^-3的P型區的工序。

本發明實施例提供的半導體器件中摻雜的有較深的受主雜質結深，且受主雜質的原料為氟化鋁。在采用氣化工藝的條件下，氟化鋁作為受主雜質原料時能在N型襯底上具有較高的擴散速率，從而使得在較短的工藝擴散時間內就能夠獲得獲得較深的PN結深，降低工藝成本，同時氟化鋁作為受主雜質原料時形成的半導體器件在高壓條件下，該半導體器件內部電場更加均勻，進而使半導體器件具有更高的擊穿電壓。

附圖說明

下面將對本發明實施例中所需要使用的附圖作簡單的介紹，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明一個實施例的半導體器件的整體結構示意圖；