[发明专利]双极穿通半导体器件及这种半导体器件的制造方法

权利要求书

1.一种用于制造双极二极管(1)的方法，所述双极二极管(1)具有位于阴极侧(13)上的第一导电类型的漂移层(2)和位于与所述阴极侧(13)相对的阳极侧(14)上的第二导电类型的阳极层(3)，所述阳极层(3)包括阳极接触层(5)和阳极缓冲层(4)，其中所述第二导电类型不同于所述第一导电类型，所述方法包括按照以下顺序的以下制造步骤：

(a)提供所述第一导电类型的低掺杂晶片(10)，所述晶片(10)具有第一侧(11)和与所述第一侧(11)相对的第二侧(12)，其中所述晶片的这种在最终二极管中掺杂浓度未被改变的部分构成所述漂移层(2)；

(b)在所述第二侧(12)上向所述晶片(10)施加第一离子(42)；

(c)使所述第一离子(42)扩散进所述晶片(10)中直至第一深度；

(d)在所述第二侧(12)上向所述晶片(10)施加第二离子(44)；

(e)通过将所述第一离子和第二离子(42、44)扩散进所述晶片(10)中，使得在5μm的第二深度中实现在8.0×10¹⁵cm^-3与2.0×10¹⁶cm^-3之间的总掺杂浓度以及在15μm的第三深度中实现在1.0×10¹⁴cm^-3直至5.0×10¹⁴cm^-3之间的总掺杂浓度，形成所述阳极缓冲层(4)；

(f)在所述第二侧(12)上将第三离子(52)施加到所述晶片(10)；以及

(g)通过将所述第三离子(52)扩散进所述晶片(10)中直至最大为5μm的第四深度来形成所述阳极接触层(5)；

其中所有的深度都是从所述第二侧(12)测量的。

2.根据权利要求1所述的方法，包括：在步骤(c)中将所述第一离子(42)扩散直至至少13μm的第一深度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，包括：在步骤(g)中扩散所述第三离子(52)以便实现所述阳极接触层(5)在1.0×10¹⁷cm^-3与5.0×10¹⁸cm^-3之间的最大掺杂浓度。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的方法，包括：在步骤(g)中将所述第三离子(52)扩散进所述晶片(10)中直至在0.5μm与3μm之间的第四深度。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的方法，包括：在步骤(e)中扩散所述第一和第二离子(42、44)以便在第二深度中实现在1.0×10¹⁶cm^-3与2.0×10¹⁶cm^-3之间的总掺杂浓度。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的方法，包括：在步骤(e)中将所述第一离子(42)扩散进所属晶片(10)中直至在18μm与25μm之间的第五深度。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的方法，包括：在最大为8μm的第六深度中通过辐照形成缺陷层(9)。

8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的方法，包括：在5μm与7μm之间的第六深度中通过辐照形成缺陷层(9)。

9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的方法，包括：在步骤(b)和(d)中采用第一和第二注入剂量来施加所述第一和第二离子(42、44)，其中所述第一和第二注入剂量的总和在3×10¹²cm^-2和15×10¹²cm^-2之间。

10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的方法，包括：在步骤(b)和(d)中采用第一和第二注入剂量来施加所述第一和第二离子(42、44)，其中所述第一离子的注入剂量小于所述第二离子的注入剂量。

11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的方法，包括：在步骤(c)中使所述第一离子(42)扩散第一扩散时间以及在步骤(e)中使所述第一和第二离子(42、44)扩散第二扩散时间，其中所述第一扩散时间长于所述第二扩散时间。