[发明专利]一种半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括多个结构相同并依次连接的元胞，所述元胞包括N型掺杂衬底(2)，位于N型掺杂衬底(2)之上的N型轻掺杂外延层(3)，位于N型轻掺杂外延层(3)之中的扩散P型阱区(4)，所述扩散P型阱区(4)为两个并分别位于元胞的两端，位于扩散P型阱区(4)之中的第一P型重掺杂区(5)和N型重掺杂区(7)，位于N型轻掺杂外延层(3)和扩散P型阱区(4)上表面的氧化层(10)，覆盖整个元胞表面的金属阴极(9)，位于N型掺杂衬底(2)下表面的第二P型重掺杂区(1)，位于第二P型重掺杂区(1)下表面的金属阳极(8)，所述第一P型重掺杂区(5)、N型重掺杂区(7)和金属阴极(9)形成欧姆接触，所述第二P型重掺杂区(1)和金属阳极(8)形成欧姆接触。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件还包括位于N型重掺杂区(7)和N型轻掺杂外延层(3)之间且嵌入扩散P型阱区(4)上表面的N型耗尽型沟道区(6)，所述氧化层(10)位于N型轻掺杂外延层(3)和N型耗尽型沟道区(6)上表面。

3.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件中各掺杂类型可相应变为相反的掺杂，即P型掺杂变为N型掺杂的同时，N型掺杂变为P型掺杂。

4.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件所用半导体材料为硅或碳化硅。

5.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其特征在于，所述元胞中扩散P型阱区(4)之间的距离、N型掺杂衬底(2)的厚度、N型轻掺杂外延层(3)的厚度可根据具体耐压及夹断电压的要求调节；所述元胞的个数可根据恒定电流值的要求调节。

6.一种半导体器件的制造方法，包括以下步骤：

步骤1：采用N型硅片作为衬底，在其表面进行轻掺杂N型外延，形成N型轻掺杂外延层(3)；

步骤2：进行扩散P型阱区(4)注入前预氧；

步骤3：光刻扩散P型阱区窗口，进行扩散P型阱区(4)注入，注入剂量根据不同电流能力调节，然后进行扩散P型阱区(4)推结，刻蚀多余的氧化层；

步骤4：进行第一P型重掺杂区(5)、N型重掺杂区(7)注入前预氧，光刻N+窗口，进行N型重掺杂区(7)注入，光刻P+窗口，进行第一P型重掺杂区(5)注入，刻蚀多余的氧化层；

步骤5：在元胞上表面淀积前预氧，淀积氧化层，光刻、刻蚀形成氧化层(10)；

步骤6：欧姆孔刻蚀，淀积铝金属；

步骤7：刻蚀金属，形成金属阴极(9)；

步骤8：淀积钝化层，刻阴极PAD孔；

步骤9：将硅片减薄，在N型掺杂衬底(2)下表面注入第二P型重掺杂区(1)；

步骤10：第二P型重掺杂区(1)下表面形成金属阳极(8)；

步骤11：淀积钝化层，刻阳极PAD孔。

7.根据权利要求6所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述半导体器件制造方法中第一P型重掺杂区(5)与N型重掺杂区(7)的注入顺序可互换。

8.根据权利要求6所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述半导体器件制造方法中金属阳极(8)与金属阴极(9)同时形成。

9.根据权利要求6所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述硅片减薄的厚度可根据具体耐压调节。