[发明专利]金半接触器件的结构、制造方法及电子设备

说明书

一种金半接触器件的结构、制造方法及电子设备，属于半导体技术领域，通过包括衬底、边缘环结构和金属层；边缘环结构位于衬底中；金属层覆盖衬底且显露边缘环结构；其中，边缘环结构包括n个离子掺杂阱区；n为大于1的自然数；第i离子掺杂阱区位于第i+1离子掺杂阱区中；i为小于n的正整数；由于金属层覆盖所述衬底且显露所述边缘环结构，同时，边缘环结构包括n个离子掺杂阱区；第i离子掺杂阱区位于第i+1离子掺杂阱区中；使得金属层的边缘因嵌套的离子掺杂阱区形成逐渐减弱的电场分布，提高了器件最大反向偏压和器件的可靠度。

技术领域

本申请属于半导体技术领域，尤其涉及一种金半接触器件的结构、制造方法及电子设备。

背景技术

电力电子领域使用的各种功率组件中，如图1所示，外加电压的金属与半导体接触(金半接触)的金属边缘往往是最大的反向偏压发生的地方，会限制器件最大反向偏压与降低器件的可靠度。

器件工程师提出许多立体与平面结构的补偿方法，例如，如图2所示，利用单层或是多层的终端延展(Junction termination extension，JTE)改变电场分布，然而，该方法都需要额外的掩膜版甚至数张掩膜版，多层JTE就需要多张掩膜版，工艺复杂，且对成本极为敏感的电力电子市场降低了许多竞争力。

故传统金半接触器件结构的设计不仅复杂，且成本高。

发明内容

本申请的目的在于提供一种金半接触器件的结构、制造方法及电子设备，旨在解决相关的金半接触器件不仅设计复杂且成本高的问题。

本申请实施例提供了一种金半接触器件的结构，包括衬底、边缘环结构和金属层；

所述边缘环结构位于所述衬底中；

所述金属层覆盖所述衬底且显露所述边缘环结构；

其中，所述边缘环结构包括n个离子掺杂阱区；n为大于1的自然数；

第i离子掺杂阱区位于第i+1离子掺杂阱区中；i为小于n的正整数。

在其中一个实施例中，第i离子掺杂阱区的多子浓度大于第i+1离子掺杂阱区的多子浓度。

在其中一个实施例中，所述衬底为N型区，所述边缘环结构为P型区；或者

所述衬底为P型区，所述边缘环结构为N型区。

在其中一个实施例中，在垂直方向上，所述边缘环结构的边缘与所述金属层的边缘位于同一平面。

本发明实施例还提供一种金半接触器件的制造方法，所述制造方法包括：

步骤A：在衬底或者第m复合层上形成第m+1复合层；其中，第m复合层包括第m凹槽和m个材料区，第m材料区至第1材料区线性依次排列；第m+1复合层包括第m+1凹槽和m+1个材料区，第m+1材料区至第1材料区线性依次排列；m为小于等于n的正整数；

重复n次步骤A，以形成第n复合层；n为大于1的整数，m为小于n的正整数；

步骤B：在第j复合层上表面离子注入，以在所述衬底的第j凹槽所在位置形成第n-j+1离子掺杂阱区；j为小于等于n的正整数；

步骤C：移除所述第j复合层中的第j材料区以形成第j-1复合层；或者移除所述第1复合层以显露所述衬底；

重复n次步骤B和步骤C，以形成边缘环结构；所述边缘环结构包括n个离子掺杂阱区；n为大于1的自然数；第i离子掺杂阱区位于第i+1离子掺杂阱区中；i为小于n的正整数；

步骤D：在所述衬底上表面形成金属层；所述金属层覆盖所述衬底且显露所述边缘环结构。

在其中一个实施例中，当第一次执行所述步骤A时，所述步骤A包括：在所述衬底形成第1复合层；