[发明专利]半导体器件及制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，其特征在于，半导体器件包括：

一形成于硅片的正面的第一P型区；

一形成于所述硅片的背面的第二P型区，在所述第二P型区的背面形成有背面电极；

一N型区，该N型区位于所述第一P型区和所述第二P型区之间，所述N型区为所述半导体器件的漂移区；所述N型区包括第一N型区和第二N型区，所述第一N型区的杂质浓度均匀，所述第二N型区的杂质浓度为一缓变结构；所述第二N型区位于所述第一N型区和所述第二P型区之间，所述第一N型区的杂质浓度为第一杂质浓度，所述第二N型区的杂质浓度在所述第一杂质浓度的基础上增加、且所述第二N型区的杂质浓度至少包括一个峰值；在所述第一N型区到所述第二P型区的方向上的所述第二N型区的各所述峰值区域的杂质浓度增加的区域中，从杂质浓度为所述第一杂质浓度的位置到杂质浓度为10倍的所述第一杂质浓度的位置之间的所述第二N型区的杂质浓度随位置的增加速率的最大值小于10C1/微米，C1表示所述第一杂质浓度的值；所述第二N型区中的从杂质浓度为10倍的所述第一杂质浓度的位置到杂质浓度为50倍的所述第一杂质浓度的位置之间的所述第二N型区的杂质浓度随位置的增加速率的最大值小于300C1/微米。

2.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：所述N型区的杂质浓度的最大值为所述第一P型区的杂质浓度的2个数量级以下、且为所述第二P型区的杂质浓度的2个数量级以下。

3.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：在所述第二N型区的各所述峰值位置之间、或者在所述第二N型区的靠近所述第二P型区的所述峰值位置到所述第二P型区之间，所述第二N型区的杂质浓度保持为各所述峰值位置处的杂质浓度、或者从各所述峰值位置处的杂质浓度逐渐降低到所述第一杂质浓度。

4.一种如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，采用如下步骤形成所述N型区：

步骤一、提供一杂质浓度为第一杂质浓度的N型掺杂的硅片，在所述硅片的正面完成正面金属淀积之前，从背面对所述硅片进行减薄；所述第一P型区的形成工艺属于正面工艺，所述第一P型区在减薄之前形成、或者所述第一P型区在减薄之后形成；

步骤二、从所述硅片的背面进行第一N型杂质离子注入；所述第一N型杂质离子注入区域形成所述第二N型区，所述第二N型区到所述第一P型区之间的区域形成所述第一N型区；所述第一N型区和所述第二N型区组成所述N型区；

步骤三、对所述硅片进行第一热退火处理，所述第一热退火的温度为800℃～1250℃，时间为60分钟～1200分钟。

5.一种如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，采用如下步骤形成所述N型区：

步骤一、提供一杂质浓度为第一杂质浓度的N型掺杂的硅片，在所述硅片的正面完成所述半导体器件的正面工艺，所述正面工艺包括形成所述第一P型区的工艺、正面金属淀积和图形化工艺；

步骤二、从背面对所述硅片进行减薄；

步骤三、从所述硅片的背面进行第二N型杂质离子注入；所述第二N型杂质离子注入包括多次不同能量的注入；所述第二N型杂质离子注入区域形成所述第二N型区，所述第二N型区到所述第一P型区之间的区域形成所述第一N型区；所述第一N型区和所述第二N型区组成所述N型区；

步骤四、从所述硅片的背面对所述硅片进行激光退火处理，激光退火时所述硅片被处理区域的温度高于800℃。

6.一种如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，采用如下步骤形成所述N型区：

步骤一、提供一杂质浓度为第一杂质浓度的N型掺杂的硅片，在所述硅片的正面完成所述半导体器件的正面工艺，所述正面工艺包括形成所述第一P型区的工艺、正面金属淀积和图形化工艺；

步骤二、从背面对所述硅片进行减薄；

步骤三、从所述硅片的背面进行第一氢杂质离子注入；所述第一氢杂质离子注入包括多次不同能量的注入；所述第一氢杂质离子注入区域形成所述第二N型区，所述第二N型区到所述第一P型区之间的区域形成所述第一N型区；所述第一N型区和所述第二N型区组成所述N型区；

步骤四、对所述硅片进行第二热退火处理，所述第二热退火的温度为200℃～420℃，时间为20分钟～200分钟。