[发明专利]半导体器件及相关模块、电路、制备方法

权利要求书

1.一种半导体器件，其特征在于，所述半导体器件包括P型集电极层、N型漂移层以及所述P型集电极层和N型漂移层之间的场截止层，所述场截止层包括依次设于所述N型漂移层的表面的第一掺杂区和第二掺杂区，所述第二掺杂区的杂质的粒子半径大于所述第一掺杂区的杂质的粒子半径，所述第一掺杂区和所述第二掺杂区的掺杂浓度均高于所述N型漂移层的掺杂浓度。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第一掺杂区的杂质为氢离子或氦离子，所述第二掺杂区的杂质为磷原子或砷原子。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第一掺杂区的厚度大于所述第二掺杂区的厚度。

4.根据权利要求3所述的半导体器件，其特征在于，所述第一掺杂区的厚度为5-50微米，所述第二掺杂区的厚度为2-10微米。

5.根据权利要求1-4任一项所述的半导体器件，其特征在于，所述第一掺杂区的掺杂浓度沿远离所述P型集电极层的方向大致递减。

6.根据权利要求1-5任一项所述的半导体器件，其特征在于，所述第二掺杂区的掺杂浓度沿远离所述P型集电极层的方向大致递减。

7.根据权利要求1-6任一项所述的半导体器件，其特征在于，还包括：

P型基极层，设于在所述N型漂移层背离所述场截止层的表面上；

N型发射极层，设于所述P型基极层背离所述N型漂移层的表面；及，

栅极，所述栅极通过氧化层连接到所述P型基极层。

8.根据权利要求7所述的半导体器件，其特征在于：

所述栅极贯穿所述N型发射极层和所述P型基极层；或，

所述栅极设于所述P型基极层背离所述N型漂移层的表面上。

9.一种功率模块，其特征在于，包括至少一个如权利要求1-8任一项所述的半导体器件。

10.一种电源转换电路，其特征在于，包括至少一个如权利要求1-8任一项所述的半导体器件。

11.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：

提供一N型基片，所述N型基片包括相背设置的第一表面和第二表面；

在所述第一表面上形成P型基极层、N型发射极层、氧化层和栅极，其中，所述P型基极层设于在所述N型基片的第一表面上，所述N型发射极层设于所述P型基极层背离所述N型基片的表面，所述栅极通过氧化层连接到所述P型基极层；

在所述第二表面注入第一杂质粒子和第二杂质粒子，其中，所述第一杂质粒子的粒子半径大于所述第二杂质粒子的粒子半径，所述第一杂质粒子的注入深度大于所述第二杂质粒子的注入深度；

在所述第二表面形成P型集电极层。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，包括：所述第一掺杂区的杂质为H离子或氦离子，所述第二掺杂区的杂质为磷原子极或砷原子。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，包括：在所述第二表面注入第一杂质粒子和第二杂质粒子，包括：

通过第一注入能量在所述第二表面注入第一杂质粒子；

通过第二注入能量在所述第二表面注入第二杂质粒子；

所述第一注入能量和所述第二注入能量使得所述第一杂质粒子的注入深度大于所述第二杂质粒子的注入深度。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，包括：所述第一杂质粒子的注入深度为5-50微米，所述第二杂质粒子的注入深度为2-10微米。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，包括：所述第一注入能量越大，所述第一杂质粒子的注入浓度越小。