[发明专利]一种具有可调节电势分布的半导体装置及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种具有可调节电势分布的半导体装置，本发明还涉及一种具有可调节电势分布的半导体装置的制备方法，本发明的半导体装置主要应用于智能功率集成电路(SPIC)中。

背景技术

SPIC出现在七十年代，将功率器件与信号处理系统集成在同一芯片上，它将信息采集、处理和功率控制合一，是引发二次电子革命的关键技术。

SPIC使用CMOS或BCD工艺生产制造，因此在高压功率器件设置上多采用平面型结构，因此在有限的空间内，如何实现功率器件良好电特性是SPIC技术发展的重要方向。

发明内容

本发明提出一种新结构半导体结，适合应用于平面结构的功率器件。

一种具有可调节电势分布的半导体装置，其特征在于：包括：主结，为单个半导体结，具有半导体材料构成的漂移区；副结，为多个半导体结串联构成，临靠主结，副结与主结首尾并联，同时在主结的漂移区和副结之间通过绝缘材料进行隔离。

一种具有可调节电势分布的半导体装置的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：在衬底片上通过外延生产形成第一传导类型的半导体材料层；在表面形成钝化层，去除部分蚀钝化层，进行主结和副结第二导电杂质掺杂；去除部分蚀钝化层，进行刻蚀形成沟槽，在沟槽内形成绝缘材料；去除部分钝化层，在器件表面淀积金属，反刻蚀金属。

本发明的半导体装置由主结和副结并联构成，其中副结为多个PN结串联构成，同时将副结临靠主结，它们之间通过绝缘层进行隔离；当半导体装置接反向偏压时，电势在副结上形成可控制的分布，从而改变主结的漂移区的电势分布，因此可以实现比传统PN结更高反向阻断压降。

附图说明

图1为本发明的一种具有可调节电势分布的半导体装置剖面示意图；

图2为本发明的一种具有可调节电势分布的半导体装置剖面示意图；

图3为本发明的一种具有可调节电势分布的半导体装置俯视示意图(其中半导体材料表面的二氧化硅未画出)。

其中，

1、第一导电半导体材料；

2、第二导电半导体材料；

3、多晶第一导电半导体材料；

4、多晶第二导电半导体材料；

5、沟槽；

10、衬底层；

11、二氧化硅；

12、金属。

具体实施方式

实施例1

图1为本发明的一种具有可调节电势分布的半导体装置剖面图，下面结合图1详细说明本发明的半导体装置。

一种具有可调节电势分布的半导体装置，包括：衬底层10，为N导电类型半导体硅材料，磷原子的掺杂浓度为1E14/CM³；在衬底层、多晶半导体材料和单晶半导体材料表面为二氧化硅11作为隔离；第二导电半导体材料2，位于二氧化硅11之上，为P传导类型的半导体硅材料；第一导电半导体材料1，位于二氧化硅11之上，为N传导类型的半导体硅材料；多晶第一导电半导体材料3，为N传导类型的多晶半导体硅材料，位于二氧化硅11之上；多晶第二导电半导体材料4，为P传导类型的多晶半导体硅材料，位于二氧化硅11之上；器件上表面附有金属12，为器件引出电极。

其制作工艺包括如下步骤：

第一步，在具有二氧化硅11表面的衬底片上外延形成第一导电半导体材料层1；

第二步，表面淀积二氧化硅11，进行光刻腐蚀工艺，半导体材料表面去除部分二氧化硅，进行深硼注入，扩散退火；

第三步，进行光刻腐蚀工艺，半导体材料表面去除部分二氧化硅11，淀积多晶第一导电半导体材料3淀积；

第四步，进行光刻腐蚀工艺，注入硼杂质扩散退火，形成多晶第二导电半导体材料4和表面二氧化硅11；

第五步，进行光刻腐蚀工艺，腐蚀部分二氧化硅11，淀积金属12，反刻蚀金属12，为器件引出两个电极，如图1所示。

图2为本发明的一种具有可调节电势分布的半导体装置剖面图，其结构在图1的基础上，将金属引线直接连接到主结上。

实施例2

图3为本发明的一种具有可调节电势分布的半导体装置俯视图，下面结合图3详细说明本发明的半导体装置。

一种具有可调节电势分布的半导体装置，包括：在器件表面(在图3中未画出)和沟槽内设置有二氧化硅11；第二导电半导体材料2，为P传导类型的半导体硅材料；第一导电半导体材料1，为N传导类型的半导体硅材料；器件上表面附有金属12，为器件引出电极和作为互联线。

其制作工艺包括如下步骤：