[发明专利]一种高性能半导体功率器件及其制造方法

权利要求书

1.一种高性能半导体功率器件，包括P型集电区、N型场终止层、N型漂移区、IGBT的正面元胞结构，其特征在于：所述N型场终止层的结构为由多个子场终止层组成的多层结构，每层之间掺杂浓度各不相同。

2.如权利要求1所述的一种高性能半导体功率器件，其特征在于：所述N型场终止层的多层结构中，在由P型集电区至N型漂移区的方向上依次设置子场终止层。

3.如权利要求1或2所述的一种高性能半导体功率器件，其特征在于：所述多层结构中包括用于实现不同电压下的场终止功能的子场终止层a、用于保证关断软度的子场终止层b，其中子场终止层a的掺杂浓度大于N型漂移区以及子场终止层b的掺杂浓度。

4.如权利要求3所述的一种高性能半导体功率器件，其特征在于：所述多层结构还包括用于实现低关断损耗的子场终止层c，其中子场终止层b的掺杂浓度低于子场终止层a以及子场终止层c，子场终止层的掺杂浓度高于子场终止层a和b的掺杂浓度且低于p型集电区的掺杂浓度。

5.如权利要求4所述的一种高性能半导体功率器件，其特征在于：子场终止层的分布结构分别为沿N型漂移区至P型集电区方向上依次设置子场终止层a、子场终止层b、子场终止层c。

6.如权利要求1所述的一种高性能半导体功率器件，其特征在于：所述多层结构为三层。

7.如权利要求1-6任一所述的高性能半导体功率器件的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：在N型掺杂的半导体衬底的正面形成正面元胞结构；

步骤2：在半导体衬底的背面根据耐压要求设置子场终止层的厚度和掺杂浓度；

步骤3:通过高能离子注入和退火，依次形成场终止层的多层结构并形成底部的p型集电区；

步骤4：在背面形成金属电极。