[发明专利]一种具有局域金属寿命控制的功率器件及其制作方法

权利要求书

1.一种具有局域金属寿命控制的功率器件，所述功率器件包括衬底和其上形成的P+区共同构成的PN结，在所述衬底N-层上生长有氧化层；其特征在于，在P+区内设有深能级掺杂层；

所述衬底为均匀掺杂的N型硅衬底，所述N型硅衬底包括依次分布的衬底N-层以及衬底N+层。

2.如权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述深能级掺杂层掺入的杂质为金或铂，其剂量为1×10¹²cm^-2～1×10¹⁶cm^-2。

3.如权利要求2所述的功率器件，其特征在于，所述深能级掺杂层掺入的杂质为钯，其剂量为1×10¹²cm^-2～1×10¹⁶cm^-2。

4.如权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述氧化层形成有源区窗口，在所述有源区窗口上推结形成P+区。

5.如权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述深能级掺杂层分布在功率器件轴向范围内，用于实现功率器件局域金属寿命控制。

6.一种如权利要求1-5中任一项所述的具有局域金属寿命控制的功率器件的制作方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

A、初始氧化：在H₂和O₂的气氛、900℃-1100℃下，对清洗后的均匀掺杂的N型硅衬底氧化1-10小时，在其表面生长8000-20000埃的氧化层；

B、形成有源区：在均匀掺杂的N型硅衬底上涂胶、曝光、显影、刻蚀和去胶形成有源区窗口；

C、形成PN结：在有源区窗口上生长300-500埃氧化层作为掩蔽层，后续进行剂量为1×10¹³cm^-2～1×10¹⁵cm^-2的硼离子注入，形成硼离子注入层，并在1200℃、氮气气氛下推结形成1-20um的P+区；

D、在有源区表面补注入浓硼：能量20-50千电子伏，注入剂量1e13cm-2～1e15cm-2，于900℃下恒温1小时退火进行激活；

E、进行少子寿命控制，采用淀积、蒸发或注入方式实现深能级杂质与N型硅衬底结合，采用单面退火方式实现限定深度深能级杂质推结，形成深能级掺杂层；

F、生成金属电极：在P区表面采用蒸发或者溅射金属铝，光刻、刻蚀、去胶和合金形成表面金属电极；

G、表面钝化：通过SiN，SiO2，聚酰亚胺PI薄膜形成表面钝化，通过光刻，刻蚀形成发射极铝引线PAD区域；

H、背面金属；按常规工艺形成背面金属，形成Al/Ti/Ni/Ag或Ti/Ni/Ag背面金属电极。

7.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述步骤E中，单面退火方式包括激光退火方式和电子束退火方式。