[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本发明公开了一种半导体器件，其特征在于，包括：电极层；半导体层，与电极层层叠设置，半导体层包括相接触设置的N型区和P型区，N型区和P型区的接触面形成PN结；其中，P型区包括含有氟化铝分解的受主杂质。本发明提供的半导体器件及其制造方法能够缩短制造工序的时间和减少工艺成本。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，尤其是涉及一种新的半导体器件及其制造方法。

背景技术

在现有的半导体器件中，B(硼，三族元素)元素作为主要的受主杂质用于形成半导体器件或者电路中的PN结，形成的半导体器件或电路具有相应的功能。但由于受主杂质B的扩散速度较慢，导致结深较深的PN结需要较多的扩散时间，增加工艺成本。

发明内容

本发明实施例提供一种半导体器件及其制造方法能够缩短制造工序的时间和减少工艺成本。

针对上述问题，根据本发明实施例提供一种半导体器件，包括：电极层；半导体层，与电极层层叠设置，半导体层包括相接触设置的N型区和P型区，N型区和P型区的接触面形成PN结；其中，P型区包括含有氟化铝分解的受主杂质。

根据本发明一个方面，氟化铝呈粉末状。

根据本发明一个方面，氟化铝在P型区分解铝离子，铝离子在半导体层中的浓度范围是1×e¹³cm^-3～1×e²⁰cm^-3。

根据本发明一个方面，半导体层在第一方向上具有相对的第一表面和第二表面，P型区由第一表面向第二表面方向延伸预定距离形成，预定距离为0μm～500μm且不包含0的端点。

根据本发明一个方面，预定距离为100μm～200μm。

根据本发明一个方面，预定距离大于200μm，在P型区内距离第一表面相距100μm～200μm的厚度范围内铝离子的浓度范围是1×e¹³cm^-3～1×e¹⁶cm^-3。

根据本发明一个方面，受主杂质在P型区内的掺杂浓度随掺杂深度平滑递减。

根据本发明一个方面，半导体器件为二极管或三极管或MOS管或晶闸管。

本发明另一个方面提供一种半导体器件的制造方法，包括：将受主杂质源与N型硅片共同放入石英管中；将容纳有受主杂质源和N型硅片的石英管密闭并真空处理；将真空和密闭状态下的石英管放入高温扩散炉中；受主杂质在高温扩散炉中气化向N型硅片进行扩散，形成包含受主杂质的P型区。

根据本发明一个方面，受主杂质在所述高温扩散炉中气化向所述N型硅片进行扩散，形成包含所述受主杂质的P型区，包括：以氟化铝作为受主杂质源，形成包含所述受主杂质浓度为1×e¹³cm^-3～1×e²⁰cm^-3的P型区的工序。

本发明实施例提供的半导体器件中掺杂的有较深的受主杂质结深，且受主杂质的原料为氟化铝。在采用气化工艺的条件下，氟化铝作为受主杂质原料时能在N型衬底上具有较高的扩散速率，从而使得在较短的工艺扩散时间内就能够获得获得较深的PN结深，降低工艺成本，同时氟化铝作为受主杂质原料时形成的半导体器件在高压条件下，该半导体器件内部电场更加均匀，进而使半导体器件具有更高的击穿电压。

附图说明

下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例的半导体器件的整体结构示意图；