[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，其特征在于，包括：

衬底，包括位于所述衬底顶部，并包含第一半导体材料的P型掺杂层；

介质层，堆叠设置于所述P型掺杂层顶面；

本征半导体层，包含与所述第一半导体材料不同的第二半导体材料，且一部分设置于所述P型掺杂层内，另一部分设置于所述介质层内；

N型掺杂层，嵌设于所述本征半导体层的顶部。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，还包括设置于所述P型掺杂层内的N型注入掺杂层，以及设置于所述衬底并分别与所述N型注入掺杂层和所述N型掺杂层电接触的外接N型掺杂层，所述N型注入掺杂层的掺杂浓度高于所述N型掺杂层和所述外接N型掺杂层中任意一种的掺杂浓度。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，还包括设置于所述P型掺杂层内的P型注入掺杂层，所述P型注入掺杂层的掺杂浓度高于所述P型掺杂层的掺杂浓度。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述N型掺杂层包含与所述第一半导体材料组成相同，或者与所述第二半导体材料组成相同的第三半导体材料。

5.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包含以下步骤：

S0：提供原始衬底，所述原始衬底包含位于顶部并包含第一半导体材料的P型掺杂层，顺次堆叠设置于所述P型掺杂层的底部介质层和中间介质层，以及贯穿所述底部介质层、所述中间介质层和部分所述P型掺杂层的第一沟槽；

S1：使用与所述第一半导体材料不同的第二半导体材料进行低温外延工艺以形成覆盖所述第一沟槽内壁的第一本征半导体层，对所述第一本征半导体层进行激光退火工艺；

S2：使用所述第二半导体材料进行高温外延工艺以形成覆盖所述第一本征半导体层表面并填充所述第一沟槽的第二本征半导体层，所述第一本征半导体层和所述第二本征半导体层构成本征半导体层；

S3：使用介质材料沉积形成覆盖经所述步骤S2所得结构顶面的顶部介质层后，自所述顶部介质层起沿指向所述原始衬底底部的方向去除部分所述顶部介质层和部分所述本征半导体层，直至所述本征半导体层部分表面露出并形成第二沟槽；

S4：使用N型掺杂半导体材料进行外延工艺形成填充所述第二沟槽的N型掺杂层。

6.根据权利要求5所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述步骤S3还包括，自所述顶部介质层起沿指向所述原始衬底底部的方向去除部分所述顶部介质层、部分所述中间介质层、部分所述底部介质层以及部分所述P型掺杂层，以形成与所述第二沟槽互通的第三沟槽。

7.根据权利要求6所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述步骤S4还包括，使用所述N型掺杂半导体材料进行外延工艺以填充所述第三沟槽，形成与所述N型掺杂层电接触的外接N型掺杂层。

8.根据权利要求6所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述步骤S4中，使用N型掺杂半导体材料进行外延工艺以填充所述第二沟槽和所述第三沟槽。

9.根据权利要求7所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述步骤S4执行完毕后，执行以下步骤：

通过图形化工艺自所述N型掺杂层附近的所述顶部介质层起沿指向所述原始衬底底部的方向去除部分所述顶部介质层、部分所述中间介质层和部分所述底部介质层直至所述P型掺杂层部分表面露出，以形成与所述第三沟槽互通的第四沟槽；

使用N型掺杂材料进行离子注入工艺，形成嵌设于所述P型掺杂层并与所述外接N型掺杂层电接触的N型注入掺杂层，并控制所述N型注入掺杂层的掺杂浓度高于所述N型掺杂层和所述外接N型掺杂层中任意一种的掺杂浓度。