半导体器件及半导体器件的制备方法与流程

本技术涉及半导体制造领域，具体而言，涉及一种半导体器件及半导体器件的制备方法。

背景技术：

1、随着光伏发电、储能、伺服电机等领域的不断发展，对功率半导体器件的性能要求也逐步提高，功率半导体器件不仅要具备极限能力，还需要在稳定性、可靠性上表现出色。半导体器件(例如，pin二极管)在需要续流的感性电路中，对动态雪崩(eas)能力要求较高。动态雪崩能力是指在快速变化的电流条件下，二极管能够承受的最大电压和电流冲击而不发生损坏的能力。然而，现有的pin二极管，尤其是pin二极管的边缘区域，在承受高电流冲击时更容易受到影响，从而增加了pin二极管失效的风险。

技术实现思路

1、为了克服上述技术背景中所提及的技术问题，本技术实施例提供一种半导体器件，所述半导体器件包括：

2、半导体层，其中，所述半导体层包括相对的第一侧和第二侧；

3、源区，形成于所述半导体层的第一侧；

4、场限环，形成于所述源区的周侧；

5、电阻区，所述电阻区在所述半导体层的正投影位于所述源区在所述半导体层的正投影内，所述电阻区靠近所述场限环设置；

6、截止环区，所述截止环区设置在所述场限环远离所述源区的一侧；

7、钝化层，覆盖在所述电阻区、所述场限环及部分所述截止环区上；

8、电极层，所述电极层包括第一电极层和第二电极层，所述第一电极层位于所述半导体层的第一侧，所述第二电极层位于所述半导体层的第二侧。

9、在一种可能的实现方式中，所述半导体层包括第一半导体层和第二半导体层，所述第一半导体层和所述第二半导体层层叠设置；

10、所述源区形成于所述第一半导体层远离所述第二半导体层的一侧，所述第一半导体层为n+型半导体层，所述第二半导体层为n-型半导体层。

11、在一种可能的实现方式中，所述第一电极层为阳极层，所述第二电极层为阴极层；

12、所述第一电极层至少部分位于所述钝化层上，所述第一电极层在所述半导体层上的正投影与所述钝化层在所述半导体层上的正投影交叠，所述源区在所述半导体层上的正投影位于所述第一电极层在所述半导体层上的正投影内。

13、在一种可能的实现方式中，所述源区为p+型半导体层，所述场限环为p+型半导体层，所述电阻区为n+型半导体层，所述截止环区为n+型半导体层。

14、本技术的另一目的在于提供一种半导体器件的制备方法，所述方法应用于多个本技术提供的所述半导体器件中，所述方法包括：

15、提供一所述半导体层，其中，所述半导体层包括相对的第一侧和第二侧；

16、在所述半导体层的第一侧形成第一氧化层；

17、对所述第一氧化层进行刻蚀，刻蚀出用于形成所述源区的第一窗口和用于形成所述场限环的第二窗口；

18、通过所述第一窗口和所述第二窗口分别向所述半导体层进行p型载流子和p+型载流子掺杂，对应形成所述源区和所述场限环，同时在所述源区和所述场限环上形成第二氧化层；

19、对所述第一氧化层和所述第二氧化层进行刻蚀，刻蚀出用于形成电阻区的第三窗口和用于形成截止环区的第四窗口，通过所述第三窗口和所述第四窗口分别向所述半导体层进行n+型载流子掺杂，对应形成所述电阻区和所述截止环区；

20、在所述电阻区、所述场限环及部分所述截止环区上形成钝化层；

21、在所述半导体层第一侧制作所述第一电极层，在所述半导体层第二侧制作所述第二电极层。

22、在一种可能的实现方式中，在所述在所述半导体层的第一侧形成第一氧化层的步骤中，所述方法包括：

23、对所述半导体层通过氧化工艺处理在所述半导体层的表面形成一层1.6um-2.2um厚度的第一氧化层，其中，氧化工艺的温度为1145℃～1155℃，处理时间为300min～500min，通入氢气的流量为7.0slm/min，通入氧气的流量为5.0slm/min。

24、在一种可能的实现方式中，所述通过所述第一窗口和所述第二窗口分别向所述半导体层进行p型载流子和p+型载流子掺杂，对应形成所述源区和所述场限环，同时在所述源区和所述场限环上形成第二氧化层的步骤，包括：

25、在所述第一窗口和所述第二窗口向所述半导体层进行p型载流子注入，通过推结工艺处理对应形成所述源区和所述场限环，其中，推结工艺处理的温度为1275℃～1285℃，处理时间为60h～80h，通入氮气的流量为10slm/min，通入氧气的流量为2slm/min；

26、在所述第一窗口和所述第二窗口向所述半导体层进行p+型载流子注入，通过推结工艺处理对应形成所述源区和所述场限环，同时在所述源区和所述场限环上形成所述第二氧化层，其中，推结工艺处理的温度设定为1145℃～1155℃，处理时间设定为120min～260min，通入氮气的流量为5.0slm/min，通入氧气的流量为5.0slm/min，通入氢气的流量为7.0slm/min。

27、在一种可能的实现方式中，所述对所述第一氧化层和所述第二氧化层进行刻蚀，刻蚀出用于形成电阻区的第三窗口和用于形成截止环区的第四窗口，通过所述第三窗口和所述第四窗口分别向所述半导体层进行n+型载流子掺杂，对应形成所述电阻区和所述截止环区的步骤，包括：

28、对所述第一氧化层和所述第二氧化层进行刻蚀，刻蚀出用于形成所述电阻区的第三窗口和用于形成所述截止环区的第四窗口，并对所述第三窗口和所述第四窗口向所述半导体层进行n+型载流子注入；

29、在所述半导体层上通过氧化工艺处理形成第三氧化层，其中，氧化工艺处理的温度为895℃～905℃，处理时间为200min～250min，通入氮气的流量为5.0slm/min，通入氧气的流量为5.0slm/min，通入氢气的流量为7.0slm/min；

30、在所述第三窗口和所述第四窗口处通过推结工艺处理对应形成所述电阻区和所述截止环区，同时所述电阻区和所述截止环区上形成第四氧化层，其中，推结工艺处理的温度为1045℃～1055℃，处理时间为100min～200min，通入氮气的流量为5.0slm/min，通入氧气的流量为5.0slm/min，通入氢气的流量为7.0slm/min。

31、在一种可能的实现方式中，在所述在所述半导体层第一侧制作所述第一电极层，在所述半导体层第二侧制作所述第二电极层的步骤之前，所述方法包括：

32、对所述半导体器件通过光刻和腐蚀工艺进行引线刻蚀形成引线孔结构。

33、在一种可能的实现方式中，在所述在所述半导体层第一侧制作所述第一电极层，在所述半导体层第二侧制作所述第二电极层的步骤中，所述方法包括：

34、在所述半导体层的第一侧通过淀积一金属层制作得到第一电极层；

35、在所述半导体层的第二侧通过淀积一金属层制作得到第二电极层。

36、基于上述任意一个方面，本技术实施例提供的一种半导体器件及半导体器件的制备方法。如此，上述方案通过在源区边缘增加电阻区，可以分散电场，避免过于集中，进而减少半导体器件边缘处电流密度，增强半导体器件边缘抗电流能力，进而提升半导体器件动态雪崩能力。