平面可控硅器件及其制作方法技术

本申请实施例提供平面可控硅器件及其制作方法，涉及半导体器件制作技术领域。采用环形结终端扩展区替换现有技术中的深阱环，环形结终端扩展区紧贴在第一基区的四周，环形结终端扩展区的结深低于第一基区的结深。环形结终端扩展区可以在第一电极和第三电极施加电压时降低电场，从而也能提高整个平面可控硅器件的耐受电压。环形结终端扩展区在制作时，只需要进行正常的离子(比如硼)注入扩散即可，不需要采用专业的注铝设备，可以降低平面可控硅器件的制作成本。同时，环形结终端扩展区的结深较浅，制作环形结终端扩展区的耗时较短，可以确保平面可控硅器件的制作效率。

【技术实现步骤摘要】
平面可控硅器件及其制作方法
本申请涉及半导体器件制作
，具体而言，涉及一种平面可控硅器件及其制作方法。
技术介绍
平面可控硅器件因具有较长的使用周期，具有高温及耐高压性能而被广泛应用于家电及摩配等领域。为了使平面可控硅器件具有较高的工作电压，一种是采用分压环和/或截至环结构提高器件的工作电压；另一种是采用深阱环结构提高器件的工作电压。在平面可控硅器件采用深阱环结构时，深阱环的结深一般能达到50～70um，由于深阱环的结深较深，为了加快深阱环的制作过程，现有技术采用昂贵的注铝设备通过注铝扩散的方式制作深阱环，这会导致制造成本变高。另外，若掺杂其他杂质(比如，硼)制作深阱环又需要耗费很长的时间进行高温扩散，而影响制作效率。
技术实现思路
为了克服上述技术背景中所提及的技术问题，本申请实施例提供一种平面可控硅器件及其制作方法。本申请的第一方面，提供一种平面可控硅器件制作方法，所述方法包括：在衬底(101)相对两端制作隔离区，其中，所述隔离区包括靠近所述衬底(101)上表面的第一隔离区(102)及靠近所述衬底(101)下表面的第二隔离区(103)；在所述衬底(101)上表面制作环形的结终端扩展区(104)；在所述结终端扩展区(104)的环形中间制作结深高于所述结终端扩展区(104)结深的第一基区(105)，在所述衬底(101)下表面制作第二基区(106)；在所述第一基区(105)的上表面一侧制作第一掺杂区(107)和第二掺杂区(108)，及在所述第二基区(106)的下表面一侧制作第三掺杂区(109)；在位于所述衬底(101)上表面的至少部分所述第一隔离区(102)及至少部分所述结终端扩展区(104)上制作钝化层(110)；在所述第一掺杂区(107)及四周区域的表面制作第一电极(111)，及在所述第二掺杂区(108)及四周区域的表面制作第二电极(112)；在所述衬底(101)的下表面一侧制作第三电极(113)。在本申请的一种可能实施例中，所述在衬底(101)相对两端制作隔离区的步骤，包括：将选取的N型硅片进行打磨，得到衬底(101)；对所述衬底(101)进行氧化处理，在所述衬底(101)上形成一氧化层；去除所述衬底(101)相对两端的氧化层；在去除氧化层的所述衬底(101)的两端制作铝层；对所述铝层进行推结处理，在所述衬底(101)相对两端形成掺杂铝的隔离区。在本申请的一种可能实施例中，所述在所述衬底(101)上表面制作环形的结终端扩展区(104)的步骤，包括：去除所述衬底(101)上的氧化层，对所述衬底(101)进行二次氧化，在所述衬底(101)上形成新的氧化层；对所述衬底(101)上表面的氧化层进行蚀刻，形成一环形窗口；对所述环形窗口进行氧化处理，然后对所述环形窗口进行硼注入，并在硼注入完成后通过扩散处理形成结终端扩展区(104)。在本申请的一种可能实施例中，在所述结终端扩展区(104)的环形中间制作第一基区(105)，在所述衬底(101)上表面制作第二基区(106)的步骤，包括：去除位于所述结终端扩展区(104)内的氧化层及所述衬底(101)下表面的氧化层；对去除氧化层的区域进行氧化处理，并进行硼注入；在硼注入完成后通过扩散处理形成所述第一基区(105)及所述第二基区(106)。在本申请的一种可能实施例中，在所述第一基区(105)的上表面一侧制作第一掺杂区(107)和第二掺杂区(108)，及在所述第二基区(106)的下表面一侧制作第三掺杂区(109)的步骤，包括：在所述衬底(101)的上表面及下表面涂覆光刻胶层；通过掩膜对所述光刻胶层进行光刻，在所述第一基区(105)的光刻胶层上刻出两个掺杂区窗口，在所述第二基区(106)上的光刻胶层上刻出一个掺杂区窗口；通过掺杂区窗口分别对所述第一基区(105)和所述第二基区(106)进行磷注入，并在磷注入完成后通过扩散处理，在所述第一基区(105)的上表面形成第一掺杂区(107)和第二掺杂区(108)，在所述第二基区(106)的下表面形成第三掺杂区(109)。在本申请的一种可能实施例中，所述在位于所述衬底(101)上表面的至少部分所述第一隔离区(102)及至少部分所述结终端扩展区(104)上制作钝化层(110)的步骤，包括：除去所述衬底(101)上的光刻胶层及氧化层；在所述衬底(101)上表面的至少部分所述第一隔离区(102)及至少部分所述结终端扩展区(104)上制作多层组合膜，得到所述钝化层(110)。在本申请的一种可能实施例中，在所述第一掺杂区(107)的上表面及四周区域制作第一电极(111)，及在所述第二掺杂区(108)的上表面及四周区域制作第二电极(112)的步骤，包括：在所述衬底(101)的上表面涂覆光刻胶层；通过掩膜对所述光刻胶层进行光刻，在所述第一基区(105)、第一掺杂区(107)和第二掺杂区(108)上形成电极窗口；通过所述电极窗口在所述第一基区(105)的上表面制作金属层；对所述金属层进行刻蚀，形成所述第一电极(111)及所述第二电极(112)。本申请的第二方面，还提供一种平面可控硅器件，所述平面可控硅器件包括：衬底(101)；制作于所述衬底(101)相对两端的隔离区，其中，所述隔离区包括靠近所述衬底(101)上表面的第一隔离区(102)及靠近所述衬底(101)下表面的第二隔离区(103)；制作于所述衬底(101)的上表面一侧的第一基区(105)，及制作于所述衬底(101)的下表面一侧的第二基区(106)；制作于所述衬底(101)的上表面一侧，且与所述第一基区(105)四周接触的结终端扩展区(104)，其中，所述结终端扩展区(104)的结深低于所述第一基区(105)的结深；制作于所述衬底(101)的上表面，且至少覆盖部分所述结终端扩展区(104)及所述第一隔离区(102)的钝化层(110)；制作于所述第一基区(105)的上表面一侧的第一掺杂区(107)和第二掺杂区(108)，及制作于所述第二基区(106)的下表面一侧的第三掺杂区(109)；制作覆盖在所述第一掺杂区(107)及所述第一掺杂区(107)四周的第一电极(111)；制作覆盖在所述第二掺杂区(108)及所述第二掺杂区(108)四周的第二电极(112)；制作覆盖在所述衬底(101)的下表面一侧，将所述第二基区(106)的下表面及第三掺杂区(109)的下表面覆盖的第三电极(113)。在本申请的一种可能实施例中，所述第一隔离区(102)和所述第二隔离区(103)掺杂铝。在本申请的一种可能实施例中，所述第一基区(105)、第二基区(106)及结终端扩展区(104)为轻掺杂硼的区域，所述第一掺杂区(107)、第二掺杂区(108)及第三掺杂区(109)为重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平面可控硅器件制作方法，其特征在于，所述方法包括：/n在衬底(101)相对两端制作隔离区，其中，所述隔离区包括靠近所述衬底(101)上表面的第一隔离区(102)及靠近所述衬底(101)下表面的第二隔离区(103)；/n在所述衬底(101)上表面制作环形的结终端扩展区(104)；/n在所述结终端扩展区(104)的环形中间制作结深高于所述结终端扩展区(104)结深的第一基区(105)，在所述衬底(101)下表面制作第二基区(106)；/n在所述第一基区(105)的上表面一侧制作第一掺杂区(107)和第二掺杂区(108)，及在所述第二基区(106)的下表面一侧制作第三掺杂区(109)；/n在位于所述衬底(101)上表面的至少部分所述第一隔离区(102)及至少部分所述结终端扩展区(104)上制作钝化层(110)；/n在所述第一掺杂区(107)及四周区域的表面制作第一电极(111)，及在所述第二掺杂区(108)及四周区域的表面制作第二电极(112)；/n在所述衬底(101)的下表面一侧制作第三电极(113)。/n

【技术特征摘要】
1.一种平面可控硅器件制作方法，其特征在于，所述方法包括：
在衬底(101)相对两端制作隔离区，其中，所述隔离区包括靠近所述衬底(101)上表面的第一隔离区(102)及靠近所述衬底(101)下表面的第二隔离区(103)；
在所述衬底(101)上表面制作环形的结终端扩展区(104)；
在所述结终端扩展区(104)的环形中间制作结深高于所述结终端扩展区(104)结深的第一基区(105)，在所述衬底(101)下表面制作第二基区(106)；
在所述第一基区(105)的上表面一侧制作第一掺杂区(107)和第二掺杂区(108)，及在所述第二基区(106)的下表面一侧制作第三掺杂区(109)；
在位于所述衬底(101)上表面的至少部分所述第一隔离区(102)及至少部分所述结终端扩展区(104)上制作钝化层(110)；
在所述第一掺杂区(107)及四周区域的表面制作第一电极(111)，及在所述第二掺杂区(108)及四周区域的表面制作第二电极(112)；
在所述衬底(101)的下表面一侧制作第三电极(113)。


2.如权利要求1所述的平面可控硅器件制作方法，其特征在于，所述在衬底(101)相对两端制作隔离区的步骤，包括：
将选取的N型硅片进行打磨，得到衬底(101)；
对所述衬底(101)进行氧化处理，在所述衬底(101)上形成一氧化层；
去除所述衬底(101)相对两端的氧化层；
在去除氧化层的所述衬底(101)的两端制作铝层；
对所述铝层进行推结处理，在所述衬底(101)相对两端形成掺杂铝的隔离区。


3.如权利要求2所述的平面可控硅器件制作方法，其特征在于，所述在所述衬底(101)上表面制作环形的结终端扩展区(104)的步骤，包括：
去除所述衬底(101)上的氧化层，对所述衬底(101)进行二次氧化，在所述衬底(101)上形成新的氧化层；
对所述衬底(101)上表面的氧化层进行蚀刻，形成一环形窗口；
对所述环形窗口所在区域进行氧化处理，然后通过所述环形窗口对所述衬底进行硼注入，并在硼注入完成后通过扩散处理形成结终端扩展区(104)。


4.如权利要求3所述的平面可控硅器件制作方法，其特征在于，在所述结终端扩展区(104)的环形中间制作第一基区(105)，在所述衬底(101)上表面制作第二基区(106)的步骤，包括：
去除位于所述结终端扩展区(104)内的氧化层及所述衬底(101)下表面的氧化层；
对去除氧化层的区域进行氧化处理，并进行硼注入；
在硼注入完成后通过扩散处理形成所述第一基区(105)及所述第二基区(106)。


5.如权利要求4所述的平面可控硅器件制作方法，其特征在于，在所述第一基区(105)的上表面一侧制作第一掺杂区(107)和第二掺杂区(108)，及在所述第二基区(106)的下表面一侧制作第三掺杂区(109)的步骤，包括：
在所述衬底(101)的上表面及下表面涂覆光刻胶层；
通过掩膜对所述光刻胶层进行光刻，在所述第一基区(105)的光刻胶层上刻出两个掺杂区窗口，在所述第二基区(106)上的光刻胶层上刻出一个掺杂区窗口；
通过掺杂区窗口...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵长海，车振华，左建伟，孙传帮，刘向雨，隋伟，李铁男，
申请(专利权)人：吉林华微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22