半導(dǎo)體器件的制作方法、ti-igbt的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的制作領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及一種半導(dǎo)體器件的制作方法、T1-1GBT(Triple mode Integrate-1nsulated Gate Bipolar Transistor,三模式集成絕緣柵型雙極晶體管)的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中，通常需要在半導(dǎo)體襯底表面的局部區(qū)域形成適當(dāng)類型和適當(dāng)濃度的摻雜區(qū)，而其他區(qū)域不進(jìn)行摻雜，即對(duì)半導(dǎo)體襯底實(shí)現(xiàn)局部摻雜。
[0003]現(xiàn)有的局部摻雜包括光刻工藝和離子注入工藝，一般的光刻工藝要對(duì)半導(dǎo)體襯底表面進(jìn)行清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對(duì)準(zhǔn)曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕、檢測(cè)等工序，在半導(dǎo)體襯底表面需要進(jìn)行摻雜的區(qū)域形成窗口，在半導(dǎo)體襯底表面不需要進(jìn)行摻雜的區(qū)域形成光刻膠或薄膜進(jìn)行掩蓋，然后對(duì)帶有光刻膠或薄膜的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入，由于窗口外的地方有光刻膠或薄膜進(jìn)行遮擋，離子無(wú)法進(jìn)入到半導(dǎo)體襯底中，而窗口對(duì)應(yīng)的地方?jīng)]有光刻膠或薄膜遮擋，離子進(jìn)入到半導(dǎo)體襯底中形成摻雜區(qū)，然后經(jīng)過(guò)去光刻膠并退火將摻雜推向指定的結(jié)深，從而在半導(dǎo)體襯底上形成局部摻雜區(qū)。
[0004]由于光刻工藝包括多個(gè)工藝步驟，且需要光刻機(jī)才能實(shí)現(xiàn)，造成在半導(dǎo)體器件制作過(guò)程中對(duì)局部摻雜要求較低的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)局部摻雜時(shí)，工藝繁瑣且成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的制作方法和T1-1GBT的制作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中在制作半導(dǎo)體器件或T1-1GBT的局部摻雜區(qū)時(shí)，工藝繁瑣且成本較高的問(wèn)題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種半導(dǎo)體器件的制作方法，包括:
[0008]提供半導(dǎo)體襯底；
[0009]在所述半導(dǎo)體襯底的一個(gè)表面上摻雜第一類型雜質(zhì),形成全部摻雜的第一摻雜層；
[0010]采用直寫式離子注入方式進(jìn)行局部掃描，在所述第一摻雜層上摻雜第二類型雜質(zhì)，形成第二摻雜區(qū)，其余未進(jìn)行第二類型雜質(zhì)摻雜的第一摻雜層區(qū)域形成第一摻雜區(qū)。
[0011]優(yōu)選地，所述在所述半導(dǎo)體襯底的一個(gè)表面上摻雜第一類型雜質(zhì)，形成全部摻雜的第一摻雜層的具體方法為:采用直寫式離子注入方式在所述半導(dǎo)體襯底表面進(jìn)行全部范圍的掃描。
[0012]優(yōu)選地，所述采用直寫式離子注入方式進(jìn)行局部掃描具體為:通過(guò)調(diào)整直寫式離子發(fā)生器的離子束直徑以及離子所在電場(chǎng)的電壓，控制離子出射的方向和速度，使得離子落在所述半導(dǎo)體襯底的待摻雜區(qū)。
[0013]優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體器件為快恢復(fù)二極管、門極可關(guān)斷晶閘管、電子注入增強(qiáng)門極晶體管、集成門極換流晶閘管、MOS控制型可關(guān)斷晶閘管、集成門極雙晶體管或三模式集成絕緣柵型雙極晶體管中的任意一種。
[0014]同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體器件的制作方法，包括:
[0015]提供半導(dǎo)體襯底；
[0016]采用直寫式離子注入方式進(jìn)行局部掃描，在所述半導(dǎo)體襯底的一個(gè)表面進(jìn)行第一類型雜質(zhì)的摻雜，形成第一摻雜區(qū)；
[0017]采用直寫式離子注入方式進(jìn)行局部掃描，在形成第一摻雜區(qū)的半導(dǎo)體襯底表面進(jìn)行第二類型雜質(zhì)的摻雜，形成第二摻雜區(qū)。
[0018]優(yōu)選地，所述采用直寫式離子注入方式進(jìn)行局部掃描具體為:通過(guò)調(diào)整直寫式離子發(fā)生器的離子束直徑以及離子所在電場(chǎng)的電壓，控制離子出射的方向和速度，使得離子落在所述半導(dǎo)體襯底的待摻雜區(qū)。
[0019]優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體器件為快恢復(fù)二極管、門極可關(guān)斷晶閘管、電子注入增強(qiáng)門極晶體管、集成門極換流晶閘管、M0S控制型可關(guān)斷晶閘管、集成門極雙晶體管或三模式集成絕緣柵型雙極晶體管中的任意一種。
[0020]另外，本發(fā)明還提供了一種T1-1GBT的制作方法，包括:
[0021]S1、提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底的一個(gè)表面內(nèi)包括多個(gè)IGBT元胞，所述IGBT元胞包括漂移區(qū)，位于所述漂移區(qū)表面內(nèi)的基區(qū)，位于所述基區(qū)表面內(nèi)的兩個(gè)發(fā)射區(qū)，以及覆蓋所述兩個(gè)發(fā)射區(qū)的發(fā)射極金屬；
[0022]S2、將所述半導(dǎo)體襯底的另一個(gè)表面減薄，并采用直寫式離子注入方式在所述半導(dǎo)體襯底的減薄面上進(jìn)行掃描，形成所述T1-1GBT的背面結(jié)構(gòu)，所述背面結(jié)構(gòu)包括并列排布且摻雜類型相反的第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)。
[0023]優(yōu)選地，所述采用直寫式離子注入方式在所述半導(dǎo)體襯底的減薄面上進(jìn)行掃描，形成所述T1-1GBT的背面結(jié)構(gòu)，具體包括:
[0024]S201、在所述半導(dǎo)體襯底的減薄面上形成全部摻雜的第一摻雜層；
[0025]S202、在所述第一摻雜層上，采用直寫式離子注入方式進(jìn)行局部掃描，對(duì)所述第一摻雜層進(jìn)行局部離子摻雜，形成第二摻雜區(qū)，所述第一摻雜層上其余未進(jìn)行第二類型雜質(zhì)摻雜的第一摻雜層區(qū)域形成第一摻雜區(qū)。
[0026]優(yōu)選地，所述在所述半導(dǎo)體襯底的減薄面上形成全部摻雜的第一摻雜層為:采用直寫式離子注入方式對(duì)所述半導(dǎo)體襯底的減薄面進(jìn)行全部掃描形成第一摻雜層。
[0027]優(yōu)選地，所述采用直寫式離子注入方式在所述半導(dǎo)體襯底的減薄面上進(jìn)行掃描，形成所述T1-1GBT的背面結(jié)構(gòu)，具體包括:
[0028]S211、在所述半導(dǎo)體襯底的減薄面上采用直寫式離子注入方式進(jìn)行第一局部掃描形成第一摻雜區(qū)；
[0029]S212、在所述半導(dǎo)體襯底的減薄面上采用直寫式離子注入方式進(jìn)行第二局部掃描形成第二摻雜區(qū)。
[0030]優(yōu)選地，在步驟S2中將所述半導(dǎo)體襯底的另一個(gè)表面減薄之后，形成所述T1-1GBT的背面結(jié)構(gòu)之前，還包括:
[0031]對(duì)所述半導(dǎo)體襯底的減薄表面進(jìn)行全部摻雜，在所述半導(dǎo)體襯底的減薄表面形成緩沖層。
[0032]優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體襯底的基材為硅、碳化硅、氮化鎵、金剛石或磷化鎵中的任意一種。
[0033]經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的半導(dǎo)體器件制作方法，通過(guò)控制直寫式離子注入方式中離子在離子發(fā)生器的電場(chǎng)中的移動(dòng)路徑，控制離子注入到半導(dǎo)體襯底上的區(qū)域，實(shí)現(xiàn)離子注入的局部掃描，從而實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件制作中的局部離子摻雜，僅通過(guò)控制直寫式離子注入方式進(jìn)行離子摻雜的區(qū)域就實(shí)現(xiàn)了局部摻雜，相對(duì)于采用昂貴的光刻機(jī)通過(guò)光刻工藝形成待摻雜區(qū)域，然后再離子注入實(shí)現(xiàn)局部摻雜來(lái)說(shuō)，本發(fā)明提供的制作方法大大簡(jiǎn)化了工藝，縮短生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率，并能夠在一定程度上降低半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)成本。
[0034]本發(fā)明還提供了一種T1-1GBT的制作方法，其正面IGBT元胞采用現(xiàn)有的光刻工藝形成，而在制作所述T1-1GBT背面的摻雜區(qū)時(shí)，采用上述提供的制作方法形成，由于T1-1GBT背面的摻雜區(qū)面積較大，局部摻雜精度要求較低，采用昂貴的光刻工藝形成局部摻雜造成較大浪費(fèi)，而本發(fā)明提供的T1-1GBT制作方法，采用直寫式離子注入方式進(jìn)行局部掃描，實(shí)現(xiàn)局部摻雜，從而不僅簡(jiǎn)化了 T1-1GBT的背面制作工藝，還降低T1-1GBT的制作成本。同時(shí)，由于在T1-1GBT的背面制作時(shí)，半導(dǎo)體襯底厚度較薄，光刻工藝過(guò)程中容易造成晶圓翹曲和碎片，本發(fā)明提供的直寫式離子