[发明专利]一种半导体器件的制造方法

说明书

本发明提供一种半导体器件的制造方法，包括：提供器件衬底；对所述器件衬底的背面进行第一离子注入，以在所述器件衬底中形成缓冲层；自所述器件衬底的所述背面进行第二离子注入，以在所述器件衬底中形成注入层，所述注入层的表面与所述背面齐平；进行退火处理，以激活所述缓冲层和所述注入层中的注入离子；自所述背面去除部分厚度的所述注入层，以减小所述注入层的结深至目标结深。本发明的方法可以避免器件衬底翘曲的问题出现。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种半导体器件的制造方法。

背景技术

绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，简称IGBT)器件作为一种纵向分立器件，需要在器件背面形成缓冲层(buffer layer)来承受纵向耐压。同时，需要在器件背面形成P型注入层作为背面电极，来实现大注入效应，降低器件导通压降Vcesat，降低功耗。

针对600V～1700V IGBT产品，由于背面减薄的要求，缓冲层常规通过高能离子注入结合激光退火来形成。背面P型注入层形成工艺类似，也是通过离子注入结合激光退火来形成。

缓冲层的设置是为了更好地增加器件的纵向耐压，缓冲层需要结深宽度增加的同时尽量减少晶格缺陷的存在。这些要求常规工艺上是通过离子注入能量和激光退火能量的增加来实现的。

背面P型注入层为了更好地调节大注入效应，需要减小P型注入层的结深，实现类似“透明”电极。常规工艺上是通过离子注入能量和激光退火能量的降低来实现的。

因此，常规需要两步离子注入结合两步激光退火工艺来实现。但是，这样工艺较为复杂。同时，多次激光退火会带来减薄后的晶圆翘曲加剧，给后续工艺带来很大负面影响。如图1所示是两步激光退火工艺实现的IGBT器件背面缓冲层和P型注入层中杂质的掺杂浓度分布示意图，其中曲线1表示缓冲层的杂质掺杂浓度分布曲线，曲线2表示P型注入层的杂质掺杂浓度分布曲线。

因此，为了解决上述技术问题，本发明提出一种新的半导体器件的制造方法。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对现有技术的不足，本发明一方面提供一种半导体器件的制造方法，包括：

提供器件衬底；

对所述器件衬底的背面进行第一离子注入，以在所述器件衬底中形成缓冲层；

自所述器件衬底的所述背面进行第二离子注入，以在所述器件衬底中形成注入层，所述注入层的表面与所述背面齐平；

进行退火处理，以激活所述缓冲层和所述注入层中的注入离子；

自所述背面去除部分厚度的所述注入层，以减小所述注入层的结深至目标结深。

示例性地，所述缓冲层的导电类型为N型，所述注入层的导电类型为P型。

示例性地，使用旋转刻蚀的方法去除部分厚度的所述注入层。

示例性地，去除的所述注入层的厚度范围为0.2μm～0.4μm。

示例性地，所述第一离子注入的注入能量范围为2Mev～3Mev，注入剂量范围为1E12～5E13atom/cm²，和/或，所述第二离子注入的注入能量范围为20Kev～40Kev，注入剂量范围为1E13～1E14atom/cm²。

示例性地，所述退火处理为激光退火处理。