[发明专利]一种半导体器件及其制作方法在审

专利信息
申请号: 201810706963.1 申请日: 2018-07-02
公开(公告)号: CN109004024A 公开(公告)日: 2018-12-14
发明(设计)人: 刘江;金锐;崔磊;王耀华;高明超;赵哿;吴鹏飞;张璧君;温家良;潘艳 申请(专利权)人: 全球能源互联网研究院有限公司;国家电网有限公司;国网河北省电力有限公司
主分类号: H01L29/739 分类号: H01L29/739;H01L21/331;H01L29/06
代理公司: 北京三聚阳光知识产权代理有限公司 11250 代理人: 吴黎
地址: 102209 北京*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 衬底 阱区 衬底导电类型 半导体器件 表面形成 逆阻IGBT 制作 半导体制作 反向耐压 直接键合 制造工艺 制作工艺 实施性 中高压 键合 背面 兼容
【权利要求书】:

1.一种半导体器件的制作方法,其特征在于,包括:

提供第一衬底;

在所述第一衬底的表面形成第一阱区;

在所述第一阱区中形成第二阱区;

提供第二衬底,所述第二衬底导电类型与所述第一衬底导电类型相同;

在所述第二衬底的表面形成第三阱区;

将所述第一衬底未形成阱的表面和所述第二衬底未形成阱的表面进行键合。

2.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,将所述第一衬底未形成阱的表面和所述第二衬底未形成阱的表面进行键合包括:

分别对所述第一衬底和所述第二衬底进行表面清洁处理;

在室温下对所述第一衬底未形成阱的表面和所述第二衬底未形成阱的表面进行预键合;

在小于1000℃的温度条件下对经过预键合的所述第一衬底和所述第二衬底继续进行键合。

3.根据权利要求2所述的制作方法,其特征在于,在300℃~450℃温度条件下对经过预键合的所述第一衬底和所述第二衬底继续进行键合。

4.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,将所述第一衬底未形成阱的表面和所述第二衬底未形成阱的表面进行键合包括:

分别对所述第一衬底和所述第二衬底进行表面进行亲水性预处理;在室温下对所述第一衬底和所述第二衬底进行键合;

然后对键合后的所述第一衬底和所述第二衬底在1000℃高温下进行退火。

5.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,还包括:

在所述第一衬底的非键合表面沉积金属层,并对所述金属层进行图形化,形成第一衬底表面电极;

在所述第二衬底的非键合表面沉积金属层,并对所述金属层进行图形化,形成第二衬底电极。

6.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述方法还包括:

在所述第一衬底的表面形成终端;

在所述第二衬底的表面形成终端。

7.根据权利要求6所述的制作方法,其特征在于,在所述第一衬底的表面形成终端包括:从所述第一衬底的与所述阱在一侧的表面对所述第一衬底进行离子注入或掺杂,以在所述第一衬底的表面形成与所述第一衬底导电类型相反的多个掺杂区;在所述第二衬底的表面形成终端包括:从所述第二衬底的与所述阱在一侧的表面对所述第二衬底进行离子注入或掺杂,以在所述第二衬底的表面形成与所述第二衬底导电类型相反的多个掺杂区。

8.根据权利要求7所述的制作方法,其特征在于,在所述第一衬底的表面形成终端还包括:从所述第一衬底的与所述阱在一侧的表面对所述第一衬底进行离子注入或掺杂,以在所述第一衬底的表面形成与所述第一衬底导电类型相同的多个掺杂区;在所述第二衬底的表面形成终端包括:从所述第二衬底的与所述阱在一侧的表面对所述第二衬底进行离子注入或掺杂,以在所述第二衬底的表面形成与所述第二衬底导电类型相同的多个掺杂区。

9.一种半导体器件,其特征在于,包括:

漂移区,所述漂移区由第一衬底和第二衬底直接键合形成;

第一阱区,所述第一阱区至少为两个,所述第一阱区形成在所述漂移区内靠近所述第一衬底表面一侧;

第二阱区,所述第二阱区形成在所述第一阱区内,与所述第一阱区导电类型相反;

第三阱区,所述第三阱区形成在所述漂移区内靠近所述第二衬底表面一侧。

10.根据权利要求9所述的半导体器件,其特征在于,还包括:

正面终端结构,所述正面终端结构形成在所述漂移区形成有所述第一阱区的表面;

背面终端结构,所述背面终端结构形成在所述漂移区形成有所述第三阱区的表面。

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