半导体器件、pin二极管和igbt的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体器件制作领域，更具体的说是涉及一种半导体器件、PIN 二极管和IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅型双极晶体管)的制作方法。
【背景技术】
[0002]寿命控制技术的原理是向器件内部引入空间分布适当的复合中心，以有效减小少子寿命，提高器件开关速度。局部寿命控制技术是通过改变半导体内部分区域的少子寿命以达到优化器件性能的技术。纵向寿命控制技术又叫轴向寿命控制技术，是让少子寿命分布沿器件轴向变化的技术，横向寿命控制技术是让少子寿命沿着平行于器件表面的方向变化的技术。
[0003]传统的寿命控制技术主要是掺金技术、掺钼技术、电子辐照技术、中子辐照技术，但是所述传统的寿命控制技术只能对半导体基片或半导体衬底进行整体寿命控制，即传统的寿命控制技术均为全局性的寿命控制，均匀地作用在整个半导体基板厚度上。为了得到更加优化的半导体器件，在制作半导体器件时，需要只改变半导体基片中一部分区域的少子寿命，其他区域的少子寿命不变，此时，这些传统的寿命控制技术将不再适用。
[0004]针对上述问题，现有技术中提供了一种纵向局部寿命控制技术，即轻离子辐照技术。轻离子技术是目前唯一能够实现局部寿命控制的技术，它与电子辐照相似，都是利用辐照感生的缺陷作为复合中心来控制少子的寿命。轻离子辐照的射程小于器件的轴向尺寸时，在射程末端会形成缺陷浓度比其他位置高得多的缺陷峰(即高浓度复合中心区)，缺陷峰的位置可通过离子辐照的能量来控制。
[0005]与掺金、掺钼、电子辐照和中子辐照等技术传统寿命控制技术相比，轻离子辐照形成的缺陷峰的位置为器件性能的优化提供了新的设计自由度。但是轻离子辐照寿命控制技术的精度较差，无法得到寿命分布突变的半导体器件。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明提供一种半导体器件制作方法，以解决现有技术中轻离子辐照技术实现纵向局部寿命控制时，其精度较差，无法得到寿命分布突变的半导体器件的问题。
[0007]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0008]一种半导体器件制作方法，包括以下步骤:
[0009]A、提供第一半导体衬底?第m半导体衬底，m为大于或等于2的整数，第一半导体衬底?第m半导体衬底中至少2个半导体衬底上的功能区不同；
[0010]B、对需进行少子寿命控制的半导体衬底上的功能区进行少子寿命控制处理；
[0011]C、采用键合工艺将所有半导体衬底进行键合，得到半导体器件。
[0012]优选地，步骤B中所述的少子寿命控制处理采用的寿命控制技术为局部寿命控制技术或全部寿命控制技术。
[0013]优选地，所述局部寿命控制技术为轻离子辐照技术。
[0014]优选地，所述轻离子辐照技术为氢离子辐照技术或氦离子辐照技术。
[0015]优选地，所述全部寿命控制技术为掺金技术、掺钼技术、电子辐照技术或中子辐照技术。
[0016]优选地，所述键合工艺为直接键合工艺、低温键合工艺或场致键合工艺。
[0017]优选地,在步骤B和步骤C之间还可以包括:步骤B2:对需要减薄的半导体衬底进行减薄，使所有半导体衬底键合后形成的半导体器件的厚度为所述半导体器件的耐压厚度。
[0018]优选地，所述第一半导体衬底?第m半导体衬底的基材相同，且所述基材的材料为 B、S1、Ge、Te、GaAs、InP、SiC、Ge_S1、GaN、金刚石、GaP 中的任意一种。
[0019]本发明还提供了一种PIN 二极管的制作方法，所述PIN 二极管采用上面任意一项所述的半导体器件制作方法制作，所述PIN 二极管的制作方法具体包括:
[0020]提供第一半导体衬底和第二半导体衬底，其中，所述第一半导体衬底的一个表面形成有阳极掺杂区，所述第二半导体衬底的一个表面形成有阴极掺杂区；
[0021]对所述第一半导体衬底进行少子寿命控制处理；
[0022]减薄所述第一半导体衬底背离所述阳极掺杂区的表面至第一半导体衬底与第二半导体衬底的厚度之和为PIN 二极管的耐压厚度；
[0023]采用键合工艺将减薄后的第一半导体衬底的减薄面，与第二半导体衬底背离所阴极掺杂区的表面键合。
[0024]本发明还提供了一种IGBT的制作方法，所述IGBT采用上面任意一项所述的半导体器件制作方法制作，所述IGBT的制作方法具体包括:
[0025]提供第一半导体衬底和第二半导体衬底，其中，所述第一半导体衬底的一个表面内形成有IGBT元胞，所述IGBT元胞包括漂移区，位于所述漂移区表面内的基区，位于所述基区表面内的两个发射区，以及覆盖所述两个发射区的发射极金属，所述第二半导体衬底的表面包括缓冲层；
[0026]采用掩膜版遮挡所述第一半导体衬底表面的基区以外的部分，对所述基区进行第一少子寿命控制处理，并减薄所述第一半导体衬底背离所述IGBT元胞的表面，得到第一待键合片；
[0027]对所述第二半导体衬底进行第二少子寿命控制处理，得到第二待键合片；
[0028]采用键合工艺将所述第一待键合片上背离所述IGBT元胞的表面与所述第二待键合片缓冲层所在的表面键合，形成键合片；
[0029]减薄所述键合片背离所述IGBT元胞的表面，直至暴露出所述缓冲层；
[0030]在所述缓冲层表面形成并列排布的掺杂类型相反的两个掺杂区。
[0031]优选地，所述漂移区、所述发射区和所述缓冲层的掺杂类型相同，且与所述基区的掺杂类型相反。
[0032]本发明同时还提供了另外一种PIN 二极管的制作方法，所述PIN 二极管采用上面所述的半导体器件制作方法制作，所述PIN 二极管的制作方法具体包括:
[0033]提供第一半导体衬底、第二半导体衬底和第三半导体衬底，其中，所述第二半导体衬底的一个表面形成有阴极掺杂区；
[0034]对所述第一半导体衬底进行少子寿命控制处理；
[0035]采用键合工艺将经过少子寿命控制处理后的第一半导体衬底与第二半导体衬底背离所述阴极掺杂区的表面键合形成第一键合片；
[0036]将所述第一键合片中的第一半导体衬底减薄；
[0037]将减薄后的第一键合片的第一半导体衬底与第三半导体衬底键合形成第二键合片;
[0038]将所述第二键合片中的第三半导体衬底减薄至第二键合片的厚度为所述PIN 二极管的耐压厚度；
[0039]在减薄后的第二键合片中的第三半导体衬底形成阳极掺杂区。
[0040]经由上述的技术方案可知，与现有技术中采用轻离子辐照技术对一个半导体衬底进行寿命控制处理相比，本发明中提供的半导体器件制作方法是应用在至少两个半导体衬底的情况下，即采用纵向局部寿命控制技术或全部寿命控制技术对至少一个半导体衬底进行寿命控制，然后再将经过寿命控制技术处理过的半导体衬底与其他经过处理或未经处理的半导体衬底进行键合，使得多个半导体衬底合成为一个半导体键合片。由于键合前对半导体衬底进行少子寿命控制处理，每个半导体衬底中的少子寿命不同，在将多个半导体衬底键合后，形成的半导体键合片沿其深度方向，不同区域，即原来的半导体衬底内部的少子寿命不同，也即所述半导体键合片具有多个少子寿命不相同的区域；且由于在对所述多个半导体衬底进行寿命控制处理时，寿命控制过程是单独对每个半导体衬底进行的，即半导体键合片的每个区域的少子寿命不会受到其他区域少子寿命的影响，从而实现了纵向局部寿命分布突变的半导体器件。
[0041]本发明中还提供了一种PIN 二极管的制作方法和IGBT的制作方法，其中所述PIN二极管和所述IGBT的制作过程中均采用键合工艺将多个半导体衬底键合在一起实现，且所述半导体衬底中包含经过少子寿命控制的半导体衬底，从而得到纵向局部寿命突变的PIN 二极管或IGBT，由于各个半导体衬底上的少子寿命不同，可以根据实际需求对不同的半导体衬底进行少子寿命控制，而不影响其他区域的少子寿命，进而使得PIN 二极管或IGBT达到最优使用效果。
【附图说明】
[0042]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0043]图1为本发明实施例一提供的半导体器件制作方法流程图；
[0044]图2为本发明实施例二提供一种PIN 二极管的生产方法工艺图；
[0045]图3为本发明实施例三提供一种T1-1GBT器件的生产方法工艺图；
[0046]图4为本发明实施例四提供的另一种PIN 二极管的生产方法工艺图。
【具体实施方式】
[0047]正如【背景技术】部分所述，现有技术中轻离子辐照技术存在少子寿命控制精度较差，无法得到寿命分布突变的半导体器件的问题。
[0048]发明人发现，出现上述现象的原因是，轻离子辐照技术虽然能够实现纵