專利名稱：使用激光退火選擇激活注入摻雜劑的半導體器件制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于制作具有在半導體襯底的相同側上包括用第一導電類型的摻雜 劑摻雜的至少一個區(qū)域和用第二導電類型的摻雜劑摻雜的至少一個區(qū)域的圖案化表面的 半導體器件。
背景技術：
存在其中η型區(qū)和ρ型區(qū)兩者都在半導體襯底的相同側上形成的半導體器件。例 如，制造下一代IGBT (絕緣柵雙極晶體管)可能要求半導體晶圓的適當圖案化的背側面，其 中背側面包括形成IGBT的陽極的ρ型區(qū)并且背側面還包括形成反并聯(lián)二極管的陰極的η 型區(qū)。其中，“圖案化”可指P型和η型區(qū)的優(yōu)化幾何形狀和優(yōu)化摻雜分布兩者。常規(guī)地，這樣的圖案化半導體已經(jīng)使用例如高級的掩模技術處理。例如，待圖案化 的表面的整個區(qū)域首先用摻雜劑摻雜，例如用于形成P型摻雜的硼或鋁。隨后，應該維持P 型摻雜的區(qū)域可以用例如電介質(zhì)等的保護層保護，該保護層可使用例如掩模和光刻技術圖 案化。然后，在第二摻雜過程中，例如用于形成η型摻雜的磷或砷的另一個摻雜劑可摻雜進 入未保護的區(qū)域并且過度補償用于在這些區(qū)域中形成P型摻雜的摻雜劑。在US2009/267200中，描述使用掩模的IGBT的另一個制造方法，其中像硼、氟化硼 或鋁的P摻雜劑通過掩模深注入到進入器件的背面的第一深度并且之后進行第一激光退 火，通過該退火，該表面被熔融至第一深度并且摻雜劑完全激活。由于在熔融期間高的流動 性，摻雜劑均勻分布在熔融部分內(nèi)。然后，這樣的磷或砷的η摻雜劑注入到第二深度，其比 第一深度小以形成η緩沖層。進行第二激光退火，由此襯底熔融到第二深度使得η摻雜劑 再次均勻分布在熔融部分中。然而，使用掩模技術的ρ型和η型區(qū)的這樣的圖案化可能要求相當大的勞動和成 本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的可以是提供用于制作具有圖案化表面的半導體器件的方法，該圖案 化表面在半導體襯底的相同側上包括用第一導電類型的摻雜劑摻雜的區(qū)域和用第二導電 類型的摻雜劑摻雜的其他區(qū)域，該方法允許降低的勞動和成本。這樣的目的可由權利要求1的主旨解決。有利的實施例在附屬的權利要求中給
出ο根據(jù)本發(fā)明的方面，提出用于制作具有圖案化表面的半導體器件的方法，該圖案 化表面包括在半導體襯底的相同側上用第一導電類型的摻雜劑摻雜的至少一個區(qū)域和用 第二導電類型的摻雜劑摻雜的至少一個區(qū)域。該方法包括優(yōu)選地但不必須按照下列順序的 下列步驟(a)注入例如用于形成ρ型摻雜的硼或鋁等第一導電類型的摻雜劑并且注入例如 用于形成η型摻雜的磷或砷等第二導電類型的摻雜劑至待圖案化的表面中；
(b)通過使用激光束局部加熱待圖案化的表面的部分區(qū)域到第一溫度來局部激活 第一導電類型的摻雜劑；以及(C)通過加熱襯底到低于第一溫度的第二溫度來激活第二導電類型的摻雜劑。本發(fā)明基于使用下列效應的想法一般已知半導體材料可通過引入例如原子、離 子或分子等粒子進入半導體材料的晶格而被摻雜成具有特定的導電類型，即具有η型或ρ 型。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過離子注入已經(jīng)引入半導體材料的粒子在有效地充當摻雜劑之前可 能需要“激活”。該效應可理解為由于以下事實在離子注入期間，注入的粒子可能不位于半 導體材料的晶格內(nèi)的在該處它們將有效地充當摻雜劑的位置。此外，半導體材料的晶格可 能由于離子注入過程而損傷。因此，為了激活注入的粒子，加熱注入?yún)^(qū)域并且由此燒結或甚 至熔融該區(qū)域可能是必須的。當這樣加熱時，注入的粒子可在晶格內(nèi)擴散并且可最終到達 它們可有效充當摻雜劑的位置。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，不同的摻雜劑可能必須通過不同的加熱程序激活。例如，例如硼等第一 型摻雜劑可需要加熱到很高的溫度，例如超過850°C，優(yōu)選地在900和1000°C之間，以便對 摻雜劑激活成要求的濃度。例如磷等其他類型的摻雜劑可在低得多的溫度下已經(jīng)激活成要 求的摻雜劑濃度，例如低于650°C的溫度，優(yōu)選地在400和600°C之間的溫度，例如在500和 550°C之間。因此，兩種類型的摻雜劑(即用于產(chǎn)生第一導電類型的第一類型摻雜劑和用于產(chǎn) 生第二導電類型的第二類型摻雜劑)可注入待圖案化的半導體襯底的表面。第一導電類型 的摻雜劑注入其中的區(qū)域和第二導電類型的摻雜劑注入其中的區(qū)域可至少部分重疊使得 兩個摻雜劑在注入過程后在重疊區(qū)中存在。將每個導電類型的摻雜劑注入待圖案化的整個 襯底表面可也是可能的。然后，為了在圖案化的襯底表面內(nèi)的特定位置產(chǎn)生將最終主導的導電類型，相應 摻雜劑可通過使用合適的加熱過程選擇性地激活。如果例如位置僅加熱到例如600°C的低溫，僅產(chǎn)生第二導電類型的該類型的摻雜 劑(該摻雜劑可在這樣低溫激活)將實際上激活而產(chǎn)生第一導電類型的其他類型的摻雜劑 (該摻雜劑需要更高的激活溫度)仍然未激活或激活到比第二導電類型低得多的濃度。因 此，圖案化襯底表面的這樣的區(qū)將最終具有第二導電類型。在待圖案化的襯底表面的另一個位置，可使用不同的加熱過程以加熱到例如超過 850°C或甚至900°C等高得多的溫度，第一導電類型的摻雜劑在該溫度也激活。于是注入并且激活第一導電類型的摻雜劑到比第二導電類型的摻雜劑更高的摻 雜濃度使得第一導電類型的摻雜劑可局部過度補償?shù)诙щ婎愋偷膿诫s劑可以是有利的。 因此，當襯底表面的區(qū)域局部加熱到例如在900和1000°C之間的非常高的溫度時，因為盡 管兩種類型的摻雜劑都激活但第一導電類型的摻雜劑以比第二導電類型的摻雜劑存在更 高的濃度使得該第一導電類型的摻雜劑決定了在該位置的最終導電類型，因此最終將獲得 第一導電類型。當襯底表面的區(qū)域僅加熱到例如低于650°C的低溫時，第二導電類型的摻雜 劑激活而第一導電類型的摻雜劑沒有激活或沒有完全激活，使得第一導電類型的摻雜劑決 定了最終的導電類型。為了獲得合適的摻雜濃度和摻雜分布，可必須對即將進行的摻雜激活過程優(yōu)化能 量和劑量(第一和第二導電類型的摻雜劑中的每個所注入的能量和劑量)。例如，已經(jīng)發(fā)
4現(xiàn)第一導電類型的摻雜劑可用從ι χ IO13CnT2至1 X IO16CnT2范圍內(nèi)的劑量和從5keV-200keV 范圍內(nèi)的能量適當?shù)刈⑷?，而第二導電類型的摻雜劑可用從1 X IO12CnT2至1 X IO16CnT2范圍 內(nèi)的劑量和從50keV至600keV范圍內(nèi)的能量適當?shù)刈⑷?。此外，注入第一導電類型的摻雜劑到比第二導電類型的摻雜劑更低的深度可以是 有利的。這樣的不同注入深度可有利地使用，因為可容易產(chǎn)生用于激活僅在靠近半導體襯 底的表面的淺層中的第一導電類型的摻雜劑所需要的非常高的溫度，而激活第二導電類型 的摻雜劑所需要的較低的溫度對于更大的深度也可容易達到。為了局部激活第一導電類型的摻雜劑，各個區(qū)域可通過使用合適的能量和波長的 激光束局部加熱。例如，這樣的激光束可由已為眾所周知的激光退火工藝開發(fā)的設備提供。 其中，高能量和小焦斑的激光束可引導在要加熱到很高的溫度的區(qū)域上。該激光束可沿著 在最終的半導體器件中將具有第一導電類型的區(qū)域掃描。可使激光能量密度和掃描速度適 應成使得襯底的表層部分暫時加熱到很高的第一溫度。其中，表層部分可具有小于ι μ m的 深度，優(yōu)選地小于300nm。因此，由于用激光束照射該區(qū)域的時間可能是非常短的，激光束的 能量可能不會消散進入襯底的更大的深度使得僅淺層部分加熱到高的第一溫度并且使得 僅在該淺層部分，實際上激活形成第一導電類型的摻雜劑。該提出的方法可在用于制作在半導體襯底的相同側上具有η型和ρ型區(qū)域兩者的 各種半導體器件的處理順序內(nèi)使用。例如，該提出的方法可在用于準備反向導通絕緣柵雙 極晶體管(RC-IGBT)或雙模絕緣柵雙極晶體管(BIGT)的處理順序中使用。在這樣的半導 體器件中，具有圖案化表面的側是半導體器件的背側。特別地當準備例如RC-IGBT或BIGT等這樣的半導體器件時，半導體器件的正側結 構可在如上文描述的方法的注入和激活的工藝步驟執(zhí)行之前首先準備。也就是說，包括例 如各種摻雜區(qū)域、鈍化層和/或金屬化層的半導體器件的正側結構可之前完全準備，然后 在隨后步驟中，形成除其他事物外還包括圖案化表面(其中它的區(qū)域摻雜有第一和第二導 電類型的摻雜劑)的背側結構。其中，可從為了激活第一和第二導電類型的摻雜劑，不是整 個半導體器件必須加熱到非常高的溫度的事實中獲益。相反，在半導體器件的背側上的圖 案化表面可通過加熱整個器件僅直到例如500和650°C之間的低的第二溫度來準備。這樣 的低溫可激活第二導電類型的摻雜劑但通常不損害或甚至損傷之前在半導體襯底的正側 上準備的結構，這樣的結構常常包括具有遠高于這樣的溫度的熔點的鋁層。第一導電類型 的摻雜劑可通過激光退火從而局部加熱背側面的相應部分區(qū)域直到高于例如900°C的溫度 而局部激活。其中，可從在激光退火步驟中很高的第一溫度僅在靠近由激光束輻照的表面 的非常淺的區(qū)域中得到但例如由于用于局部激光退火的短脈沖持續(xù)時間因此熱能不在整 個半導體襯底中消散的事實中獲益。從而，包括之前在其上準備的結構的正側不加熱到非 常高的溫度并且從而因此不受在很高的第一溫度局部激活第一導電類型的摻雜劑的步驟 消極影響。根據(jù)特定處理順序，加熱襯底到第二低溫的步驟作為使用激光束局部加熱待圖案 化的襯底的部分區(qū)域到第一高溫的步驟之后的燒結步驟執(zhí)行。也就是說，首先第一導電類 型的摻雜劑通過使用激光束局部加熱相應部分區(qū)域來激活，然后在隨后的加熱步驟中，激 活第二導電類型的摻雜劑。其中，第二加熱步驟可以是在典型的半導體處理順序中用任何 方式執(zhí)行的加熱步驟以便例如燒結最后應用于半導體襯底的金屬化層以便形成電接觸。因此，為了在注入兩個導電類型的摻雜劑后產(chǎn)生圖案化表面，僅一個附加處理步驟、即使用激 光束局部激活第一導電類型的摻雜劑的步驟可是必需的，而激活第二導電類型的摻雜劑的 步驟可與典型地將近處理順序的結尾執(zhí)行的燒結步驟結合。必須注意到本發(fā)明的方面和實施例在本文中關于不同的主旨描述。特別地，一些 特征關于用于制作半導體器件的方法描述而其他特征關于半導體器件自身描述。然而，本 領域內(nèi)技術人員將從上文和下列說明獲悉(除非另外通知)除屬于一個類型的主旨的任何 組合或特征外，涉及不同主旨的特征之間的、特別地半導體器件的特征和用于制作這樣的 器件的方法的特征之間的任何組合也同樣認為是在該申請中已公開。


本發(fā)明的實施例將在下列正文中參照附圖更詳細地說明，其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的描述用于制作半導體器件的方法的流程圖。圖2示出具有包括η型區(qū)和ρ型區(qū)的圖案化背面的示范性半導體器件。圖3a示出具有用根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法產(chǎn)生的在靠近背面的區(qū)域的η型摻 雜的圖2的半導體器件的背側的典型的擴散分布。圖北示出具有用根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法產(chǎn)生的在靠近背面的區(qū)域的ρ型摻 雜的圖2的半導體器件的背側的典型的擴散分布。圖4至9示出到在各種半導體器件的背側上的圖案化表面上的頂視圖。在圖中使用的標號和它們的含義在附在本文的標號列表中總結。附圖僅是示意的 并且不按比例。一般，相似或相似功能的部件給予相同標號。描述的實施例意為示例并且 將不限制本發(fā)明。
具體實施例方式關于在圖1中示出的流程圖，將描述用于制作例如RC-IGBT等半導體器件的處理 順序。該處理順序包括根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于產(chǎn)生包括在半導體襯底的相同側上的至 少一個η型區(qū)和至少一個ρ型區(qū)的圖案化表面的工藝步驟。首先，提供例如硅晶圓等半導體襯底(步驟Si)。在該半導體襯底上，多個處理步
驟(步驟2，其包括多個子步驟S2a、S2b.....S2n)執(zhí)行以便產(chǎn)生要準備的半導體器件的正
側結構，例如各種摻雜區(qū)、電介質(zhì)層和金屬化層。在器件正側處理關于標準技術發(fā)展水平的器件完成后，半導體襯底可可選地例如 通過研磨和/或蝕刻減薄到最終厚度(步驟S3)。然后，為了形成半導體器件的背側結構，在該情況下提供第二類型導電性(即 η型導電性)的摻雜劑的磷離子被離子注入硅襯底的整個背側面(步驟S4)，其具有從 IX IO12CnT2直到IX IO16CnT3范圍內(nèi)的典型注入劑量。典型的注入能量在從50keV直到 600keV范圍內(nèi)。然后，在該情況下形成第一類型導電性(即ρ型導電性)的摻雜劑的硼離子注入 硅襯底的整個背側面(步驟S5)。典型的注入劑量在從IX IO13CnT3直到IX IO16CnT3范圍 內(nèi)。典型的注入能量在從^eV直到200keV范圍內(nèi)?？杀仨殞磳⑦M行的摻雜激活過程優(yōu) 化兩個物種的能量和劑量。
然后，激光退火采用僅形成IGBT將來的陽極的區(qū)域(即在襯底的背側面的P型 區(qū))暴露于聚焦激光束的方式來應用(步驟S6)。該激光束可由具有1和4J/cm2之間的 典型激光功率密度且具有200-600ns的脈沖持續(xù)時間和典型地大約40 μ m的斑點大小寬度 的掃描綠光( 520nm)YAG型激光器提供。備選地，可使用具有l(wèi)_7J/Cm2之間的典型激光 功率密度且具有100-200ns的脈沖持續(xù)時間和多達Icm2的斑點大小的激基復合物脈沖紫 外( 308nm)激光器。由于這樣的激光輻照，在輻照表面下面典型地具有對于綠色激光的 20-1000nm和對于激基復合物激光的10-20nm的厚度的淺區(qū)域暫時加熱到900-1000°C的非 常高的溫度并且可能由此甚至熔融。由此，之前注入但尚未激活的硼離子可在輻照區(qū)域中 局部激活。因此，形成將來的陽極的區(qū)域(P型區(qū))可由高度激活的硼借助選擇性地應用的 激光束形成，而使IGBT將來的陰極的那些區(qū)域未暴露于激光束。然后，另外的處理步驟(步驟S7，其可包括多個子步驟S7a、S7b.....S7n)可執(zhí)行 例如用于形成若干金屬層的堆疊，其形成最終半導體器件的背側接觸。從而在激光退火后沉積的金屬接觸可隨后在低于550°C的溫度燒結。由于之前注 入背側面的磷可在400-500°C已經(jīng)顯著激活，這樣的燒結步驟(步驟S8)可同時用于激活磷 摻雜劑以便由此產(chǎn)生半導體器件的陰極區(qū)。然而，由于硼激活在400和500°C之間的低溫是 低的并且甚至隨增加溫度至70(TC而降低，而在90(TC之上再次增加，低溫燒結步驟可能不 充分激活注入的硼。硼的充分激活可僅通過加熱直到例如900-1000°C (或在通過激光束熔 融的情況下的更高溫度)獲得，如在上文描述的激光退火激活步驟(步驟S6)中的情況那 樣。因此，最后可獲得具有圖案化的背側面的半導體器件。由于在注入步驟(步驟S4、 S5)后與磷離子的濃度相比硼離子濃度更高，在增加的硼激活的位置，形成的硼受主可補償 磷施主。為了獲得該效果，硼和磷注入兩者的注入劑量和能量要求適當?shù)脑O計并且因此可 必須優(yōu)化。參照圖2、3a和3b，將描述采用如同它可通過根據(jù)本發(fā)明的實施例的制作方法產(chǎn) 生的在它的背側上具有圖案化表面3的IGBT的形式的半導體器件1。在由硅晶圓提供的半導體襯底7的正側5上，多個不同摻雜的區(qū)域η、η++、ρ、ρ+、 P—通過擴散和/或注入技術形成。此外，形成例如PSG層(磷硅酸鹽玻璃)、柵極氧化層和 /或SiN層(氮化硅)等多個電介質(zhì)層19、21、23、例如poly層(多晶硅)和/或SIPOS層 (半絕緣多晶硅)等半導體層25和/或例如Al層(鋁)和/或Ni層(鎳)等金屬層和例 如用聚酰亞胺制成的鈍化層29等可能的附加層。所有這些層和它們的相應制作步驟可以 是現(xiàn)有技術。因此，IGBT的正側結構可以是標準的，并且可在處理IGBT的背側之前處理。在半導體襯底7的背側9上，可產(chǎn)生若干摻雜層η、η+和ρ+。特別地，靠近半導體 襯底7的背側面，可提供已經(jīng)注入硼離子和磷離子的表層淺層11。從該層11，可產(chǎn)生η+型 區(qū)13或ρ+型區(qū)15，取決于在離子注入后執(zhí)行的工藝步驟。在該圖案化背側面3上，施加包 括用Al (鋁)、Ti (鈦)、Ni (鎳)和/或Ag (銀)制成的若干金屬化層的堆疊17以便形成 電接觸。襯底具有50和250 μ m之間的厚度。本文提出的方法可能特別適合這樣的薄襯底， 因為它們在ON狀態(tài)提供低電壓降。如關于在圖3a中示出的圖說明的，η+型區(qū)13可通過僅激活磷原子提供。這些區(qū)域13經(jīng)受在大約僅500°C的燒結步驟并且在這些部分區(qū)域13中注入的硼原子從不經(jīng)歷高 于900°C的高溫。因此，注入具有大約400nm的深度的淺表層區(qū)的大部分硼原子沒有激活。 盡管僅具有小于3 X IO16CnT3的濃度的小部分硼原子在該區(qū)域中激活，具有大于2 X IO17CnT3 的摻雜濃度的大部分注入的磷原子被激活。從而，在該區(qū)域13中所得的導電類型是η型導 電性。

鄰近的部分區(qū)域15已經(jīng)在激光退火步驟期間用激光束輻照，并且由此暫時加熱 到高于900°C的溫度。如關于在圖3b中示出的圖說明的，注入表層淺區(qū)中的硼原子因此幾 乎完全激活。因此，活性硼摻雜濃度達到高達大于2X IO19CnT3的值并且因此能夠過度補償 在該表層區(qū)域中具有小于1 X IO19CnT3的濃度的磷摻雜。因此，已經(jīng)經(jīng)受高溫激光退火步驟 和低溫燒結步驟兩者的部分區(qū)域15將在半導體襯底7的背側面處形成ρ+型區(qū)。圖4至9示出對在各種半導體器件的背側上的圖案化表面3上的頂視圖。圖4示 出RC-IGBT Stripe設計。圖5示出RC-IGBT Cell設計。圖6至8示出BIGT混合設計。圖 9示出BIGT Cell設計。ρ型區(qū)(指示為陰影區(qū))是其中ρ型摻雜劑已經(jīng)用激光束激活的 區(qū)域。最后，將提到，上文描述的方法可與像氫注入的其他方法步驟結合以及由激光束 激活的P型區(qū)的幾何形狀可通過激光束源的控制軟件選擇并且因此可是非常靈活的且具 有最小成本。該提出的方法意在覆蓋各種實施例的變化形式的任何和所有適應性修改，例 如IGBT的“陽極短路”的處理以減少開關損耗、減少振蕩或二極管等。通過如上文描述的方法，半導體器件用ρ摻雜部分區(qū)域15和η摻雜區(qū)域13形成。 然而，交換這些區(qū)域的摻雜類型即具有η摻雜作為第一導電類型并且具有P摻雜作為第二 導電類型也是可能的。在該情況下，η摻雜部分區(qū)域15通過使用激光束局部加熱表面的部 分區(qū)域到第一溫度來激活并且P摻雜區(qū)域13通過加熱襯底到低于第一溫度的某個溫度來 激活。對于區(qū)域15和/或部分區(qū)域13的形成，典型地對每個區(qū)域應用一個摻雜劑。然 而，應用多個這樣的摻雜劑也是可能的。作為示例這可以通過應用硼和鋁摻雜劑作為第一 導電類型的摻雜劑和/或磷與砷作為第二導電類型的摻雜劑來完成。應該注意到術語“包括”不排除其他元件或步驟并且不定冠詞“一”不排出復數(shù)個。 并且與不同實施例關聯(lián)描述的元件可結合。還應該注意到在權利要求中的標號將不解釋為 限制權利要求的范圍。標號列表1 半導體器件 3 圖案化表面5 正面7 半導體襯底9 背面11 表層13 第二導電類型的區(qū)域 15 第一導電類型的區(qū)域17 金屬接觸堆疊19 電介質(zhì)層21 電介質(zhì)層23 電介質(zhì)層25 半導體層27 金屬層29 鈍化層
權利要求
1.一種用于制作具有圖案化表面(3)的半導體器件(1)的方法，該圖案化表面(3) 包括在半導體襯底(7)的相同側上的用第一導電類型的摻雜劑摻雜的至少一個部分區(qū)域 (15)和用第二導電類型的摻雜劑摻雜的至少一個區(qū)域(13)，所述方法包括注入第一導電類型的摻雜劑并且注入第二導電類型的摻雜劑進入待圖案化的表面⑶；通過使用激光束將待圖案化的所述表面的至少一個部分區(qū)域(1 局部加熱到第一溫 度來局部激活第一導電類型的摻雜劑；通過加熱所述襯底(7)到低于所述第一溫度的第二溫度來激活第二導電類型的摻雜劑，其中第一導電類型的摻雜劑在所述部分區(qū)域(1 中注入并且激活到比第二導電類型 的摻雜劑更高的摻雜濃度，由此局部過度補償?shù)诙щ婎愋偷膿诫s劑。
2.如權利要求1所述的方法，其中第一導電類型的摻雜劑是形成ρ型摻雜的硼和鋁中 的至少一個。
3.如權利要求1至2中任一項所述的方法，其中第二導電類型的摻雜劑是形成η型摻 雜的磷和砷中的至少一個。
4.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其中所述第一溫度高于850°C。
5.如權利要求1至4中任一項所述的方法，其中所述第二溫度低于650°C。
6.如權利要求1至5中任一項所述的方法，其中第一導電類型的摻雜劑采用從lel3/ cm2至lel6/cm2范圍內(nèi)的劑量和從^eV至200keV范圍內(nèi)的能量中的至少一個來注入。
7.如權利要求1至6中任一項所述的方法，其中第二導電類型的摻雜劑采用從lel2/ cm2至lel6/cm2范圍內(nèi)的劑量和從50keV至600keV范圍內(nèi)的能量中的至少一個來注入。
8.如權利要求1至7中任一項所述的方法，其中第一導電類型的摻雜劑注入到比第二 導電類型的摻雜劑更低的深度。
9.如權利要求1至8中任一項所述的方法，其中注入第一導電類型的摻雜劑的區(qū)域和 注入第二導電類型的摻雜劑的區(qū)域至少部分重疊。
10.如權利要求1至9中任一項所述的方法，其中局部激活第一導電類型的摻雜劑的工 藝步驟通過沿待局部激活的部分區(qū)域掃描激光退火設備的激光束來執(zhí)行。
11.如權利要求10所述的方法，其中激光能量和掃描速度適應成使得所述襯底的表層 (11)暫時加熱到所述第一溫度，該表層部分具有小于Iym的深度。
12.如權利要求1至11中任一項所述的方法，其中加熱所述襯底(7)到所述第二溫度 的工藝步驟作為使用所述激光束局部加熱待圖案化的所述表面(3)的部分區(qū)域(1 到所 述第一溫度的步驟之后的燒結步驟來執(zhí)行。
13.如權利要求12所述的方法，進一步包括用于產(chǎn)生正側結構的工藝步驟，其中注入 和激活的工藝步驟在產(chǎn)生正側結構的工藝步驟之后執(zhí)行。
14.如權利要求1至13中任一項所述的方法，其中所述半導體器件(1)是反向導通絕 緣柵雙極晶體管(RC-IGBT)和雙模絕緣柵雙極晶體管(BIGT)中的一個并且其中具有圖案 的該側是所述半導體器件(1)的背側。
15.如權利要求1至13中任一項所述的方法，其中所述半導體器件(1)是二極管。
全文摘要
提出用于制作具有圖案化表面(3)的例如RC-IGBT或BIGT等半導體器件的方法，該方法包括(a)注入第一導電類型的摻雜劑并且注入第二導電類型的摻雜劑進入待圖案化的表面(3)；(b)通過使用與在激光退火中使用的那些相似的激光束局部加熱待圖案化的表面的部分區(qū)域(15)到例如在900和1000℃之間的第一溫度來局部激活第一導電類型的摻雜劑；以及(c)通過加熱襯底(7)到低于第一溫度的第二溫度(例如到低于600℃的溫度)激活第二導電類型的摻雜劑。
文檔編號H01L29/739GK102097306SQ20101059234
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權日2009年12月9日
發(fā)明者J·沃貝基, M·拉希莫 申請人:Abb技術有限公司