一種半導體器件及其制作方法和電子裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體技術領域,具體而言涉及一種半導體器件及其制作方法和電子
目.ο
【背景技術】
[0002]在半導體技術中,絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor,簡稱IGBT)是由雙極型三極管(BJT)和絕緣柵型場效應管(MOSFET)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和電力晶體管(即巨型晶體管,簡稱GTR)的低導通壓降兩方面的優點,因此,IGBT作為一種必須的開關器件被廣泛的應用在變頻器和逆變器等電路結構中。
[0003]出于降低能量損失及提高散熱性等目的,往往需要對IGBT器件進行減薄,然而晶圓越薄其在不同工序間傳輸和加工過程中就更易發生碎裂和變形,目前對于減薄的晶圓有兩種處理方法:一種是Disco的Taiko晶圓(Wafer)方法;Taiko研磨工藝方式為薄娃片的研磨方式之一,其特點是僅研磨娃片中心部分,而在娃片邊緣留的區域不做研磨,從而在硅片邊緣形成一個比器件硅片厚度要厚得多的支撐環,從而薄硅片可以在后續的傳送,制造和搬運中不發生形變和破裂。然而此種方法的費用比較高,會增加生產成本。
[0004]另一種方法是臨時鍵合/解鍵合(temporary bonding/de-bonding)的方法;但是此種方法在減薄的硅片上制作雙面工藝時,工藝難度很大,特別是在背面金屬的合金化制程時,溫度過高,可能導致正面的臨時鍵合(Temporary Bonding)的膠粘劑(glue)失效,導致不能對晶圓進行操作。
[0005]因此,為了解決上述技術問題,有必要提出一種新的半導體器件的制作方法。
【發明內容】
[0006]在
【發明內容】
部分中引入了一系列簡化形式的概念,這將在【具體實施方式】部分中進一步詳細說明。本發明的
【發明內容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征,更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。
[0007]為了克服目前存在的問題,本發明實施例一提供一種半導體器件的制作方法,包括:
[0008]提供器件晶圓,所述器件晶圓包括襯底以及形成在襯底正面的正面結構;
[0009]提供支撐晶圓,通過膠粘層將所述支撐晶圓和所述器件晶圓的正面進行臨時鍵合;
[0010]對所述器件晶圓的背面進行減薄;
[0011]在所述器件晶圓的背面形成集電區;
[0012]在所述集電區的表面形成集電極,其中所述集電極為成膜溫度低于200°C的合金;
[0013]進行解鍵合,以使所述器件晶圓和所述支撐晶圓分離。
[0014]進一步,所述集電極的材料選自Cr/Au或Cr/Ag/Au。
[0015]進一步,在形成所述集電區之前還包括在所述襯底內形成漂移區的步驟。
[0016]進一步,在形成所述集電區之前,還包括在所述漂移區和所述集電區之間形成緩沖區的步驟。
[0017]進一步,所述漂移區和所述集電區具有不同的摻雜類型,所述集電區和所述緩沖區具有不同的摻雜類型。
[0018]進一步,所述漂移區為N型輕摻雜,所述集電區為P型重摻雜,所述緩沖區為N型重摻雜。
[0019]進一步,在形成所述集電極之前還包括以下步驟:
[0020]在所述集電區的表面上形成Ti金屬層;
[0021]進行退火處理;
[0022]對所述器件晶圓進行預清洗。
[0023]進一步,所述退火處理為激光退火處理。
[0024]進一步,所述Ti金屬層的厚度為200?2000埃。
[0025]進一步,所述制作方法不包括對所述集電極進行合金化處理的步驟。
[0026]進一步,減薄后所述器件晶圓的厚度范圍為50?200 μ m。
[0027]本發明實施例二提供一種半導體器件,包括:
[0028]襯底以及形成于所述襯底正面的正面結構;
[0029]在所述襯底的背面形成有集電區,在所述集電區的表面上形成有集電極,其中所述集電極為成膜溫度低于200°C的合金。
[0030]進一步,所述集電極的材料選自Cr/Au或Cr/Ag/Au。
[0031]進一步,在形成所述集電極后沒有對其進行合金化處理。
[0032]進一步,在所述集電區的上方形成有緩沖區,在所述緩沖區的上方形成有漂移區。
[0033]進一步,所述半導體器件為絕緣柵雙極型晶體管。
[0034]本發明實施例三提供一種電子裝置,包括上述的半導體器件。
[0035]綜上所述,根據本發明的制作方法,采用成膜溫度低于200°C的集電極,同時不需要合金化處理,即可實現集電極與集電區之間良好的歐姆接觸。可以避免使用價格高昂的Taiko晶圓,降低生產成本。另外,由于不用使用高溫合金化的步驟,不會出現在高溫下膠粘層失效的問題,支撐晶圓和減薄后的器件晶圓仍然處于鍵合狀態,可以保證器件晶圓的安全傳輸而不出現碎裂的問題,進而提高良品率。
【附圖說明】
[0036]本發明的下列附圖在此作為本發明的一部分用于理解本發明。附圖中示出了本發明的實施例及其描述,用來解釋本發明的原理。
[0037]附圖中:
[0038]圖1示出了根據現有技術的方法依次實施步驟的工藝流程圖;
[0039]圖2A-2H示出了根據本發明實施例一的方法依次實施所獲得器件的剖面示意圖;
[0040]圖3示出了本發明實施例一中方法依次實施步驟的流程圖;
[0041]圖4示出了本發明實施例二的IGBT器件的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0042]在下文的描述中,給出了大量具體的細節以便提供對本發明更為徹底的理解。然而,對于本領域技術人員而言顯而易見的是,本發明可以無需一個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中,為了避免與本發明發生混淆,對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。
[0043]應當理解的是,本發明能夠以不同形式實施,而不應當解釋為局限于這里提出的實施例。相反地,提供這些實施例將使公開徹底和完全,并且將本發明的范圍完全地傳遞給本領域技術人員。在附圖中,為了清楚,層和區的尺寸以及相對尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標記表示相同的元件。
[0044]應當明白,當元件或層被稱為“在...上”、“與...相鄰”、“連接至『或“耦合到”其它元件或層時,其可以直接地在其它元件或層上、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或層,或者可以存在居間的元件或層。相反,當元件被稱為“直接在...上”、“與...直接相鄰”、“直接連接到”或“直接耦合到”其它元件或層時,則不存在居間的元件或層。應當明白,盡管可使用術語第一、第二、第三等描述各種元件、部件、區、層和/或部分,這些元件、部件、區、層和/或部分不應當被這些術語限制。這些術語僅僅用來區分一個元件、部件、區、層或部分與另一個元件、部件、區、層或部分。因此,在不脫離本發明教導之下,下面討論的第一元件、部件、區、層或部分可表示為第二元件、部件、區、層或部分。
[0045]空間關系術語例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在這里可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個元件或特征與其它元件或特征的關系。應當明白,除了圖中所示的取向以外,空間關系術語意圖還包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附圖中的器件翻轉,然后,描述為“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征將取向為在其它元件或特征“上”。因此,示例性術語“在...下面”和“在...下”可包括上和下兩個取向。器件可以另外地取向(旋轉90度或其它取向)并且在此使