[发明专利]双极穿通半导体器件和用于制造这样的半导体器件的方法

权利要求书

1. 一种用于制造双极半导体器件的方法，所述双极半导体器件具有至少双层结构，其具有第一和第二导电类型的层，所述第二导电类型与所述第一导电类型不同，其中为了形成所述半导体器件，进行下面的步骤：

（a）提供第一高掺杂晶圆（10），所述第一高掺杂晶圆（10）具有第一侧（11）和与所述第一侧（11）相对的第二侧（12）并且所述第一高掺杂晶圆（10）至少在所述第一侧（11）上采用第一导电类型的第一微粒来掺杂， 

(b) 提供第一导电类型的第二低掺杂晶圆（20），其具有第三侧（21）和与所述第三侧（21）相对的第四侧（22），

(c)形成晶圆叠层，其通过使第一晶圆（10）在其第一侧（11）上与第二晶圆（20）在其第四侧（22）上接合在一起而具有晶圆叠层厚度，

(d)之后进行扩散步骤，由此形成扩散的间隙层（31），所述扩散的间隙层（31）包括所述第一晶圆（10）的第一侧部分和所述第二晶圆（20）的第四侧部分，其中所述间隙层（31）具有的掺杂浓度高于原始第二晶圆的掺杂浓度并且低于原始第一晶圆的掺杂浓度，其中在完成的器件中具有未更改掺杂浓度的第二晶圆的该部分形成漂移层（2），

(e)之后在所述第三侧（21）上形成第二导电类型的至少一个层，

(f)之后在所述间隙层（31）内且在所述第二晶圆（20）内从所述第二侧（12）减少晶圆叠层厚度使得形成缓冲层（3），其包括在第四侧（22）上具有比所述漂移层（2）更高的掺杂浓度的晶圆叠层的剩余部分。

2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于以下中的至少一个：

－在步骤（a）中，所述第一晶圆（10）具有5*10¹⁴至5*10¹⁶ cm^-3的掺杂浓度，

－在步骤（d）中，形成所述间隙层（31）使得所述间隙层（31）具有（10-50）μm的厚度（33），以及

－在步骤（f）中，晶圆叠层厚度被减少使得所述缓冲层（3）具有（10-40）μm的厚度（31），特别地具有（20-40）μm的厚度（31）。

3. 如权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，在以下中的至少一个情况下进行所述扩散步骤：

－在至少1200℃的温度，以及

－在至少180min的时段期间。

4. 如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤（b）中，所述第二晶圆（20）具有2*10¹² cm^-3至2*10¹⁴ cm^-3的掺杂浓度。

5. 如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于以下中的至少一个：

－在步骤（a）中，所述第一晶圆（10）在它的第一侧（11）上包括注入层，以及

－在步骤（b）中，所述第二晶圆（20）在它的第四侧（22）上包括注入层，

其中所述注入层已经采用第一导电类型的第二微粒注入，所述第二微粒具有与所述第一微粒不同的扩散速度，并且特征在于

在步骤（d）中形成的所述扩散间隙层（31）包括：

第一间隙区（33），所述第一间隙区（33）包括较快扩散微粒并且所述第一间隙区（33）延伸到从所述第二侧（12）测量的第一区深度（34），其是所述较快扩散微粒的最大扩散深度，

以及

第二间隙区（35），所述第二间隙区（35）包括较慢扩散微粒并且所述第二间隙区（35）延伸到从所述第二侧（12）测量的第二区深度（36），其小于所述第一区深度（34）并且是所述较慢扩散微粒的最大扩散深度。

6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述较快扩散微粒是硫，并且所述较慢扩散微粒是磷或砷，或其特征在于

所述较快扩散微粒是磷并且所述较慢扩散微粒是砷。

7. 如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述第一区深度（34）是20至40μm。

8. 如权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二区深度（36）小于所述第一区深度（34）的80%。

9. 如权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述器件是绝缘栅双极晶体管（1）或其特征在于所述器件是二极管（100）。