[發(fā)明專利]一種低壓RB-IGBT的制備方法

無效

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• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103617955A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設計）人: 滕淵;朱陽軍;田曉麗;盧爍今
• 申請（專利權）人: 上海聯(lián)星電子有限公司;中國科學院微電子研究所;江蘇中科君芯科技有限公司
• 主分類號: H01L21/331
• 分類號: H01L21/331
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉杰

技術領域

本發(fā)明涉及RB-IGBT的制備技術領域，特別涉及一種低壓RB-IGBT的制備方法。

背景技術

名詞術語解釋：

IGBT：絕緣柵型雙極晶體管的首字母簡稱，一種壓控型功率器件，作為高壓開關被普遍應用。

RB-IGBT：逆阻型IGBT，能夠承受集電極-發(fā)射極反向偏壓。

IGBT芯片包括有源區(qū)和終端區(qū)。終端區(qū)的作用是提高芯片的耐壓能力，在關斷時能夠承受要求的電壓。普通IGBT芯片因為只有正面有終端結構，所以只能工作在正向導通與正向關斷兩種狀態(tài)。有些應用場合需要IGBT能夠工作在反向關斷的狀態(tài)，需要將普通IGBT與二極管串聯(lián)使用，增加了電路的體積與功耗。

RB-IGBT在普通IGBT的基礎上增加了背面終端結構，使器件在反向關斷時可以承受要求的電壓。一般RB-IGBT的正面結構與普通IGBT相同，背面的終端結構只起到承受反向電壓的作用，而正面仍然采用場限環(huán)等占用面積較大的終端結構。在低壓應用中，可采用制作步驟更簡單，占用面積更小的終端結構。

相對來說，1200V及以下電壓等級都算低壓的IGBT，現有低壓的RB-IGBT制造技術，與本發(fā)明最接近的為正面刻槽并離子注入的技術。具體方法為：在傳統(tǒng)IGBT結構(有源區(qū)和場限環(huán))周圍刻蝕出深槽，溝槽深度將與背面P+集電極連通。然后對溝槽進行P+離子注入，形成包圍整個芯片的隔離結構，在反向偏壓下實現較高的阻斷能力。以上技術形成的芯片，正面仍然采用場限環(huán)或場板等延伸型終端結構，占用面積較大，硅片浪費面積較大，如圖1所示。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種低壓RB-IGBT的制備方法，解決了現有的低壓RB-IGBT的制備方法正面結構仍然采用場限環(huán)或場板等延伸型終端結構，導致的占用面積較大，硅片浪費面積較大的問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種低壓RB-IGBT的制備方法，所述低壓是指1200V及以下電壓等級，包含：

制作所述低壓RB-IGBT的正面結構，包含有源區(qū)和主結；

將所述低壓RB-IGBT的背面減薄；

在位于所述主結的中央背面挖槽，槽深達到所述主結；

對所述槽進行離子注入；

在所述槽中央進行劃片。

進一步地，向所述槽中填充SiO₂。

本發(fā)明提供的低壓RB-IGBT的制備方法，正反兩面結構均采用截斷型終端，尤其是正面拋棄使用類似場限環(huán)、場板等延伸型終端，終端面積非常小，節(jié)省硅片成本。

附圖說明

圖1為現有低壓的RB-IGBT的結構示意圖；

圖2為采用本發(fā)明實施例提供的低壓RB-IGBT的制備方法得到的產品結構示意圖；

圖3至圖7為本發(fā)明實施例提供的低壓RB-IGBT的制備方法的工藝步驟示意圖。

具體實施方式

圖2給出了本發(fā)明的結構示意圖，圖中兩個芯片相鄰區(qū)域的剖面圖。有源區(qū)即有元胞結構的區(qū)域。劃片線為芯片之間劃開的位置。

本發(fā)明實施例提供的低壓RB-IGBT的制備方法，包含：

（1）首先按傳統(tǒng)IGBT工藝流程做完正面有源區(qū)和主結，參見圖3。其中，元胞結構圖中略去，既可以是平面元胞，也可以是Trench結構元胞。

（2）然后再做背面減薄，參見圖4。因低壓IGBT芯片的厚度較薄，需要減薄至需要的厚度。

（3）在主結中央背面挖深槽，參見圖5。挖槽工藝與Trench型IGBT工藝兼容，槽深達到正面主結處。

（4）對槽壁進行離子注入，參見圖6。

（5）槽中可填充SiO2或不進行填充。

（6）在槽中央進行劃片，參見圖7。

本發(fā)明實施例提供的低壓RB-IGBT的制備方法，正反兩面均采用截斷型終端，尤其是正面拋棄使用類似場限環(huán)、場板等延伸型終端，帶來了以下有益效果：

1）沒有場限環(huán)等延伸型終端結構，終端面積非常小，節(jié)省硅片成本。

2）本發(fā)明中的挖槽工藝與Trench型IGBT工藝兼容。

最后所應說明的是，以上具體實施方式僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照實例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。