[發明專利]IGBT背面金屬化的改善方法

有效

• 申請號: 201410405805.4
• 申請日: 2014-08-18
• 公開（公告）號: CN104576347B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 馬彪
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/02
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司31211
• 代理人: 郭四華

1.一種IGBT背面金屬化的改善方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、在硅襯底的正面完成正面圖形工藝；

步驟二、在所述硅襯底背面依次完成背面減薄工藝、背面注入工藝和激光退火工藝；

步驟三、采用DHF清洗液對所述硅襯底背面進行DHF清洗，該DHF清洗用于去除所述硅襯底背面的自然氧化層以及在步驟一和二中形成的缺陷，所述DHF清洗的時間參數根據后續形成的背面金屬層的Al和所述硅襯底背面的硅形成的接觸電阻來確定，要求保證所述接觸電阻滿足要求；

步驟四、在進行了所述DHF清洗后的所述硅襯底背面形成由Al、Ti、Ni和Ag疊加形成的所述背面金屬層；

步驟五、進行烤箱烘干工藝，所述烤箱烘干工藝的溫度條件、時間條件和氣氛條件根據所述背面金屬層的Al和所述硅襯底背面的硅形成的接觸電阻以及防止所述背面金屬層的Ag脫落兩個條件來確定；在保證所述接觸電阻滿足要求的條件下，通過降低所述烤箱烘干工藝的溫度、時間或氣氛中的氧濃度來防止所述背面金屬層的Ag脫落。

2.如權利要求1所述的IGBT背面金屬化的改善方法，其特征在于：所述DHF清洗液為體積比為1:100的HF和H₂O₂混合液。

3.如權利要求2所述的IGBT背面金屬化的改善方法，其特征在于：所述DHF清洗的時間為大于30秒。

4.如權利要求1或2或3所述的IGBT背面金屬化的改善方法，其特征在于：當通過調節所述DHF清洗的時間使所述接觸電阻達到最低值后，所述DHF清洗的時間不再增加以提高清洗效率。

5.如權利要求1所述的IGBT背面金屬化的改善方法，其特征在于：步驟四中所述背面金屬層的Al的厚度為Ti的厚度為Ni的厚度為Ag的厚度為

6.如權利要求1所述的IGBT背面金屬化的改善方法，其特征在于：步驟五中所述烤箱烘干工藝的溫度小于200℃，時間小于1小時，氣氛中的氧的體積比濃度小于1％。

7.如權利要求6所述的IGBT背面金屬化的改善方法，其特征在于：步驟五中所述烤箱烘干工藝的溫度為150℃～200℃，時間為20分鐘～30分鐘，氣氛為氮氣。

8.如權利要求1所述的IGBT背面金屬化的改善方法，其特征在于：步驟二中的所述背面注入工藝包括形成P型注入層的注入，由所述P型注入層組成IGBT的集電區，所述P型注入層的注入雜質為硼，注入劑量為1E12cm^-2～1E13cm^-2。

9.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述正面圖形工藝包括元胞區和耐壓保護區。

10.如權利要求9所述的方法，其特征在于：所述元胞區形成有IGBT的單元結構，所述IGBT的單元結構包括：

多晶硅柵，所述多晶硅柵和P阱之間隔離有柵氧化層；

發射區，由形成于所述P阱表面的N型重摻雜區組成，被所述多晶硅柵覆蓋的所述P阱表面用于形成連接所述發射區和N型漂移區的溝道；

P阱引出區，由P型重摻雜區組成；所述P阱引出區穿過所述發射區進入到所述P阱中，所述P阱引出區同時和所述發射區和所述P阱接觸；

正面金屬層，柵極和發射極分別由正面金屬層組成，柵極通過接觸孔和所述多晶硅柵接觸，發射極通過接觸孔和所述P阱引出區接觸。