[發(fā)明專利]逆導(dǎo)型IGBT器件的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010424609.7
• 申請(qǐng)日: 2020-05-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111540679B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔蔚然;楊繼業(yè);潘嘉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/331
• 分類號(hào): H01L21/331;H01L21/265;H01L29/739
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

1.一種逆導(dǎo)型IGBT器件的制造方法，其特征在于，至少包括以下步驟：

提供硅片；

通過(guò)第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子束以特定時(shí)間間隔，掃描轟擊所述硅片的背面，退火后在所述硅片的背面形成多個(gè)相間隔的第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)；

對(duì)所述硅片背面進(jìn)行第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子注入，退火后形成場(chǎng)截止區(qū)，所述第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)分布在所述截止區(qū)中；

通過(guò)第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子束掃描轟擊截止區(qū)，退火后在相鄰兩個(gè)第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)之間形成第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)；

對(duì)硅片背面結(jié)構(gòu)金屬化。

2.如權(quán)利要求1所述的逆導(dǎo)型IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述通過(guò)第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子束以特定時(shí)間間隔，掃描轟擊所述硅片的背面的步驟，包括：

以特定時(shí)間間隔，阻擋所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子束對(duì)所述硅片的背面進(jìn)行移動(dòng)掃描轟擊。

3.如權(quán)利要求2所述的逆導(dǎo)型IGBT器件的制造方法，其特征在于，通過(guò)離子注入機(jī)執(zhí)行所述以特定時(shí)間間隔，阻擋所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子束對(duì)所述硅片的背面進(jìn)行移動(dòng)掃描轟擊的步驟；

所述離子注入機(jī)包括：工作腔，所述工作腔中設(shè)有用于發(fā)射離子束的束流產(chǎn)生裝置、用于放置所述硅片的載片臺(tái)，和能夠周期性地伸入所述束流產(chǎn)生裝置和載片臺(tái)之間的法拉第杯劑量控制器。

4.權(quán)利要求3所述的逆導(dǎo)型IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述以特定時(shí)間間隔，阻擋所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子束對(duì)所述硅片的背面進(jìn)行移動(dòng)掃描轟擊的步驟，包括：

通過(guò)所述束流產(chǎn)生裝置產(chǎn)生第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子束，所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子束對(duì)準(zhǔn)所述載片臺(tái)上的硅片進(jìn)行移動(dòng)掃描轟擊；

通過(guò)所述法拉第杯劑量控制器周期性地伸入所述束流產(chǎn)生裝置和載片臺(tái)之間，以特定時(shí)間間隔阻擋所述離子束轟擊所述硅片。

5.如權(quán)利要求1所述的逆導(dǎo)型IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述通過(guò)第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子束以特定時(shí)間間隔掃描轟擊所述硅片的背面的步驟，包括：

使用轟擊能量以特定時(shí)間間隔交替變換的第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子束，對(duì)所述硅片的背面進(jìn)行移動(dòng)掃描轟擊。

6.如權(quán)利要求5所述的逆導(dǎo)型IGBT器件的制造方法，其特征在于，通過(guò)離子注入機(jī)執(zhí)行所述使用轟擊能量以特定時(shí)間間隔交替變換的N+型雜質(zhì)離子束，對(duì)所述硅片的背面進(jìn)行移動(dòng)掃描轟擊的步驟；

所述離子注入機(jī)包括：工作腔，所述工作腔中設(shè)有用于發(fā)射離子束的束流產(chǎn)生裝置，和用于放置所述硅片的載片臺(tái)，所述束流產(chǎn)生裝置包括：離子束發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生轟擊所述硅片的雜質(zhì)離子；電場(chǎng)加速裝置，用于提高所述雜質(zhì)離子轟擊所述硅片時(shí)的轟擊能量。

7.如權(quán)利要求6所述的逆導(dǎo)型IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述使用轟擊能量以特定時(shí)間間隔交替變換的第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子束，對(duì)所述硅片的背面進(jìn)行移動(dòng)掃描轟擊的步驟，包括：

以特定時(shí)間間隔關(guān)閉所述電場(chǎng)加速裝置，使得束流產(chǎn)生裝置產(chǎn)生轟擊能量交替變換的第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子束；

所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子束對(duì)準(zhǔn)所述載片臺(tái)上的硅片進(jìn)行移動(dòng)掃描轟擊。

8.如權(quán)利要求5～7中任一條權(quán)利要求所述的逆導(dǎo)型IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述轟擊能量以特定時(shí)間間隔交替變換的第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子束包括：

具有第一轟擊能量的第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子束，能夠?qū)⒌谝粚?dǎo)電類型雜質(zhì)注入到硅片中，從而在所述硅片中形成第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)；

具有第二轟擊能量的第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子束，無(wú)法將第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)注入到硅片中形成第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)。

9.如權(quán)利要求1～7中任一條權(quán)利要求所述的逆導(dǎo)型IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述第一導(dǎo)電類型為N型，第二導(dǎo)電類型為P型。

10.如權(quán)利要求1～7中任一條權(quán)利要求所述的逆導(dǎo)型IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述第一導(dǎo)電類型為P型，第二導(dǎo)電類型為N型。