[發明專利]一種少子壽命控制方法

在審

• 申請號: 202011005223.9
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN114256066A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 劉勇強;史波;馬穎江;曾丹;林志龍
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司;珠海零邊界集成電路有限公司
• 主分類號: H01L21/203
• 分類號: H01L21/203;H01L21/324;H01L29/739;H01L29/06
• 代理公司: 北京華夏泰和知識產權代理有限公司 11662
• 代理人: 盧萬騰;曾軍

本申請公開了一種少子壽命控制方法，應用于第一硅晶片，第一硅晶片屬于RC?IGBT，方法包括：向第一硅晶片注入第一離子，得到P型半導體；在P型半導體上淀積阻隔層；從阻隔層上刻蝕出第一區域，并將第一區域作為續流二極管區域，第一區域不具有阻隔層；向第一區域注入第二離子，以在第一區域上形成N型半導體；對形成N型半導體的第一區域進行重金屬濺射；采用第一熱處理方式，對包含經過重金屬濺射的第一區域的所述第一硅晶片進行熱處理，以使重金屬在第一硅晶片中形成復合中心。由于復合中心可以改變第一硅晶片中少子的復合方式，將少子的復合方式由直接復合變為間接復合，因此，可以有效地減少少子的復合時間從而降低續流二極管的反向恢復時間。

技術領域

本申請涉及半導體領域，尤其涉及一種少子壽命控制方法。

背景技術

絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)作為弱電控制強電的核心半導體器件廣泛應用于工業、家電等產業領域。

IGBT一般需要一個續流二極管(fast recovery diode，FRD)與其配套使用，然而兩顆芯片同時使用增加成本，因此現在IGBT朝集成FRD的方向發展，即將IGBT和FRD集成到一顆芯片上做成逆導型IGBT(reverse conduct IGBT，RC-IGBT)。在傳統IGBT的一部分面積上制作二極管區域，如果不采用少子壽命控制技術，二極管的反向恢復時間就會很長，在300ns左右，因此需要對RC-IGBT進行少子壽命控制，來降低FRD的反向恢復時間。

現有技術中，通常采用電子輻照技術對整個芯片進行少子壽命控制，然而對整個芯片進行少子壽命控制會使IGBT的性能受影響。

發明內容

為了解決采用電子輻照技術對整個芯片進行少子壽命控制，使IGBT的性能受影響的問題，本申請提供了一種少子壽命控制方法。

一種少子壽命控制方法，應用于第一硅晶片，所述第一硅晶片屬于RC-IGBT，所述方法包括：

向所述第一硅晶片注入第一離子，得到P型半導體；

在所述P型半導體上淀積阻隔層；

從所述阻隔層上刻蝕出第一區域，并將所述第一區域作為續流二極管區域，所述第一區域不具有所述阻隔層；

向所述第一區域注入第二離子，以在所述第一區域上形成N型半導體；

對形成所述N型半導體的所述第一區域進行重金屬濺射；

采用第一熱處理方式，對包含經過所述重金屬濺射的所述第一區域的所述第一硅晶片進行熱處理，以使所述重金屬在所述第一硅晶片中形成復合中心。

優選地，所述向所述第一硅晶片注入第一離子之前，還包括：

減薄所述第一硅晶片；

所述向所述第一硅晶片注入第一離子，包括：

向減薄后的所述第一硅晶片注入所述第一離子。

優選地，所述在所述P型半導體上淀積阻隔層，包括：

在所述P型半導體上淀積氮化硅。

優選地，所述向所述第一區域注入第二離子，以在所述第一區域上形成N型半導體之后，還包括：

采用第二熱處理方式，對所述第一硅晶片進行熱處理；

所述對形成所述N型半導體的所述第一區域進行重金屬濺射，包括：

對形成有所述N型半導體且以所述第二熱處理方式加熱過的所述第一區域進行所述重金屬濺射。

優選地，所述對形成所述N型半導體的所述第一區域進行重金屬濺射之后，還包括：