一種Trench-RB-IGBT的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種Trench-RB-IGBT的制備方法，包含：制作IGBT的正面結(jié)構(gòu)；在所述IGBT的背面刻蝕形成溝槽；對所述溝槽的槽壁進行B離子注入；向所述溝槽填充SiO2，得到所述Trench-RB-IGBT。本發(fā)明提供的Trench-RB-IGBT的制備方法，在IGBT的背面刻蝕形成溝槽，芯片之間劃片后的斷面為垂直面，不會出現(xiàn)脆弱的尖角，因此相對現(xiàn)有方案更加堅固。
【專利說明】—種Trench-RB-1GBT的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及IGBT的制造【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種Trench-RB-1GBT的制備方法。【背景技術(shù)】
[0002]相關(guān)術(shù)語解釋:
[0003]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(guān)被普遍應(yīng)用。
[0004]RB-1GBT:逆阻型IGBT，能夠承受集電極_發(fā)射極反向偏壓。
[0005]Trench-RB-1GBT:采用溝槽柵的 RB-1GBT。
[0006]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(guān)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(jié)構(gòu)，所以只能工作在正向?qū)ㄅc正向關(guān)斷兩種狀態(tài)。有些應(yīng)用場合需要IGBT能夠工作在反向關(guān)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-1GBT在普通IGBT的基礎(chǔ)上增加了背面終端結(jié)構(gòu)，使器件在反向關(guān)斷時可以承受要求的電壓。而Trench柵結(jié)構(gòu)相對平面柵結(jié)構(gòu)具有更好的性能。
[0007]現(xiàn)有的RB-1GBT制造技術(shù)，與本發(fā)明最接近的為背面刻槽并離子注入的技術(shù)。有效區(qū)為有元胞及正面終端的區(qū)域。具體制作方法為:在傳統(tǒng)IGBT的正面工藝步驟(包括正面終端結(jié)構(gòu)的加工)完成之后，在硅片背面刻蝕出V型的溝槽，溝槽深度到達芯片的正面。然后對溝槽進行P+離子注入，形成包圍整個芯片的隔離結(jié)構(gòu)，在反向偏壓下實現(xiàn)較高的阻斷能力。以上技術(shù)形成的芯片，存在的問題是正面的邊緣部分為尖角結(jié)構(gòu)，比較脆弱，在后續(xù)加工中容易損壞，參見圖1所示。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種Trench-RB-1GBT的制備方法，解決了現(xiàn)有的Trench-RB-1GBT的制備方法采用背面刻槽并離子注入的技術(shù)存在的隔離結(jié)構(gòu)處于正面的邊緣部分為尖角結(jié)構(gòu)，比較脆弱的問題。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種Trench-RB-1GBT的制備方法，包含:制作IGBT的正面結(jié)構(gòu)；在所述IGBT的背面刻蝕形成溝槽；對所述溝槽的槽壁進行B離子注入；向所述溝槽填充SiO2，得到所述Trench-RB-1GBT。
[0010]本發(fā)明提供的Trench-RB-1GBT的制備方法，在IGBT的背面刻蝕形成溝槽，芯片之間劃片后的斷面為垂直面，不會出現(xiàn)脆弱的尖角，因此相對現(xiàn)有方案更加堅固。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為采用現(xiàn)有的RB-1GBT制造技術(shù)背面刻槽并離子注入得到的RB-1GBT結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為采用本發(fā)明實施例提供的Trench-RB-1GBT的制備方法得到的Trench-RB-1GBT結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3至圖6為本發(fā)明實施例提供的Trench-RB-1GBT的制備方法的工藝步驟示意圖。
【具體實施方式】
[0014]圖2給出了采用本發(fā)明實施例提供的Trench-RB-1GBT的制備方法得到的Trench-RB-1GBT結(jié)構(gòu)示意圖，一個芯片的半剖面。其中，有效區(qū)為有元胞及正面終端的區(qū)域，芯片之間在劃片線處劃開。
[0015]本發(fā)明實施例提供的Trench-RB-1GBT的制備方法，首先按傳統(tǒng)IGBT工藝流程做完正面結(jié)構(gòu)(參見圖3)，接著在背面刻蝕出深槽(參見圖4)，并對槽壁進行B離子注入(參見圖5)，最后將槽以SiO2填充(參見圖6)。本發(fā)明構(gòu)思的關(guān)鍵點在于:通過刻蝕深槽將耗盡區(qū)的彎曲部分截斷，避免曲率效應(yīng)引起的擊穿電壓不足。同時通過離子注入避免了耗盡區(qū)終止于材料斷面而發(fā)生的表面漏電。
[0016]本發(fā)明實施例提供的Trench-RB-1GBT的制備方法，帶來了以下有益效果:
[0017]I)本發(fā)明中芯片之間劃片后的斷面為垂直面，不會出現(xiàn)脆弱的尖角，因此相對現(xiàn)有方案更加堅固；
[0018]2) Trench型IGBT已經(jīng)廣泛使用，本發(fā)明刻蝕深槽的工藝與Trench工藝兼容。
[0019]最后所應(yīng)說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)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(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
【權(quán)利要求】
1.一種Trench-RB-1GBT的制備方法，其特征在于，包含:制作IGBT的正面結(jié)構(gòu)；在所述IGBT的背面刻蝕形成垂直溝槽；對所述溝槽的槽壁進行B離子注入；向所述溝槽填充SiO2，得到所述Trench-RB-1GBT。
【文檔編號】H01L21/331GK103617954SQ201310616655
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】滕淵, 朱陽軍, 盧爍今, 田曉麗 申請人: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