以具有外延层的衬底制造场终止型IGBT器件的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103137473A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103137473103137473A(43)申请公布日2013.06.05(21)申请号201110394424.7(22)申请日2011.12.02(71)申请人上海华虹NEC电子有限公司地址201206上海市浦东新区川桥路1188号(72)发明人张朝阳李江华房宝青颜树范(74)专利代理机构上海浦一知识产权代理有限公司31211代理人丁纪铁(51)Int.Cl.H01L21/331(2006.01)H01L21/265(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图3页附图3页(54)发明名称以具有外延层的衬底制造场终止型IGBT器件的方法(57)摘要本发明公开了一种以具有外延层的衬底制造场终止型IGBT器件的方法，包括：第1步，选择具有外延层的硅衬底；在外延层的正面制造IGBT器件的正面结构，直至淀积正面金属作为发射极。第2步，将硅衬底从背面减薄，在该硅衬底的背面以离子注入工艺形成p型重掺杂集电区，然后在p型重掺杂集电区的背面淀积金属作为集电极。本发明以具有外延层的衬底制造IGBT器件的方法，无需进行厚度在70μm以下的极薄片的生产工艺，从而有效减少薄片工艺的碎片几率，并节约了购买新机台设备的巨大成本。CN103137473ACN10374ACN103137473A权利要求书1/1页1.一种以具有外延层的衬底制造场终止型IGBT器件的方法，其特征是，包括：第1步，选择具有外延层的硅衬底；在外延层的正面制造IGBT器件的正面结构，直至淀积正面金属作为发射极；第2步，将硅衬底从背面减薄，在该硅衬底的背面以离子注入工艺形成p型重掺杂集电区，然后在p型重掺杂集电区的背面淀积金属作为集电极。2.根据权利要求1所述的以具有外延层的衬底制造场终止型IGBT器件的方法，其特征是，所述外延层为n型中低掺杂，掺杂浓度为1×1011～1×1014原子每立方厘米；所述硅衬底为n型重掺杂，掺杂浓度为1×1014～1×1017原子每立方厘米。3.根据权利要求1所述的以具有外延层的衬底制造场终止型IGBT器件的方法，其特征是，所述方法第1步中，外延层的初始厚度为40～300μm；在外延层的正面制造IGBT器件的正面结构之后，外延层和硅衬底的分界面向外延层的方向推移，即外延层变薄，但外延层与硅衬底的总厚度不变。4.根据权利要求1所述的以具有外延层的衬底制造场终止型IGBT器件的方法，其特征是，所述方法第1步中，外延层的初始厚度为70μm。5.根据权利要求1所述的以具有外延层的衬底制造场终止型IGBT器件的方法，其特征是，所述方法第2步中，外延层与减薄后剩余的硅衬底的总厚度为40～300μm。6.根据权利要求5所述的以具有外延层的衬底制造场终止型IGBT器件的方法，其特征是，所述方法第2步中，外延层与减薄后剩余的硅衬底的总厚度为70～80μm。7.根据权利要求1所述的以具有外延层的衬底制造场终止型IGBT器件的方法，其特征是，所述p型重掺杂集电区的掺杂浓度为1×1016～1×1019原子每立方厘米。2CN103137473A说明书1/3页以具有外延层的衬底制造场终止型IGBT器件的方法技术领域[0001]本发明涉及一种IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极晶体管)器件的制造方法。背景技术[0002]IGBT器件由一个MOS晶体管和一个PNP双极晶体管组成，也可看作是由一个VDMOS(VerticaldoublediffusedMOSFET，垂直双扩散MOS晶体管)和一个二极管组成。[0003]请参阅图1，这是一种场终止型(Fieldstop)IGBT器件的结构示意图。硅片背面为金属层14作为集电极，其上方具有p型重掺杂集电区4，再往上为n型重掺杂场阻断区3，再往上为n型中低掺杂区1。在n型中低掺杂区1中具有p阱7。在p阱7中具有n型重掺杂源区8和p型重掺杂接触区11。在n型中低掺杂区1之上具有栅氧化层5、层间介质9和接触孔电极10。其中栅氧化层5的两端在n型重掺杂源区8之上，接触孔电极10在p型重掺杂接触区11之上。栅氧化层5之上为多晶硅栅极6。层间介质9之上为金属层12作为发射极，其与接触孔电极10相连。[0004]对于这种场终止型IGBT器件，目前的制造方法如图2所示。[0005]第1步，在n型中低掺杂的硅片1上制造硅片正面的结构，直至进行到淀积层间介质(ILD)这一步。所述硅片正面的结构包括离子注入形成的p阱7、n型重掺杂源区8、p型重掺杂接触区11，淀积层间介质9等。[0006]第2步，将n型中低掺杂的硅片1从背面减薄，一般剩余70μm左右。[0007]第