[发明专利]一种背面形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种背面形成方法。

背景技术

在目前世界整体半导体行业里，功率器件占据着举足轻重的位置，而绝缘栅双极型晶体管（IGBT）则是半导体功率器件中的重要代表之一，它不但具有其它金氧半场效晶体管的诸多优点，比如：开关速度快，开关速度能达到MHz以上，电压驱动等特点；还具有双极型晶体管的优点，比如：电导调制效应、电流密度高、能耗较小，可以看作是面向未来的一种“绿色节能型”功率器件，也是目前国内各大重点项目的核心技术之一。

相对于该结构各个部分的制造工艺而言，背面P+阳极的注入和退火一直更受到关注。

现有技术中的绝缘栅双极型晶体管的背面工艺是在正表面结构全部完成以后再通过离子注入形成背P+区，现有技术中的绝缘栅双极型晶体管的背面形成工艺如图1所示，具体包括如下步骤：

S101：完成绝缘栅双极型晶体管的正面工艺，形成的结构包括：第一衬底，在所述第一衬底中形成的P型沟道区，在所述P型沟道区中形成的重掺杂N+源区，以及在所述第一衬底正表面的至少一个第一区域形成的M个栅氧化块，在所述M个栅氧化块上形成的M个多晶硅栅电极，M为大于等于1的整数；

S102：在所述第一衬底正表面的至少一个第二区域以及所述M个多晶硅栅电极的正表面沉积钝化层，其中，所述至少一个第二区域为没有沉积所述M个栅氧化块的区域；

S103：对形成的钝化层退火处理，以使钝化层回流；

S104：刻蚀部分钝化层，以形成至少一个金属孔；

S105：进行金属溅射，以使填充所述至少金属孔以及全部没有刻蚀掉的钝化层表面；

S106：从第一衬底的背面对第一衬底进行减薄处理；

S107：从背面注入离子形成p+区；

S108：对P+区退火处理，以激活P+区的离子；

S109：背金。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

由于现有技术采用在绝缘栅双极型晶体管的正面工艺完成后进行背面减薄以及通过背面离子注入形成P+区，激活P+区的离子，此时，正表面结构以及金属层已经形成，所以，存在激活P+区的离子的温度超过500摄氏度就会影响已经形成的正表面结构以及金属层的技术问题；

由于现有技术采用在绝缘栅双极型晶体管的正面工艺完成后进行背面减薄以及通过背面离子注入，激活P+区的离子，所以，存在钝化层的回流和背面P+区的离子的激活要采用两次退火处理的技术问题。

发明内容

本申请通过实施例提供了一种背面形成方法，用于解决现有技术中激活P+区的离子的温度超过500摄氏度就会影响已经形成的正表面结构以及金属层的技术问题。

本申请提供了一种背面形成方法，用于对绝缘栅双极型晶体管器件的第一半成品进行加工，所述第一半成品包括有第一衬底，在所述第一衬底中形成的P型沟道区，在所述P型沟道区中形成的重掺杂N+源区，以及在所述第一衬底正表面的至少一个第一区域形成的M个栅氧化块，在所述M个栅氧化块上形成的M个多晶硅栅电极，M为大于等于1的整数，所述方法包括如下技术方案：

在所述第一衬底正表面的至少一个第二区域以及所述M个多晶硅栅电极的正表面沉积钝化层，其中，所述至少一个第二区域为没有沉积所述M个栅氧化块的区域；

从所述第一衬底的背面减薄所述第一衬底厚度，以使形成第二衬底；

在所述第二衬底的背面注入第一离子，以形成P+区；

对所述钝化层及所述P+区进行退火处理，以使所述P+区中的所述第一离子激活，及使所述钝化层的回流。

优选地，所述从所述第一衬底的背面减薄所述第一衬底厚度，以使形成第二衬底，具体包括：

基于所述绝缘栅双极型晶体管器件的应用压降范围，确定出所述第二衬底的第二厚度；

基于所述第二厚度，从所述第一衬底的背面减薄所述第一衬底厚度，以形成所述第二厚度的所述第二衬底。

优选地，所述在所述第二衬底的背面注入第一离子，具体为：

在所述第二衬底的背面注入剂量为e¹³立方厘米至e¹⁴立方厘米的第一离子。

优选地，所述第一离子具体可以为：硼离子或磷离子。

优选地，所述P+区的厚度为3um至5um。

优选地，所述对所述钝化层及所述P+区进行退火处理，以使所述P+区中的所述第一离子激活，及使所述钝化层的回流，具体为：