[发明专利]一种IGBT器件制造方法

说明书

本发明公开了一种IGBT器件制造方法，包括：终端区、设置于所述终端区内的有源区及设置于所述有源区内的栅极区，包括以下步骤：S1、将IGBT的正面结构完成；S2、将IGBT的背面进行减薄；S3、通过一次深结注入，形成一次N+缓冲层；S4、在步骤S3的基础上再进行一次深结注入，形成二次N++缓冲层；S5、通过多次P型杂质背面注入与背面匀胶并形成光刻图，完成后去除光刻胶；S6、进行激光退火工艺与背面金属工艺。根据本发明，在IGBT背面不同区域，采用不同的掺杂及退火方式，降低IGBT的导通压降，优化IGBT芯片的关断损耗，且芯片具有良好的可靠性。

技术领域

本发明涉及半导体功率器件的技术领域，特别涉及一种IGBT器件制造方法。

背景技术

绝缘栅双极晶体管(IGBT)是为解决MOSFET在高压应用时的导通损耗与耐压水平的矛盾关系而提出的一种新型结构器件，其具有输入阻抗高，通流能力强，正向导通压降低、损耗小，抗闩锁能力强等优点，IGBT在20世纪80年代投放市场至今，已广泛应用于光伏逆变器、电动汽车、风力发电、不间断电源、感应加热设备、智能家电、开关电源、轨道交通等领域。

IGBT现有的背面制造技术通常在IGBT正面工艺完成后，在硅片背面区离子注入并进行炉管退火或激光退火形成IGBT背面集电极结构，炉管热退火受限于正面金属，温度不能过高，因此其退火方式会导致背面注入激活率不足，器件导通压降过高；激光退火的方式可以大大提升注入杂质激活率，降低芯片导通压降，但是会导致器件关断损耗过大，从而在某些应用场景受到限制。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种IGBT器件制造方法，在IGBT背面不同区域，采用不同的掺杂及退火方式，降低IGBT的导通压降，优化IGBT芯片的关断损耗，且芯片具有良好的可靠性。为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种IGBT器件制造方法，包括：

终端区、设置于所述终端区内的有源区及设置于所述有源区内的栅极区，

包括以下步骤：

S1、将IGBT的正面结构完成；

S2、将IGBT的背面进行减薄；

S3、通过一次深结注入，形成一次N+缓冲层；

S4、在步骤S3的基础上再进行一次深结注入，形成二次N++缓冲层；

S5、通过多次P型杂质背面注入与背面匀胶并形成光刻图，完成后去除光刻胶；

S6、进行激光退火工艺与背面金属工艺。

优选的，步骤S3中第一次深结注入，其中注入结深为2～30um。

优选的，步骤S4中机械能给第二次浅结注入，且注入深度为0.5～10um，形成二次N++缓冲层。

优选的，步骤S5中，第一次P型杂质背面注入，背面匀胶并形成光刻图形后进行第二次P型杂质背面注入，注入完成后去除光刻胶。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：通过本方案的制造方法降低芯片导通压降，但是器件的关断损耗减小，具有更为广阔的应用场景。另外采用本方案的IGBT芯片可优化IGBT阻断状态时体内电场分布及通态内部载流子分布，因此其具有良好的动态坚固性及长期可靠性。

附图说明

图1为根据本发明的IGBT器件制造方法的俯视图；

图2为根据本发明的IGBT器件制造方法的完成正背面工艺后的IGBT芯片截面图；

图3为根据本发明的IGBT器件制造方法的与传统方案折衷曲线对比图；

图4为根据本发明的IGBT器件制造方法的工艺流程图。

具体实施方式