[发明专利]反向阻断IGBT

权利要求书

1.一种制造反向阻断IGBT（绝缘栅双极晶体管）的方法，所述方法包括：

在半导体衬底的器件区域中形成多个IGBT单元；

在所述半导体衬底的围绕所述器件区域的周界区域中形成反向阻断边缘终端结构；

在所述半导体衬底的切口区域与所述反向阻断边缘终端结构之间在所述周界区域中蚀刻一个或多个沟槽；

沉积p型掺杂物源，其至少部分地填充所述一个或多个沟槽；

将p型掺杂物从所述p型掺杂物源扩散到围绕所述一个或多个沟槽的半导体材料中，以便在所述半导体衬底的下表面处减薄所述半导体衬底之后在所述周界区域中形成从所述半导体衬底的上表面延伸到所述半导体衬底的下表面的连续p型掺杂区域；

在所述半导体衬底的下表面处减薄所述半导体衬底之后在所述下表面处形成p型集电极；以及

在所述半导体衬底中在所述p型集电极上方且在所述反向阻断边缘终端结构下方形成n型场截断区域，所述n型场截断区域从所述器件区域横向延伸到所述半导体衬底的所述周界区域中；

其中，将p型掺杂物从至少部分地填充所述一个或多个沟槽的所述p型掺杂物源扩散到围绕所述一个或多个沟槽的所述半导体材料中包括：

对所述半导体晶片应用热处理，使得硼从所述掺硼硅酸盐玻璃共形层扩散穿过所述一个或多个沟槽的所述侧壁和底部并扩散到围绕所述一个或多个沟槽的所述半导体材料中，并且使得所述周界区域中的所述连续p型掺杂区域不中断地垂直地贯穿所述n型场截断区域。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述半导体衬底的下表面处减薄所述半导体衬底之后在所述下表面处形成p型集电极，

其中，所述反向阻断边缘终端结构被设置在所述半导体衬底的所述上表面处，

其中，在所述周界区域中的所述连续p型掺杂区域将所述半导体衬底的所述下表面处的所述p型集电极连接到所述半导体衬底的所述上表面处的所述反向阻断边缘终端结构。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

在所述半导体衬底中在所述p型集电极上方且在所述反向阻断边缘终端结构下方形成n型场截断区域，所述n型场截断区域从所述器件区域横向延伸到所述周界区域中，

其中，所述周界区域中的所述连续p型掺杂区域不中断地垂直地贯穿所述n型场截断区域。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述反向阻断边缘终端结构与所述器件区域之间在所述周界区域中形成正向阻断边缘终端结构，

其中，所述周界区域中的所述连续p型掺杂区域与所述正向阻断边缘终端结构隔离。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括：

在所述反向阻断边缘终端结构与所述正向阻断边缘终端结构之间在所述周界区域中形成沟道截断器区域；以及

将所述沟道截断器区域电连接到所述反向阻断IGBT的漂移区电势。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述切口区域与所述反向阻断边缘终端结构之间在所述周界区域中蚀刻所述一个或多个沟槽包括：

在所述下表面处减薄所述半导体衬底之前完全穿过所述周界区域蚀刻所述一个或多个沟槽。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述切口区域与所述反向阻断边缘终端结构之间在所述周界区域中蚀刻所述一个或多个沟槽包括：

在所述下表面处减薄所述半导体衬底之前将所述一个或多个沟槽蚀刻至所述周界区域中的小于所述半导体衬底的厚度的深度。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，沉积所述p型掺杂物源包括：

沿着所述一个或多个沟槽的侧壁和底部沉积掺硼硅酸盐玻璃共形层。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，在将所述p型掺杂物从所述p型掺杂物源扩散到围绕所述一个或多个沟槽的所述半导体材料中之前，所述掺硼硅酸盐玻璃共形层具有约4%的硼浓度。