[发明专利]一种半导体功率器件背面的制备方法

权利要求书

1.一种半导体功率器件背面的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)一种半导体硅片(10)具有彼此相对的第一主面(20)和第二主面(30)，在所述半导体硅片(10)的第一主面(20)侧形成功率器件的表面结构(200)；

(2)研磨已形成功率器件的表面结构(200)的半导体硅片(10)的第二主面(30)；

(3)在半导体硅片刚完成研磨工序后，还未注入任何掺杂剂前，便在半导体硅片的第二主面(30)表面沉积一层金属层或氮化钛层(104)；

(4)在半导体硅片完成在沉积一层金属层或氮化钛层(104)后的第二主面(30)上形成p型区(102)，p型区(102)的制作工序包含注入p型掺杂质离子到所述半导体硅片的所述第二主面(30)，注入角度为偏离垂直方向7度；

(5)在半导体硅片完成在沉积一层金属层或氮化钛层(104)后的第二主面(30)上形成n型缓冲区(101)，n型缓冲区(101)的制作工序包括注入n型掺杂质离子到所述半导体硅片的所述第二主面(30)，注入角度范围为偏离垂直方向0度；

(6)所述的p型掺杂质离子和n型掺杂质离子注入到第二主面(30)后通过同一退火热处理被激活；

(7)在所述的第二主面(30)上形成第二主面电极(103)，所述第二主面电极(103)具有多层金属层连接所述的p型区(102)。

2.根据权利要求1记载的半导体功率器件背面的制备方法，其特征在于：所述的半导体功率器件可以是IGBT或MCT或GTO。

3.根据权利要求1记载的半导体功率器件背面的制备方法，其特征在于：在步骤(4)中所述的注入p型掺杂质离子的注入参数为注入角为偏离垂直方向7度，注入剂量范围为1×10¹³/cm³至1×10¹⁶/cm³，注入深度小于0.5μm，注入种类为硼离子；在步骤(5)中所述的注入n型掺杂质离子的注入参数为注入角为偏离垂直方向0度，注入剂量范围为1×10¹²/cm³至5×10¹⁵/cm³，注入深度大于0.5μm，注入种类为砷离子，或磷离子，或硫离子；所述的注入p型掺杂质离子和所述的注入n型掺杂质离子的注入次序先后可随意。

4.根据权利要求1记载的半导体功率器件背面的制备方法，其特征在于：在步骤(5)中所述的注入n型掺杂质离子，最小有两种不同的注入参数，注入参数包含有注入深度，注入剂量，注入种类；注入不同参数的n型掺杂质离子和步骤(4)中注入p型掺杂质离子的注入次序先后可以随意。

5.根据权利要求1记载的半导体功率器件背面的制备方法，其特征在于：在步骤(6)中所述退火热处理的退火条件为温度范围300℃至450℃，退火30分钟至100分钟，退火热处理可以在完步骤(4)和步骤(5)后进行；也可以在完成步骤(7)后进行或在步骤(7)进行中完成。

6.根据权利要求1记载的半导体功率器件背面的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中所述在半导体硅片的第二主面(30)表面沉积一层金属层或氮化钛层(104)；金属层材料可以是铝，或铝合金，或银，或金，或钛，或钨，厚度为0.05μm至1.0μm。

7.根据权利要求1记载的半导体功率器件背面的制备方法，其特征在于：在步骤(7)中所述第二主面电极(103)，具有从所述第二主面(30)侧起依次层叠的金属层为铝层，钛层，镍层和银层；依次层叠的金属层也可以为铝层，钛层，镍层和金层，或是钛层，镍层和银层。