[发明专利]一种低压RB-IGBT的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及RB-IGBT的制备技术领域，特别涉及一种低压RB-IGBT的制备方法。

背景技术

名词术语解释：

IGBT：绝缘栅型双极晶体管的首字母简称，一种压控型功率器件，作为高压开关被普遍应用。

RB-IGBT：逆阻型IGBT，能够承受集电极-发射极反向偏压。

IGBT芯片包括有源区和终端区。终端区的作用是提高芯片的耐压能力，在关断时能够承受要求的电压。普通IGBT芯片因为只有正面有终端结构，所以只能工作在正向导通与正向关断两种状态。有些应用场合需要IGBT能够工作在反向关断的状态，需要将普通IGBT与二极管串联使用，增加了电路的体积与功耗。

RB-IGBT在普通IGBT的基础上增加了背面终端结构，使器件在反向关断时可以承受要求的电压。一般RB-IGBT的正面结构与普通IGBT相同，背面的终端结构只起到承受反向电压的作用，而正面仍然采用场限环等占用面积较大的终端结构。在低压应用中，可采用制作步骤更简单，占用面积更小的终端结构。

相对来说，1200V及以下电压等级都算低压的IGBT，现有低压的RB-IGBT制造技术，与本发明最接近的为正面刻槽并离子注入的技术。具体方法为：在传统IGBT结构(有源区和场限环)周围刻蚀出深槽，沟槽深度将与背面P+集电极连通。然后对沟槽进行P+离子注入，形成包围整个芯片的隔离结构，在反向偏压下实现较高的阻断能力。以上技术形成的芯片，正面仍然采用场限环或场板等延伸型终端结构，占用面积较大，硅片浪费面积较大，如图1所示。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低压RB-IGBT的制备方法，解决了现有的低压RB-IGBT的制备方法正面结构仍然采用场限环或场板等延伸型终端结构，导致的占用面积较大，硅片浪费面积较大的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种低压RB-IGBT的制备方法，所述低压是指1200V及以下电压等级，包含：

制作所述低压RB-IGBT的正面结构，包含有源区和主结；

将所述低压RB-IGBT的背面减薄；

在位于所述主结的中央背面挖槽，槽深达到所述主结；

对所述槽进行离子注入；

在所述槽中央进行划片。

进一步地，向所述槽中填充SiO₂。

本发明提供的低压RB-IGBT的制备方法，正反两面结构均采用截断型终端，尤其是正面抛弃使用类似场限环、场板等延伸型终端，终端面积非常小，节省硅片成本。

附图说明

图1为现有低压的RB-IGBT的结构示意图；

图2为采用本发明实施例提供的低压RB-IGBT的制备方法得到的产品结构示意图；

图3至图7为本发明实施例提供的低压RB-IGBT的制备方法的工艺步骤示意图。

具体实施方式

图2给出了本发明的结构示意图，图中两个芯片相邻区域的剖面图。有源区即有元胞结构的区域。划片线为芯片之间划开的位置。

本发明实施例提供的低压RB-IGBT的制备方法，包含：

（1）首先按传统IGBT工艺流程做完正面有源区和主结，参见图3。其中，元胞结构图中略去，既可以是平面元胞，也可以是Trench结构元胞。

（2）然后再做背面减薄，参见图4。因低压IGBT芯片的厚度较薄，需要减薄至需要的厚度。

（3）在主结中央背面挖深槽，参见图5。挖槽工艺与Trench型IGBT工艺兼容，槽深达到正面主结处。

（4）对槽壁进行离子注入，参见图6。

（5）槽中可填充SiO2或不进行填充。

（6）在槽中央进行划片，参见图7。

本发明实施例提供的低压RB-IGBT的制备方法，正反两面均采用截断型终端，尤其是正面抛弃使用类似场限环、场板等延伸型终端，带来了以下有益效果：

1）没有场限环等延伸型终端结构，终端面积非常小，节省硅片成本。

2）本发明中的挖槽工艺与Trench型IGBT工艺兼容。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。