[发明专利]绝缘栅双极晶体管的背面结构及其制作方法

权利要求书

1.一种绝缘栅双极晶体管的背面结构，其特征在于：在硅片(1)的背面间隔设有背面沟槽(4)，背面沟槽(4)的槽壁与水平面之间的夹角α在60～88°，在背面沟槽(4)的沟槽底部及侧壁通过注入形成沟槽状的N+型场截止层(2)及沟槽状的P+型集电极层(3)，沟槽状的N+型场截止层(2)与N型衬底相连，沟槽状的P+型集电极层(3)与N+型场截止层(2)的槽底及侧壁相连，N+型场截止层(2)的沟槽顶面和P+型集电极层(3)的沟槽顶面与N+型集电极层(6)相连，连接在N+型集电极层(6)上的背面的金属层(5)及设置在对应背面沟槽(4)内金属层(5)的凸起(5-1)形成集电极。

2.根据权利要求1所述的绝缘栅双极晶体管的背面结构，其特征在于：所述硅片(1)上的背面沟槽(4)、N+型场截止层(2)上的沟槽和P+型集电极层(3)上的沟槽呈梯形。

3.根据权利要求1或2所述的绝缘栅双极晶体管的背面结构，其特征在于：所述背面沟槽(4)的深度h在10～100um，槽宽b在5～50um，两背面沟槽(4)中心距H在50～150um。

4.根据权利要求1或2所述的绝缘栅双极晶体管的背面结构，其特征在于：所述N+型集电极层(6)的厚度δ在0.1～0.5um。

5.根据权利要求1或2所述的绝缘栅双极晶体管的背面结构，其特征在于：所述N+型场截止层(2)的厚度δ2在0.5～5um。

6.根据权利要求1或2所述的绝缘栅双极晶体管的背面结构，其特征在于：所述P+型集电极层(3)的厚度δ1在0.1～0.5um。

7.根据权利要求1所述的绝缘栅双极晶体管的背面结构的制作方法，其特征在于：将绝缘栅双极晶体管硅片正面工艺进行完毕后，按以下步骤进行：

⑴、将硅片(1)背面减薄至150～250um；

⑵、在背面注入N型离子，注入剂量为5E14～5E15/cm²，注入能量为30～400KeV,形成厚度δ在0.1～0.5um的N+型集电极层(6)；

⑶、光刻刻蚀沟槽形成背面沟槽(4)，且背面沟槽(4)侧壁与平面夹角α在60～88°，背面沟槽(4)的深度h在10～100um，槽宽b在5～50um，两沟槽中心距H为50～150um；

⑷、在背面沟槽(4)的槽底部和侧壁注入杂质为N型离子，注入剂量为5E11～5E14/cm²，注入能量为30KeV～11MeV，形成沟槽状的N+型场截止层(2)，且N+型场截止层(2)的厚度δ2在0.5～5um；

⑸、再在N+型场截止层(2)的沟槽底部和侧壁注入P型离子，注入剂量为5E14～5E15/cm²，注入能量为30～170KeV,形成沟槽状的P+型集电极层(3)，P+型集电极层(3)的厚度δ1在0.1～0.5um；

⑹、退火后，在背面淀积金属层(5)，使金属层(5)上的凸起(5-1)充填在对应的背面沟槽(4)内形成集电极。