和氧气气氛下，扩散1.8 ±0.2 h，形成P型沉积层，要求Ro=5±0.5 Ω/Π;(4)推结，在1275±5°C，氮气和氧气气氛下，扩散140±10 h，形成P型对通隔离环；
4、光刻正面P型短基区窗口和背面P型阳极区窗口:利用匀胶机将光刻胶涂敷在硅片的正、反两面，经100±5°C/25±5min的前烘，利用双面光刻机、掩膜版进行曝光，显影，坚膜，利用氢氟酸缓冲腐蚀液腐蚀去掉窗口的二氧化硅膜，去残胶，洗净，甩干；
5、双面注入硼:注入剂量为IE1Vcm2至IE1Vcm2，注入能量为60KeV至80 KeV，在窗口内形成硼的注入层；
6、光刻正面深阱终端环窗口:利用匀胶机将光刻胶涂敷在硅片的正、反两面，经100土5°C/25±5min的前烘，利用双面光刻机、掩膜版进行曝光，显影，坚膜，利用氢氟酸缓冲腐蚀液腐蚀去掉窗口的二氧化硅膜，去残胶，洗净，甩干；
7、正面注入铝:注入剂量为5E14/cm2至8E14/cm2，注入能量为60Kev至120Kev，注入角度为0°至7°，在正面深阱终端环窗口内形成铝的注入层；
8、推结扩散:在1275± 5°C下，氮气和氧气气氛下，扩散25-35 h，同时形成正面P型短基区、背面P型阳极区、深阱终端环；
9、光刻N+型阴极区窗口:利用匀胶机将光刻胶涂敷在硅片的正、反两面，经100±5°C/25±5min的前烘，利用光刻机、掩膜版进行曝光，显影，坚膜，利用氢氟酸缓冲腐蚀液腐蚀去掉窗口的二氧化硅膜，去残胶，洗净，甩干；
10、磷予扩:对硅片进行RCA清洗，用去离子水冲洗15次、甩干;在950?1080°C下，通入携带三氯氧磷的氮气和氧气，扩散1.5±0.2 h，形成N+沉积层，要求Rd=0.9?4.0 Ω/Π ；
11、磷再扩:在1205± 10°C，氮气和氧气气氛下，扩散4.0 ± 0.6 h，形成N-+型阴极区；
12、钝化保护:LPCVD系统沉积氮化硅保护膜；
13、光刻引线窗口:利用匀胶机将光刻胶涂敷在硅片正面，经100土 5°C/25 土 5min的前烘，利用光刻机、掩膜版进行曝光，显影，坚膜，利用干刻机刻蚀正面窗口内、背面的氮化硅膜，利用氢氟酸缓冲腐蚀液腐蚀掉正面窗口的二氧化硅膜，同时将背面的二氧化硅膜腐蚀干净，去残胶，洗净，用干；
14、双面金属膜蒸镀:利用高真空电子束蒸发台在娃片的正面蒸镀一层5-8um厚的高纯铝膜;利用高真空电子束蒸发台在硅片的背面蒸镀钛(0.1um厚)一镍(0.5um厚)一银(1.2um厚)的多层金属电极；
15、正面反刻:利用匀胶机将光刻胶涂敷在硅片的正面，经100土 5°C/25 土 5min的前烘，利用光刻机、掩膜版进行曝光，显影，坚膜，利用磷酸腐蚀液腐蚀去掉窗口的铝，去残胶，洗净.用干;
16、真空合金:真空合金炉内，合金条件510土 5°C/25 土 5min，形成欧姆接触；
17、芯片测试:按产品测试标准进行测试；
18、砂轮划片:利用砂轮划片机根据芯片尺寸进行切割；
19、检验、包装。
[0022]由上述工艺制成的平面可控硅芯片，具有深阱终端环结构，其与现有技术中的保护环结构相比，其工艺部分在离子注入硼步骤和推结扩散步骤之间增加了光刻深阱终端环窗口步骤和离子注入铝步骤，虽然工艺步骤增多了，但是能形成深阱终端环结构，深阱终端环是由铝扩散形成，具有更高的临界电场强度，可以实现更高的耐压，减小芯片终端尺寸，节约硅片面积，提高硅片利用率。
【主权项】
1.一种带有深阱终端环结构的平面可控硅芯片，它包括N-_型硅单晶片、背面P型阳极区、正面P型短基区、N-+型阴极区、正面的门极金属电极、正面的阴极金属电极、背面的阳极金属电极、对通隔离环和深阱终端环，所述深阱终端环内填充有钝化保护膜，其特征在于:所述深阱终端环与正面P型短基区相连并环绕在正面P型短基区的四周，所述深阱终端环的深度大于正面P型短基区的深度。2.根据权利要求1所述的一种带有深阱终端环结构的平面可控硅芯片，其特征在于:所述深阱终端环的深度为50-70um，深阱终端环的宽度为90-150umo3.根据权利要求1所述的一种带有深阱终端环结构的平面可控硅芯片，其特征在于:所述深阱终端环内的杂质浓度低于正面P型短基区内的杂质浓度。4.制造如权利要求1所述的一种带有深阱终端环结构的平面可控硅芯片的方法，其特征在于:先光刻背面P型阳极区窗口和正面P型短基区窗口，再在背面P型阳极区窗口和正面P型短基区窗口内离子注入硼，再光刻深阱终端环窗口，再在深阱终端环窗口内进行离子注入铝，然后同时进行高温推结扩散，同时实现背面P型阳极区、正面P型短基区和深阱终端环。5.根据权利要求4所述的一种带有深阱终端环结构的平面可控硅芯片的制造方法，其特征在于，它包括以下步骤: a、硅单晶片进行化学抛光、RCA清洗，将硅单晶片置于1150±50°C下的氧气氛下氧化，氧化时间为5-10小时，生长的氧化膜厚度为1.0?1.8um; b、双面光刻出对通隔离窗口； C、双面涂硼源予扩散，予扩温度1080±10°C，扩散时间1.8±0.2 h，形成P型沉积层，再推结，温度1275 ± 5°C，时间140 ± 1 h，形成P型对通隔离环； d、光刻出正面P型短基区窗口和背面P型阳极区窗口； e、双面注入硼，在窗口内形成硼的注入层； f、光刻出正面深阱终端环窗口； g、正面注入铝，在正面深阱终端环窗口内形成铝的注入层； h、推结扩散，温度1275±5°C，时间25-35h，同时形成正面P型短基区、背面P型阳极区、深阱终端环； i、光刻出N+型阴极区窗口； j、磷予扩，温度950?1080°C，时间1.5 ± 0.2 h，形成N+沉积层；磷再扩，温度1205 土 10°C，时间4.0±0.6 h，形成N-+型阴极区； k、钝化保护，LPCVD系统沉积氮化硅保护膜； l、光刻出引线窗口 ； m、双面金属膜蒸镀，正面蒸镀一层高纯铝膜;背面蒸镀钛、镍、银的多层金属电极； n、正面光刻出金属电极，通过真空合金形成最终产品。
【专利摘要】本发明公开了一种带有深阱终端环结构的平面可控硅芯片，它包括N-﹣型硅单晶片、背面P型阳极区、正面P型短基区、N-+型阴极区、正面的门极金属电极、正面的阴极金属电极、背面的阳极金属电极、对通隔离环和深阱终端环，深阱终端环内填充有钝化保护膜，深阱终端环与正面P型短基区相连并环绕在正面P型短基区的四周，深阱终端环的深度大于正面P型短基区的深度。本发明还公开了一种带有深阱终端环结构的平面可控硅芯片的制造方法。采用深阱终端环结构，反向偏置时，耗尽层向深阱终端环的内部扩展多，能够减小芯片尺寸，深阱终端环是由铝扩散形成，具有更高的临界电场强度，可以实现更高的耐压，减小芯片终端尺寸，节约硅片面积，提高硅片利用率。
【IPC分类】H01L29/74, H01L21/332, H01L29/06
【公开号】CN105552122
【申请号】CN201610142560
【发明人】周榕榕, 王成森, 沈怡东
【申请人】江苏捷捷微电子股份有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年3月14日