新型阳极短路型IGBT的制作方法

本实用新型涉及功率半导体技术领域，尤其涉及一种新型阳极短路型IGBT。

背景技术：

对于IGBT而言，现有的IGBT通常有如图1-1、图1-2、图1-3所述的三种结构，即，穿通型IGBT、非穿通型IGBT和场阻型IGBT；对于穿通型IGBT而言，其具有低的开关损耗、低的导通损耗，但不适于并联使用；对于非穿通型IGBT而言，其具有中等的开关损耗、中等的导通损耗、很容易并联的优点，而对于场阻型IGBT而言，其具有低的开关损耗、低的导通损耗、易于并联的优点。

由上可知，场阻型IGBT的优点均优于穿通型IGBT、非穿通型IGBT，因此其使用范围广，也是目前的发展趋势和方向，但除了上述三种结构外，在场阻型IGBT的基础上还出现了一个新的概念—阳极短路IGBT(SAIGBT)：它允许将体二极管以MOSFET的方式内嵌到IGBT中。图2示出了场截止沟道阳极短路(FSTSA)IGBT概念的基本结构，其中，“n+”集电极与场截止层相邻，作为PN二极管的阴极，而“p+”集电极层作为FSTIGBT的共集电极。

目前，这种阳极短路型IGBT的工艺流程如下：（1）晶圆正面IGBT制程；（3）背面大面积磷（或者硼）离子注入；（4）光刻（显影之后保留光刻胶在晶圆的背面）；（5）背面带胶硼（或者磷）离子注入；（6）去胶；（7）背面金属化，合金/退火。

上述工艺流程是目前绝大多数厂商制备IGBT一直所采用的，但是其在使用上述工艺流程时存在一个一直尚未解决、困扰技术人员、且无法避免的主要问题：在带胶离子注入时，其造成光刻胶非常难清理干净，特别是大剂量离子注入后，极易造成后续制程难以控制，进而造成低良率或者晶圆的报废，由此产生了产品质量的降低、性能的不稳定、生产效率低等一系列的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，公开一种新型阳极短路型IGBT。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案为：

本发明公开一种新型阳极短路型IGBT，包括设置于晶圆本体、位于晶圆正面的发射极、集电极及栅极；

所述晶圆的背面设有离子注入层；

离子注入层上设有金属铝层，金属铝层为片状且被光刻腐蚀后形成若干个间隔的屏蔽层；相邻两个屏蔽层间隔设置并被沟槽隔离；

晶圆的背面设有背面金属层，背面金属层覆盖在由金属铝层构成的屏蔽层及两个屏蔽层之间间隔的沟槽上方。

位于相邻两屏蔽层之间间隔区域内的离子注入层中的离子数量大于位于屏蔽层下方的离子注入层中的离子数量。

本实用新型的有益效果在于：

本发明改变现有传统的工艺流程，在制作中省去带胶离子注入的过程可以解决上述问题，采用本发明后其产量的成品率得到大大提升，同时，产品的质量得到保障。

附图说明

图1-1为现有技术中的IGBT第一种结构示意图；

图1-2为现有技术中的IGBT第二种结构示意图；

图1-3为现有技术中的IGBT第三种结构示意图；

图2为现有技术中的阳极短路IGBT另一结构示意图；

图3为发明中的步骤（1）所对应的示意图；

图4为发明中的步骤（2）所对应的示意图；

图5为发明中的步骤（2）所对应的示意图；

图6为发明中的步骤（3）所对应的示意图；

图7为发明中的步骤（4）所对应的示意图；

图8为发明中的步骤（5）所对应的示意图；

图9为发明中的新型阳极短路型IGBT及步骤（6）所对应的示意图；

图中：

1.晶圆;2.离子注入层;3.金属铝层;4.背面金属层;5.沟槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

实施例1：一种新型阳极短路型IGBT，参见图9；包括它设置于晶圆本体、位于晶圆1正面的发射极、集电极及栅极；所述晶圆的背面设有离子注入层；（以上为现有技术，本实施例不再对其做过多的赘述）。

本设计中，离子注入层2上设有金属铝层3，金属铝层3为片状且被光刻腐蚀后形成若干个间隔的屏蔽层（屏蔽层等同金属铝层，图9中标识3所示）；相邻两个屏蔽层3间隔设置并被沟槽5隔离。

进一步的，本设计中的晶圆1的背面设有背面金属层4，背面金属层4覆盖在由金属铝层构成的屏蔽层及两个屏蔽层之间间隔的沟槽5上方。

进一步的，本设计中，位于相邻两屏蔽层3之间间隔区域内的离子注入层（沟槽5正下方的离子注入层）中的离子数量大于位于屏蔽层正下方的离子注入层中的离子数量。

实施例2，一种制造如实施例1所述的阳极短路型IGBT的制作方法，它包括以下步骤：

（1）晶圆正面的制作（现有技术，本实施例不再对其做过多的赘述），图3所示；

（2）将晶圆背面的厚度减薄，晶圆背面离子注入形成所述离子注入层，图4、5所示；

（3）晶圆背面蒸发形成金属铝层，图6所示；

（4）金属铝层光刻腐蚀形成若干个沟槽，沟槽连通离子注入层，图7所示；

（5）晶圆背面第二次离子注入，图8所示；

（6）背面金属化形成背面金属层，图9所示。

如此按照上述步骤可完成实施例1所述的新型阳极短路型IGBT。

通过上述实施例1和实施例2所述的新型阳极短路型IGBT，在实施中可解决一直困扰技术人员带胶离子注入时，其造成光刻胶非常难清理干净，特别是大剂量离子注入后，极易造成后续制程难以控制，进而造成低良率或者晶圆的报废的技术问题，采用实施例1和实施例2所述的新型阳极短路型IGBT，实施中其制作时的成品率得到大大提升，同时，产品的质量得到保障，具有巨大的应用前景。

本实用新型的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。