[发明专利]逆阻型绝缘栅双极晶体管的制作方法

说明书

本申请要求于2012年12月6日提交中国专利局、申请号为201210519858.X、发明名称为“逆阻型绝缘栅双极晶体管的制作方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，更具体地说，涉及一种逆阻型绝缘栅双极晶体管的制作方法。

背景技术

RB-IGBT（Reverse Blocking-Insulated Gate Bipolar Transistor，逆阻型绝缘栅双极晶体管）是在传统穿通型IGBT的基础上演化而来，是一种具有反向阻断能力的新型功率半导体器件，正、反向均可承受电压。

现有的RB-IGBT的制作过程为（以N沟道的RB-IGBT为例）：

在P+的衬底上外延一定厚度的N-外延层；

通过具有RB-IGBT终端结构的掩膜向N-外延层内注入P型杂质，经过长时间的退火，形成一个P+扩展结，结深大于N-外延层，则所述P+扩展区与P+衬底连接，形成一个连续的P+区，得到所述RB-IGBT的终端结构；

形成所述RB-IGBT的正面结构和背面结构。

但是，现有的RB-IGBT制作方法中，由于P+区的横向扩散距离很大，使得终端结构占用RB-IGBT的面积比较大，从而增加了RB-IGBT的制作成本。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种RB-IGBT的制作方法，以降低RB-IGBT的制作成本。

该RB-IGBT的制作方法，包括：

提供一轻掺杂层；通过嬗变掺杂工艺形成所述RB-IGBT的终端结构；退火处理。

优选的，所述通过嬗变掺杂工艺形成所述RB-IGBT的终端结构的过程，包括：以具有RB-IGBT终端结构图形的掩膜版为掩膜，对所述轻掺杂层进行粒子辐照，形成所述RB-IGBT的终端结构。

优选的，所述轻掺杂层为P型轻掺杂。所述轻掺杂层的制作材料为硅、或碳化硅、或砷化镓、或锑化铟。对所述轻掺杂层进行粒子辐照的过程，包括：提供中子源，形成中子束；利用所述中子束对所述轻掺杂层进行粒子辐照，引发核反应，在所述轻掺杂层内形成N型杂质。所述掩膜版的制作材料为中子吸收剂。

优选的，所述轻掺杂层为N型轻掺杂。所述轻掺杂层的制作材料为硅、或锗、或碳化硅、或金刚石、或砷化镓、或锑化铟。对所述轻掺杂层进行粒子辐照的过程，包括：提供光子源，形成高能光子束；利用所述高能光子束对所述轻掺杂层进行粒子辐照，引发核反应，在所述轻掺杂层内形成P型杂质。

所述高能光子束的能量为17.5MeV～22.5MeV，所述掩膜版的制作材料为高能光子吸收剂。

优选的，所述轻掺杂层的制作材料为锗，且所述掩膜版的制作材料为中子吸收剂。对所述轻掺杂层进行粒子辐照的过程，包括：提供中子源，形成中子束；利用所述中子束对所述轻掺杂层进行粒子辐照，引发核反应，在所述轻掺杂层内形成P型杂质。

优选的，所述退火处理的退火温度为800℃～900℃。

优选的，所述RB-IGBT终端结构与RB-IGBT的正面结构共用一退火处理过程，或者，所述RB-IGBT终端结构与RB-IGBT的背面结构共用一退火处理过程。

一种RB-IGBT，所述RB-IGBT的终端结构采用上述方法制作。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本发明实施例所提供的技术方案，首先提供一轻掺杂层，然后通过嬗变掺杂工艺形成所述RB-IGBT的终端结构。由于嬗变掺杂工艺是通过核反应形成的RB-IGBT的终端结构，且所用的粒子束具有很强的穿透能力，而且粒子在轻掺杂层中的路径几乎是直线，因此在轻掺杂层内几乎形成了一致的掺杂分布，掺杂的区域分明，横向扩散较小，故可以形成非常窄的柱型掺杂区域，节省了RB-IGBT的终端所占用的面积，降低了RB-IGBT的制作成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种RB-IGBT的制作流程图；

图2～图4为本发明另一实施例提供的一种RB-IGBT终端结构掺杂流程示意图；

图5为本发明另一实施例提供的另一种RB-IGBT终端结构掺杂流程示意图；

图6为本发明又一实施例提供的一种RB-IGBT结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术部分所述，现有技术中，由于P+区的横向扩散距离很大，使得终端结构占用RB-IGBT的面积比较大，从而增加了RB-IGBT的制作成本。