[发明专利]一种场终止型IGBT器件的制造方法

权利要求书

1.一种场终止型IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

步骤001，选择N型掺杂区熔法单晶硅片，厚度根据电压等级确定；

步骤002，从硅片背面离子注入杂质并实施高温退火，形成厚度15～70um和掺杂浓度2×10¹³～2×10¹⁵/cm³的N型掺杂缓冲层；

步骤003，腐蚀掉背面保护层，采用腐蚀或喷砂方法将背面打毛，形成吸杂源；

步骤004，去除硅片正面的保护层，在硅片正面进行IGBT器件元胞区的制造；

步骤005，从硅片背面研磨5～30um厚度的硅衬底，背面再腐蚀2um左右厚度的硅衬底，留下厚度10～65um的N型缓冲层作为场终止区；

步骤006，完成背面集电极区的制造。

2.如权利要求1所述的场终止型IGBT器件的制造方法，其特征在于，在硅片背面制造N型掺杂缓冲层之前，先在硅片正面和硅片背面形成保护层；IGBT器件正面元胞区制造开始前，除去硅片正面的保护层。

3.如权利要求2所述的场终止型IGBT器件的制造方法，其特征在于，硅片正面保护层包括两层，一层为二氧化硅SiO2，厚度为10nm～200nm，采用常规热氧化法形成或低压化学气相淀积法形成；另一层为氮化硅，采用低压化学气相淀积法。

硅片背面保护层为二氧化硅SiO2，厚度为10nm～200nm，是和正面保护层二氧化硅采用常规热氧化法或低压化学汽相淀积法同时形成。

4.如权利要求1所述的场终止型IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述步骤001中，所述电压等级为1700V～6500V。

5.如权利要求4所述的场终止型IGBT器件的制造方法，其特征在于，对于1700V 场终止型IGBT器件，选择厚度为160～240um的硅片；对于2500V 场终止型IGBT器件，选择厚度为260～340um的硅片；对于3300V 场终止型IGBT器件，选择厚度为360～440um的硅片；对于4500V 场终止型IGBT，选择厚度为500～600um的硅片；对于6500V 场终止型IGBT，选择厚度为620～720um的硅片。

6.如权利要求1所述的场终止型IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述步骤002中，硅片背面形成N型掺杂缓冲层时，所用离子注入的杂质是磷或砷，剂量为5×10¹¹/cm²～5×10¹³/cm²；退火温度在1100℃～1280℃范围，退火时间30分钟～240小时。

7.如权利要求6所述的场终止型IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述N型掺杂缓冲层最高浓度为1×10¹⁴～2×10¹⁵/cm³，N型掺杂缓冲层宽度为15～70um。

8.如权利要求1所述的场终止型IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述步骤003中，硅片背面吸杂源采用腐蚀背面形成，或通过对背面喷砂并将背面打毛实现。

9.如权利要求8所述的场终止型IGBT器件的制造方法，其特征在于，硅片背面采用腐蚀或喷砂方式将背面打毛后，淀积厚度为0.5～3um的非掺杂多晶硅。

10.如权利要求1所述的场终止型IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述步骤004中，当完成IGBT器件硅片正面元胞区制造时，在N型掺杂缓冲层上留有残留层。

11.如权利要求1所述的场终止型IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述步骤005中，从硅片背面研磨掉残留层以及5～30um厚度的硅衬底；所述场终止区的厚度为10～65um。

12.如权利要求1所述的场终止型IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述步骤006中，完成背面集电极区的制造包括：从硅片背面注入P型杂质，采用热退火或者激光退火激活注入的磷杂质，形成0.4～1.0um的集电极掺杂区，淀积集电极金属层，形成欧姆接触。