【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半導體，特別是涉及一種提升rc-igbt中frd結構反向恢復能力的方法。
技術介紹
1、rc-igbt通過將igbt與diode(二極管)集成在同一個芯片上，達到減小芯片面積，降低模塊功耗，減少整體成本的目的。其中對于igbt部分，有源區接觸孔的離子注入(通常為p+注入)需要較大劑量來降低接觸電阻。而對于二極管部分，為了提升反向恢復性能(被稱作快速恢復二極管frd)，有源區接觸孔的離子注入在滿足歐姆接觸的前提下，需要盡量小的注入劑量，來控制正向導通狀態下的過剩少數載流子分布情況。也就是說高性能的rc-igbt，igbt/frd兩個部分的有源區接觸孔的離子注入劑量需要一濃一淡。
2、為解決上述問題，需要提出一種新型的提升rc-igbt中frd結構反向恢復能力的方法。
技術實現思路
1、鑒于以上所述現有技術的缺點，本專利技術的目的在于提供一種提升rc-igbt中frd結構反向恢復能力的方法，用于解決現有技術中缺少提升rc-igbt中frd結構反向恢復能力的方法的問題。
2、為實現上述目的及其他相關目的，本專利技術提供一種提升rc-igbt中frd結構反向恢復能力的方法，包括：
3、步驟一、提供第一導電類型的襯底，在所述襯底上包括igbt器件和快速恢復二極管的形成區域，在所述襯底上分別形成有igbt器件的第二導電類型的第一埋層以及所述快速恢復二極管的第一導電類型的第二埋層，在所述襯底上形成第一導電類型的外延層；
4、步驟二、在
5、步驟三、利用第一、二接觸孔光罩形成igbt器件的第一接觸孔和快速恢復二極管的第二接觸孔，利用離子注入在所述第一接觸孔的底部形成第二導電類型的第三摻雜區，在所述第二接觸孔的底部形成第二導電類型的第二摻雜區，所述第三摻雜區相對于所述第二摻雜區摻雜濃度較高。
6、優選地，步驟一中利用背面離子注入的方法形成所述第一、二埋層。
7、優選地，步驟二中利用光刻、刻蝕的方法形成所述柵極溝槽。
8、優選地，步驟二中的所述溝槽柵極結構包括；形成于所述柵極溝槽上的柵極電介質層；填充所述柵極溝槽的柵極多晶硅層。
9、優選地，步驟二中的所述溝槽柵極結構的形成方法包括：淀積所述柵極電介質層；淀積所述柵極多晶硅層；研磨所述柵極多晶硅層至所述外延層上。
10、優選地，步驟二中的研磨所述柵極多晶硅層的方法為化學機械平坦化研磨。
11、優選地，步驟二中的所述離子注入保護層的材料為硼磷硅玻璃。
12、優選地，步驟二中利用淀積、研磨的方法形成所述離子注入保護層。
13、優選地，步驟二中的研磨所述離子注入保護層的方法為化學機械平坦化研磨。
14、優選地，步驟三中的形成所述第二、三摻雜區的方法包括：利用第一、二接觸孔光罩形成igbt器件的第一接觸孔和快速恢復二極管的第二接觸孔；所述第一接觸孔由所述離子注入保護層的上表面延伸至所述第一阱上，所述第二接觸孔由所述離子注入層的上表面延伸至所述第二阱上，所述第一、二接觸孔的深度相同；利用第一次離子注入同時在所述第一、二接觸孔的底部形成第二導電類型的所述第二摻雜區；形成覆蓋所述離子注入保護層的光刻膠層，利用所述第一光罩打開所述第一接觸孔上的所述光刻膠層，利用第二次離子注入在所述第一接觸孔的底部形成第二導電類型的第三摻雜區，之后去除所述光刻膠層。
15、優選地，步驟三中的形成所述第二、三摻雜區的方法包括：在所述離子注入保護層上形成第一光刻膠層，利用第二接觸孔光罩打開所述第一光刻膠層；利用刻蝕形成快速恢復二極管的第二接觸孔，所述第二接觸孔由所述離子注入層的上表面延伸至所述第二阱上表面處；利用第一次離子注入在所述二接觸孔的底部形成第二導電類型的所述第二摻雜區；去除所述第一光刻膠層，形成覆蓋所述離子注入保護層的第二光刻膠層，利用所述第一光罩打開所述第一接觸孔上的所述第二光刻膠層，利用刻蝕形成igbt器件的第一接觸孔，利用第二次離子注入在所述第一接觸孔的底部形成第二導電類型的第三摻雜區，之后去除所述第二光刻膠層。
16、優選地，所述第一導電類型為n型，所述第二導電類型為p型；或所述第一導電類型為p型，所述第二導電類型為n型。
17、如上所述，本專利技術的提升rc-igbt中frd結構反向恢復能力的方法，具有以下有益效果：
18、本專利技術可以完成rc-igbt兩個部分有源區接觸孔摻雜不同的劑量需求，提升frd(快速恢復二極管)部分反向恢復能力。
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1.一種提升RC-IGBT中FRD結構反向恢復能力的方法，其特征在于，至少包括：
2.根據權利要求1所述的提升RC-IGBT中FRD結構反向恢復能力的方法，其特征在于：步驟一中利用背面離子注入的方法形成所述第一、二埋層。
3.根據權利要求1所述的提升RC-IGBT中FRD結構反向恢復能力的方法，其特征在于：步驟二中利用光刻、刻蝕的方法形成所述柵極溝槽。
4.根據權利要求1所述的提升RC-IGBT中FRD結構反向恢復能力的方法，其特征在于：步驟二中的所述溝槽柵極結構包括；形成于所述柵極溝槽上的柵極電介質層；填充所述柵極溝槽的柵極多晶硅層。
5.根據權利要求3所述的提升RC-IGBT中FRD結構反向恢復能力的方法，其特征在于：步驟二中的所述溝槽柵極結構的形成方法包括：淀積所述柵極電介質層；淀積所述柵極多晶硅層；研磨所述柵極多晶硅層至所述外延層上。
6.根據權利要求4所述的提升RC-IGBT中FRD結構反向恢復能力的方法，其特征在于：步驟二中的研磨所述柵極多晶硅層的方法為化學機械平坦化研磨。
7.根據權利要求1所述
8.根據權利要求1所述的提升RC-IGBT中FRD結構反向恢復能力的方法，其特征在于：步驟二中利用淀積、研磨的方法形成所述離子注入保護層。
9.根據權利要求7所述的提升RC-IGBT中FRD結構反向恢復能力的方法，其特征在于：步驟二中的研磨所述離子注入保護層的方法為化學機械平坦化研磨。
10.根據權利要求1所述的提升RC-IGBT中FRD結構反向恢復能力的方法，其特征在于：步驟三中的形成所述第二、三摻雜區的方法包括：利用第一、二接觸孔光罩形成IGBT器件的第一接觸孔和快速恢復二極管的第二接觸孔；所述第一接觸孔由所述離子注入保護層的上表面延伸至所述第一阱上，所述第二接觸孔由所述離子注入層的上表面延伸至所述第二阱上，所述第一、二接觸孔的深度相同；利用第一次離子注入同時在所述第一、二接觸孔的底部形成第二導電類型的所述第二摻雜區；形成覆蓋所述離子注入保護層的光刻膠層，利用所述第一光罩打開所述第一接觸孔上的所述光刻膠層，利用第二次離子注入在所述第一接觸孔的底部形成第二導電類型的第三摻雜區，之后去除所述光刻膠層。
11.根據權利要求1所述的提升RC-IGBT中FRD結構反向恢復能力的方法，其特征在于：步驟三中的形成所述第二、三摻雜區的方法包括：在所述離子注入保護層上形成第一光刻膠層，利用第二接觸孔光罩打開所述第一光刻膠層；利用刻蝕形成快速恢復二極管的第二接觸孔，所述第二接觸孔由所述離子注入層的上表面延伸至所述第二阱上表面處；利用第一次離子注入在所述二接觸孔的底部形成第二導電類型的所述第二摻雜區；去除所述第一光刻膠層，形成覆蓋所述離子注入保護層的第二光刻膠層，利用所述第一光罩打開所述第一接觸孔上的所述第二光刻膠層，利用刻蝕形成IGBT器件的第一接觸孔，利用第二次離子注入在所述第一接觸孔的底部形成第二導電類型的第三摻雜區，之后去除所述第二光刻膠層。
12.根據權利要求1所述的提升RC-IGBT中FRD結構反向恢復能力的方法，其特征在于：所述第一導電類型為N型，所述第二導電類型為P型；或所述第一導電類型為P型，所述第二導電類型為N型。
...【技術特征摘要】
1.一種提升rc-igbt中frd結構反向恢復能力的方法，其特征在于，至少包括：
2.根據權利要求1所述的提升rc-igbt中frd結構反向恢復能力的方法，其特征在于：步驟一中利用背面離子注入的方法形成所述第一、二埋層。
3.根據權利要求1所述的提升rc-igbt中frd結構反向恢復能力的方法，其特征在于：步驟二中利用光刻、刻蝕的方法形成所述柵極溝槽。
4.根據權利要求1所述的提升rc-igbt中frd結構反向恢復能力的方法，其特征在于：步驟二中的所述溝槽柵極結構包括；形成于所述柵極溝槽上的柵極電介質層；填充所述柵極溝槽的柵極多晶硅層。
5.根據權利要求3所述的提升rc-igbt中frd結構反向恢復能力的方法，其特征在于：步驟二中的所述溝槽柵極結構的形成方法包括：淀積所述柵極電介質層；淀積所述柵極多晶硅層；研磨所述柵極多晶硅層至所述外延層上。
6.根據權利要求4所述的提升rc-igbt中frd結構反向恢復能力的方法，其特征在于：步驟二中的研磨所述柵極多晶硅層的方法為化學機械平坦化研磨。
7.根據權利要求1所述的提升rc-igbt中frd結構反向恢復能力的方法，其特征在于：步驟二中的所述離子注入保護層的材料為硼磷硅玻璃。
8.根據權利要求1所述的提升rc-igbt中frd結構反向恢復能力的方法，其特征在于：步驟二中利用淀積、研磨的方法形成所述離子注入保護層。
9.根據權利要求7所述的提升rc-igbt中frd結構反向恢復能力的方法，其特征在于：步驟二中的研磨所述離子注入保護層的方法為化學機械平坦化研磨。
10.根據權利要求1所述的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李堅生，沈浩峰，顧昊元，馬曉琳，石凌燕，
申請(專利權)人：上海華虹宏力半導體制造有限公司，
類型：發明
國別省市：
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