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公开(公告)号：CN109860283A
公开(公告)日：2019-06-07
申请号：CN201910040864.9
申请日：2019-01-16
申请人： 全球能源互联网研究院有限公司 , 国网湖北省电力有限公司 , 国家电网有限公司
IPC分类号： H01L29/739 , H01L21/331
摘要： 本发明提供了一种IGBT、IGBT背面的制作方法和装置，在N型硅片的背面采用离子注入方式形成场终止层，并对所述场终止层进行激光退火处理；在所述场终止层的底部形成P+集电极层，并依次对有源区的P+集电极层和整个背面的P+集电极层进行激光退火处理；在所述有源区的P+集电极层和整个背面的P+集电极层的底部分别形成背面金属层，不需要光刻程序，仅需要一次注入即可形成，简化了制作过程，大大提高了制作效率，降低了制作成本。且本发明通过不同激光退火条件实现有源区的P+集电极层和整个背面的P+集电极层激光退火，能够降低终端区P+注入效率，减小过渡区电场积累，提高IGBT可靠性。
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公开(公告)号：CN109860283B
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN201910040864.9
申请日：2019-01-16
申请人： 全球能源互联网研究院有限公司 , 国网湖北省电力有限公司 , 国家电网有限公司
IPC分类号： H01L29/739 , H01L21/331
摘要： 本发明提供了一种IGBT、IGBT背面的制作方法和装置，在N型硅片的背面采用离子注入方式形成场终止层，并对所述场终止层进行激光退火处理；在所述场终止层的底部形成P+集电极层，并依次对有源区的P+集电极层和整个背面的P+集电极层进行激光退火处理；在所述有源区的P+集电极层和整个背面的P+集电极层的底部分别形成背面金属层，不需要光刻程序，仅需要一次注入即可形成，简化了制作过程，大大提高了制作效率，降低了制作成本。且本发明通过不同激光退火条件实现有源区的P+集电极层和整个背面的P+集电极层激光退火，能够降低终端区P+注入效率，减小过渡区电场积累，提高IGBT可靠性。
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公开(公告)号：CN109671771B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN201811379016.2
申请日：2018-11-19
申请人： 全球能源互联网研究院有限公司 , 国网湖北省电力有限公司 , 国家电网有限公司
IPC分类号： H01L29/739 , H01L21/265 , H01L29/06 , H01L29/40 , H01L21/331
摘要： 本发明公开了一种IGBT芯片的背面结构、IGBT芯片结构及制备方法，背面结构包括：缓冲层和掺杂层，掺杂层为在缓冲层进行离子注入形成；终端区及过渡区的掺杂层通过一次高温退火处理；有源区的掺杂层通过两次高温退火处理，实现有源区与终端区的不同空穴注入效率，改善IGBT过渡区存在的电流集中问题，提高可靠性。与现有技术中采用光刻工艺在有源区和终端区背面分别注入不同剂量的掺杂离子来实现有源区与终端区背面集电极不同注入效率的处理方式相比，仅采用了退火工艺，省去了光刻工艺，节约了制造成本。另外在缓冲层注入惰性离子缺陷层，形成缺陷层，使IGBT背面集电极可以采用更高的掺杂浓度，IGBT背面与背面金属容易形成良好的欧姆接触，降低IGBT通态压降。
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公开(公告)号：CN109671771A
公开(公告)日：2019-04-23
申请号：CN201811379016.2
申请日：2018-11-19
申请人： 全球能源互联网研究院有限公司
IPC分类号： H01L29/739 , H01L21/265 , H01L29/06 , H01L29/40 , H01L21/331
CPC分类号： H01L29/7398 , H01L21/26513 , H01L29/0638 , H01L29/404 , H01L29/66333
摘要： 本发明公开了一种IGBT芯片的背面结构、IGBT芯片结构及制备方法，背面结构包括：缓冲层和掺杂层，掺杂层为在缓冲层进行离子注入形成；终端区及过渡区的掺杂层通过一次高温退火处理；有源区的掺杂层通过两次高温退火处理，实现有源区与终端区的不同空穴注入效率，改善IGBT过渡区存在的电流集中问题，提高可靠性。与现有技术中采用光刻工艺在有源区和终端区背面分别注入不同剂量的掺杂离子来实现有源区与终端区背面集电极不同注入效率的处理方式相比，仅采用了退火工艺，省去了光刻工艺，节约了制造成本。另外在缓冲层注入惰性离子缺陷层，形成缺陷层，使IGBT背面集电极可以采用更高的掺杂浓度，IGBT背面与背面金属容易形成良好的欧姆接触，降低IGBT通态压降。
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公开(公告)号：CN109559990A
公开(公告)日：2019-04-02
申请号：CN201811526462.1
申请日：2018-12-13
申请人： 全球能源互联网研究院有限公司
IPC分类号： H01L21/329 , H01L21/265 , H01L29/06 , H01L29/861
CPC分类号： H01L29/861 , H01L21/26513 , H01L29/0623 , H01L29/6609
摘要： 本发明提供一种快恢复二极管及其制作方法，快恢复二极管包括N型硅片以及正面结构和背面结构：背面结构包括N型掺杂层、N型缓冲层、N型掺磷区和背面金属，N型缓冲层、N型掺磷区和背面金属依次设置于N型硅片背面，N型掺杂层设置于N型硅片内部，本发明先形成正面结构，再形成背面结构，背面结构形成过程中，先形成N型缓冲层和N型掺杂层，最后形成背面金属。由于N型缓冲层工艺在正面结构形成后，完全可以利用减薄工艺提升芯片背面洁净度，避免硅片背面表面存在的沾污问题，从根本上避免背金脱落风险，同时由于硅片内部存在N型掺杂层，大幅度提高了快恢复二极管的抗动态雪崩能力；本发明提供的制作方法过程简洁，可操作性强。
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公开(公告)号：CN107507870A
公开(公告)日：2017-12-22
申请号：CN201710546131.3
申请日：2017-07-06
申请人： 全球能源互联网研究院有限公司
IPC分类号： H01L29/868
CPC分类号： H01L29/868
摘要： 本发明提供了一种二极管，包括依次分布的阳极P区、阴极N-区和阴极N+区；其中，在该N-区中设置有N型控制区，其中该N型控制区的平均掺杂浓度大于该N-区的平均掺杂浓度，该N型控制区的厚度小于该N-区的厚度。二极管容易产生震荡的一个原因是电场的截止位置处缺少相应的载流子，从而造成电流的急剧变化而产生震荡，通过加入N型控制层可以控制电场的分布，从而使得电场截止的位置处仍然具有一定的载流子浓度，不会使电流发生急剧变化而产生震荡，从而解决了现有技术中二极管在反向恢复过程中容易发生snap-off现象的问题，延长了二极管的使用寿命。
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公开(公告)号：CN207217553U
公开(公告)日：2018-04-10
申请号：CN201720811353.9
申请日：2017-07-06
申请人： 全球能源互联网研究院有限公司
IPC分类号： H01L29/868
摘要： 本实用新型提供了一种二极管，包括依次分布的阳极P区、阴极N-区和阴极N+区；其中，在该N-区中设置有N型控制区，其中该N型控制区的平均掺杂浓度大于该N-区的平均掺杂浓度，该N型控制区的厚度小于该N-区的厚度。二极管容易产生震荡的一个原因是电场的截止位置处缺少相应的载流子，从而造成电流的急剧变化而产生震荡，通过加入N型控制层可以控制电场的分布，从而使得电场截止的位置处仍然具有一定的载流子浓度，不会使电流发生急剧变化而产生震荡，从而解决了现有技术中二极管在反向恢复过程中容易发生snap-off现象的问题，延长了二极管的使用寿命。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
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公开(公告)号：CN210073766U
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201822093749.1
申请日：2018-12-13
申请人： 全球能源互联网研究院有限公司
IPC分类号： H01L21/329 , H01L21/265 , H01L29/06 , H01L29/861
摘要： 本实用新型提供了一种快恢复二极管，包括N型硅片以及正面结构和背面结构：背面结构包括N型掺杂层、N型缓冲层、N型掺磷区和背面金属，N型缓冲层、N型掺磷区和背面金属依次设置于N型硅片背面，N型掺杂层设置于N型硅片内部。本实用新型利用减薄工艺提升芯片背面洁净度，避免硅片背面表面存在的沾污问题，从根本上避免背金脱落风险，同时由于硅片内部存在N型掺杂层，大幅度提高了快恢复二极管的抗动态雪崩能力。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
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