CN106711089A - Rb-igbt芯片的制作方法及rb-igbt芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种RB-IGBT芯片的制作方法及RB-IGBT芯片，当对衬底的正面结构和背面结构均制备完毕后，对衬底的正面的划片区进行P型掺杂，以得到一预设深度的P型隔离区，而后采用激光划片工艺沿P型隔离区进行划片，由于激光产生高温，使得P型隔离区熔化，并在重力作用下向衬底的背面流动，以覆盖RB-IGBT芯片的侧面，进而随着激光的划片，形成包裹RB-IGBT芯片侧面的隔离层。相较于现有技术，本发明提供的技术方案，不仅耗时短，提高了制作效率，而且浪费小，降低了制作成本，且节省了资源。
Description
技术领域
本发明涉及IGBT技术领域，更具体的说，涉及一种RB-IGBT芯片的制作方法及RB-IGBT芯片。
背景技术
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)芯片是一种压控型功率器件，兼有MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)的高输入阻抗和BJT(BipolarJunction Transistor，双极结型晶体管)的低导通压降两方面的优点，由于IGBT芯片具有驱动功率小而饱和压降低的优点，目前IGBT芯片作为一种高压开关被广泛应用到各个领域。
现有的IGBT芯片的正面结构包括有源区和终端区，而背面结构则为一平面PN结，因此，现有的IGBT芯片由于只有正面结构具有终端区，而只能承受正向电压。但是现今很多应用场合需要IGBT芯片能够承受反向电压，故而出现了RB-IGBT(Reverse Blocking Insulated Gate Bipolar Transistor，逆阻型绝缘栅双极型晶体管)芯片。结合图1和图2所示，图1为一种RB-IGBT芯片的结构示意图，图2为图1中沿AA’方向的切面图，RB-IGBT芯片包括有源区01；环绕有源区01四周的终端区02，终端区包括主结021、场限环022和截止环023；以及，包裹RB-IGBT芯片侧面的隔离层03，其中，RB-IGBT芯片在现有IGBT芯片的基础上增加了隔离层03，使RB-IGBT具有承受反向电压的能力。但是，现有的RB-IGBT芯片在制作时耗时长，而且浪费大。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种RB-IGBT芯片的制作方法及RB-IGBT芯片，不仅耗时短，提高了制作效率，而且浪费小，降低了制作成本，且节省了资源。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种RB-IGBT芯片的制作方法，包括：
提供一衬底，所述衬底包括有划片区；
对所述划片区进行P型掺杂，形成预设深度的P型隔离区；
采用激光划片工艺沿所述P型隔离区进行划片，以得到所述RB-IGBT芯片。
优选的，对所述划片区进行P型掺杂包括：
采用光刻工艺在所述衬底具有所述划片区的表面制备掩膜层，其中，所述掩膜层对应所述划片区的区域为镂空区域；
采用掺杂工艺对所述划片区进行P型掺杂。
优选的，所述掺杂工艺为离子注入工艺。
优选的，所述P型掺杂为硼离子掺杂。
优选的，采用激光划片工艺沿所述P型隔离区进行划片包括：
采用激光划片工艺沿所述P型隔离区在其宽度方向的对称轴进行划片。
一种RB-IGBT芯片，所述RB-IGBT芯片采用上述的RB-IGBT芯片的制作方法制作而成。
相较于现有技术，本发明提供的技术方案至少具体以下优点：
本发明提供的RB-IGBT芯片的制作方法及RB-IGBT芯片，包括：提供一衬底，所述衬底包括有划片区；对所述划片区进行P型掺杂，形成预设深度的P型隔离区；采用激光划片工艺沿所述P型隔离区进行划片，以得到所述RB-IGBT芯片。
由上述内容可知，当对衬底的正面结构和背面结构均制备完毕后，对衬底的正面的划片区进行P型掺杂，以得到一预设深度的P型隔离区，而后采用激光划片工艺沿P型隔离区进行划片，由于激光产生高温，使得P型隔离区熔化，并在重力作用下向衬底的背面流动，以覆盖RB-IGBT芯片的侧面，进而随着激光的划片，形成包裹RB-IGBT芯片侧面的隔离层。相较于现有技术，本发明提供的技术方案，不仅耗时短，提高了制作效率，而且浪费小，降低了制作成本，且节省了资源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为一种RB-IGBT芯片的结构示意图；
图2为图1中沿AA’方向的切面图；
图3为现有的一种制作RB-IGBT芯片的示意图；
图4为本申请实施例提供的一种RB-IGBT芯片的制作方法的流程图；
图5a至图5c为本申请实施例提供的一种制作RB-IGBT芯片的结构流程示意图。
具体实施方式
正如背景技术所述，现有的RB-IGBT芯片在制作时耗时长，而且浪费大。具体的，参考图3所示，为现有的一种制作RB-IGBT芯片的示意图，其中，衬底只要正面包括有一划片区04，而后对划片区04进行P型掺杂，以得到P型隔离区05，而后在衬底上制作正面的有源区01和终端区02，以及背面的平面PN结，其中，RB-IGBT芯片的隔离层为沿划片区进行划片后得到的。发明人研究发现，由于RB-IGBT芯片的侧面需要被隔离层完全覆盖，因此，在对衬底的划片区进行P型掺杂时耗时长，且在掺杂过程中易出现P型隔离区的扩散范围过大情况，浪费大。
基于此，本申请实施例提供了一种RB-IGBT芯片的制作方法，包括：
提供一衬底，所述衬底包括有划片区；
对所述划片区进行P型掺杂，形成预设深度的P型隔离区；
采用激光划片工艺沿所述P型隔离区进行划片，以得到所述RB-IGBT芯片。
另外，本发明还提供了一种RB-IGBT芯片，所述RB-IGBT芯片采用上述的RB-IGBT芯片的制作方法制作而成。
本发明提供的RB-IGBT芯片的制作方法及RB-IGBT芯片，当对衬底的正面结构和背面结构均制备完毕后，对衬底的正面的划片区进行P型掺杂，以得到一预设深度的P型隔离区，而后采用激光划片工艺沿P型隔离区进行划片，由于激光产生高温，使得P型隔离区熔化，并在重力作用下向衬底的背面流动，以覆盖RB-IGBT芯片的侧面，进而随着激光的划片，形成包裹RB-IGBT芯片侧面的隔离层。相较于现有技术，本发明提供的技术方案，不仅耗时短，提高了制作效率，而且浪费小，降低了制作成本，且节省了资源。
以上是本发明的核心思想，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
结合图4和图5a至图5c所示，对本申请实施例提供的一种RB-IGBT芯片的制作方法进行详细的描述，其中，图4为本申请实施例提供的一种RB-IGBT芯片的制作方法的流程图，图5a至图5c为本申请实施例提供的一种制作RB-IGBT芯片的结构流程图。
其中，参考图4所示，本申请实施例提供的一种RB-IGBT的制作方法包括：
S100、提供一衬底。
具体的，提供一衬底，衬底包括有划片区，本申请实施例提供的衬底可以为硅衬底。本申请实施例提供的衬底为制备为正面结构和背面结构的衬底，即参考图5a所示，本申请实施例提供的衬底包括：有效区101、划片区102和背面结构的平面PN结，其中，有效区101包括有有源区和终端区。
需要说明的是，在本申请实施例提供的制作RB-IGBT芯片的方法中，对于RB-IGBT芯片的正面结构和背面结构的制备方法与现有技术相同，故在此不作具体的赘述。
S200、在衬底上形成P型隔离区。
具体的，对划片区进行P型掺杂，形成预设深度的P型隔离区。其中，预设深度由衬底的厚度和后续激光划片工艺的工艺参数决定，对此本申请实施例不作具体的深度限制，根据实际应用进行具体设计。
参考图5b所示，对划片区102进行P型掺杂，形成预设深度的P型隔离区103。
进一步的，本申请实施例提供的对划片区进行P型掺杂包括：
采用光刻工艺在衬底具有划片区的表面制备掩膜层，其中，掩膜层对应划片区的区域为镂空区域；
采用掺杂工艺对划片区进行P型掺杂。具体的，
首先在衬底的具有划片区的表面制作光刻胶层，本申请实施例对于光刻胶的类型不作具体限制。而后通过曝光、显影等工艺，将光刻胶层制备为掩膜层，其中，掩膜层对应划片区的区域为镂空区域。另外，本申请实施例提供的掺杂工艺包括但不限于离子注入工艺，其中，P型掺杂为硼离子掺杂。需要说明的是，本申请实施例在对衬底的划片区进行掺杂时，对于掺杂离子的浓度、掺杂工艺的工艺参数等不作具体限制，需要根据实际应用进行具体设计
S300、采用激光划片工艺进行划片。
具体的，采用激光划片工艺沿P型隔离区进行划片，以得到RB-IGBT芯片。
参考图5c所示，沿P型隔离区103，采用激光划片工艺对衬底进行划片，以得到RB-IGBT芯片。
进一步的，采用激光划片工艺沿P型隔离区进行划片包括：
采用激光划片工艺沿P型隔离区在其宽度方向的对称轴进行划片，使得衬底的多个RB-IGBT芯片的隔离层的厚度均匀，提高制作RB-IGBT芯片的合格率。
相应的，本申请实施例还提供了一种RB-IGBT芯片，RB-IGBT芯片采用上述实施例提供的的RB-IGBT芯片的制作方法制作而成。
本申请实施例提供的RB-IGBT芯片的制作方法及RB-IGBT芯片，包括：提供一衬底，所述衬底包括有划片区；对所述划片区进行P型掺杂，形成预设深度的P型隔离区；采用激光划片工艺沿所述P型隔离区进行划片，以得到所述RB-IGBT芯片。
由上述内容可知，当对衬底的正面结构和背面结构均制备完毕后，对衬底的正面的划片区进行P型掺杂，以得到一预设深度的P型隔离区，而后采用激光划片工艺沿P型隔离区进行划片，由于激光产生高温，使得P型隔离区熔化，并在重力作用下向衬底的背面流动，以覆盖RB-IGBT芯片的侧面，进而随着激光的划片，形成包裹RB-IGBT芯片侧面的隔离层。相较于现有技术，本申请实施例提供的技术方案，不仅耗时短，提高了制作效率，而且浪费小，降低了制作成本，且节省了资源。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种RB-IGBT芯片的制作方法，其特征在于，包括：
提供一衬底，所述衬底包括有划片区；
对所述划片区进行P型掺杂，形成预设深度的P型隔离区；
采用激光划片工艺沿所述P型隔离区进行划片，以得到所述RB-IGBT芯片。
2.根据权利要求1所述的RB-IGBT芯片的制作方法，其特征在于，对所述划片区进行P型掺杂包括：
采用光刻工艺在所述衬底具有所述划片区的表面制备掩膜层，其中，所述掩膜层对应所述划片区的区域为镂空区域；
采用掺杂工艺对所述划片区进行P型掺杂。
3.根据权利要求2所述的RB-IGBT芯片的制作方法，其特征在于，所述掺杂工艺为离子注入工艺。
4.根据权利要求1所述的RB-IGBT芯片的制作方法，其特征在于，所述P型掺杂为硼离子掺杂。
5.根据权利要求1所述的RB-IGBT芯片的制作方法，其特征在于，采用激光划片工艺沿所述P型隔离区进行划片包括：
采用激光划片工艺沿所述P型隔离区在其宽度方向的对称轴进行划片。
6.一种RB-IGBT芯片，其特征在于，所述RB-IGBT芯片采用权利要求1～5任意一项所述的RB-IGBT芯片的制作方法制作而成。
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