JP2014107377A - Manufacturing method of reverse conducting igbt - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、半導体集積回路装置(または半導体装置)の製造方法に関し、たとえば、逆導通型(Reverse Conducting)IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等のパワー系半導体装置の製造プロセスに適用することができるものである。 The present application relates to a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device (or a semiconductor device), and can be applied to a manufacturing process of a power semiconductor device such as a reverse conducting IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). is there.
日本特開2004−103765号公報(特許文献1)は、FZ(Floating Zone)法による単結晶シリコンウエハを用いたIGBTに関するものである。そこには、ポリイミド膜等を表面に形成した薄膜ウエハを高湿度条件に保持することで、ウエハの反りを解消する技術が開示されている。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-103765 (Patent Document 1) relates to an IGBT using a single crystal silicon wafer by FZ (Floating Zone) method. There is disclosed a technique for eliminating the warpage of a wafer by holding a thin film wafer having a polyimide film or the like formed on the surface under high humidity conditions.
日本特開2007−335659号公報(特許文献2)には、エッチングによって、ウエハの裏面の周辺部にリム(厚い部分)を有する半導体ウエハが開示されている。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-335659 (Patent Document 2) discloses a semiconductor wafer having a rim (thick part) in the peripheral part on the back surface of the wafer by etching.
日本特開2011−155092号公報(特許文献3)は、逆導通型IGBTに関するものである。そこには、デバイスの裏面のP型コレクタ領域に複数のドット状のN型不純物領域をフォトリソグラフィとイオン注入の組み合わせにより形成することでFWD(Fly Wheel Diode)を内蔵させた逆導通型IGBTが開示されている。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-155092 (Patent Document 3) relates to a reverse conducting IGBT. There is a reverse conducting IGBT having a built-in FWD (Fly Wheel Diode) by forming a plurality of dot-like N-type impurity regions in the P-type collector region on the back surface of the device by a combination of photolithography and ion implantation. It is disclosed.
逆導通型IGBTすなわち、フライバックダイオード内臓IGBTにおいては、デバイスチップの裏面に多数のドット状ダイオードカソード領域が分散形成されている。このダイオードカソード領域の導入は、通常、ウエハの裏面に通常のリソグラフィにより、レジスト膜のパターンを形成して、それをイオン注入のマスクとして実行される。しかし、このような裏面工程へのリソグラフィの導入は、ウエハの周辺部にリング状肉厚部を形成する方式(以下、「周辺肉厚リング薄膜ウエハ処理方式」という)に於いては、工程的に煩雑であり、プロセスコストの増加を招くという問題がある。 In a reverse conducting IGBT, that is, a flyback diode built-in IGBT, a large number of dot-shaped diode cathode regions are dispersedly formed on the back surface of the device chip. The introduction of the diode cathode region is usually performed by forming a resist film pattern on the back surface of the wafer by ordinary lithography and using it as a mask for ion implantation. However, the introduction of lithography into such a backside process is a process in which a ring-shaped thick part is formed in the peripheral part of the wafer (hereinafter referred to as “peripheral thick ring thin film wafer processing method”). However, there is a problem that the process cost increases.
このような課題を解決するための手段等を以下に説明するが、その他の課題と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。 Means for solving such problems will be described below, but other problems and novel features will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
本願において開示される実施の形態のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。 An outline of representative ones of the embodiments disclosed in the present application will be briefly described as follows.
すなわち、本願の一実施の形態の概要は、逆導通型IGBTの周辺肉厚リング薄膜ウエハ処理方式による製造方法に於いて、ウエハの裏面への選択的不純物導入を、外部マスクを用いたイオン注入によって実行するものである。 That is, an outline of an embodiment of the present application is that, in a manufacturing method using a reverse conducting IGBT peripheral peripheral ring thin film wafer processing method, selective impurity introduction into the back surface of the wafer is performed by ion implantation using an external mask. Is to be executed.
本願において開示される実施の形態のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。 The effects obtained by the representative ones of the embodiments disclosed in the present application will be briefly described as follows.
すなわち、前記本願の一実施の形態によれば、周辺肉厚リング薄膜ウエハ処理方式における裏面工程の簡素化が可能となる。 That is, according to one embodiment of the present application, the back surface process in the peripheral thick ring thin film wafer processing method can be simplified.
〔実施の形態の概要〕
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。
[Outline of Embodiment]
First, an outline of a typical embodiment of the invention disclosed in the present application will be described.
1.以下の工程を含む逆導通型IGBTの製造方法:
(a)第1の主面および第2の主面を有し、前記第1の主面上に、マトリクス状に多数の単位チップ領域が形成された半導体ウエハを準備する工程;
(b)前記半導体ウエハの前記第2の主面の内部領域を研削することにより薄膜化させ、前記半導体ウエハの周辺にリング状肉厚領域を残存させる工程;
(c)前記工程(b)の後、前記半導体ウエハの前記第2の主面に、外部マスクを取り付けた状態で、前記半導体ウエハの前記第2の主面側から、イオン注入を実行することにより、前記半導体ウエハの前記第2の主面内に、選択的に不純物イオンを導入する工程。
1. A method for manufacturing a reverse conducting IGBT including the following steps:
(A) preparing a semiconductor wafer having a first main surface and a second main surface, wherein a plurality of unit chip regions are formed in a matrix on the first main surface;
(B) a step of thinning the inner region of the second main surface of the semiconductor wafer by grinding to leave a ring-shaped thick region around the semiconductor wafer;
(C) After the step (b), ion implantation is performed from the second main surface side of the semiconductor wafer with an external mask attached to the second main surface of the semiconductor wafer. The step of selectively introducing impurity ions into the second main surface of the semiconductor wafer.
2.前記項1の逆導通型IGBTの製造方法において、更に、以下の工程を含む:
(d)前記半導体ウエハから外部マスクを取り外す工程;
(e)前記工程(d)の後、前記不純物イオンの活性化のためのレーザアニールを実行する工程。
2. The method for manufacturing a reverse conducting IGBT according to
(D) removing the external mask from the semiconductor wafer;
(E) A step of performing laser annealing for activating the impurity ions after the step (d).
3.前記項2の逆導通型IGBTの製造方法において、更に、以下の工程を含む:
(f)前記工程(e)の後、前記半導体ウエハの前記第2の主面に、メタル裏面電極を形成する工程。
3. The manufacturing method of the reverse conducting IGBT according to
(F) A step of forming a metal back electrode on the second main surface of the semiconductor wafer after the step (e).
4.前記項3の逆導通型IGBTの製造方法において、更に、以下の工程を含む:
(g)前記工程(f)の後、前記半導体ウエハに対して、電子線を照射する工程。
4). The method for manufacturing a reverse conducting IGBT according to
(G) A step of irradiating the semiconductor wafer with an electron beam after the step (f).
5.前記項4の逆導通型IGBTの製造方法において、更に、以下の工程を含む:
(h)前記工程(g)の後、前記リング状肉厚領域を除去する工程;
(i)前記工程(h)の後、前記半導体ウエハを個々の単位チップ領域に分割する工程。
5. The method for manufacturing a reverse conducting IGBT according to
(H) After the step (g), removing the ring-shaped thick region;
(I) A step of dividing the semiconductor wafer into individual unit chip regions after the step (h).
6.前記項1から5のいずれか一つの逆導通型IGBTの製造方法において、前記不純物イオンは、半導体ウエハの前記第2の主面の逆導通ダイオードのカソード領域となるべき部分に導入される。
6). In the method for manufacturing a reverse conducting IGBT according to any one of
7.前記項1から6のいずれか一つの逆導通型IGBTの製造方法において、前記外部マスクは、イオン注入の際には、前記リング状肉厚領域の内部の円形凹部にはめ込まれている。
7). In the method of manufacturing a reverse conducting IGBT according to any one of
8.前記項1から7のいずれか一つの逆導通型IGBTの製造方法において、前記外部マスクのイオン注入マスク領域は、ポリイミド膜によって構成されている。
8). In the method for manufacturing a reverse conducting IGBT according to any one of
9.前記項8の逆導通型IGBTの製造方法において、前記外部マスクの前記イオン注入マスク領域は、前記外部マスクのリング状枠体によって周辺を保持されている。 9. In the manufacturing method of the reverse conducting IGBT according to Item 8, the periphery of the ion implantation mask region of the external mask is held by a ring-shaped frame body of the external mask.
10. 前記項9の逆導通型IGBTの製造方法において、前記半導体ウエハの前記リング状肉厚領域と、前記外部マスクの前記リング状枠体は、イオン注入の際には、相互に粘着テープによって、固定されている。 10. In the method of manufacturing a reverse conducting IGBT according to Item 9, the ring-shaped thick region of the semiconductor wafer and the ring-shaped frame body of the external mask are fixed to each other with an adhesive tape at the time of ion implantation. Has been.
〔本願における記載形式・基本的用語・用法の説明〕
1.本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクションに分けて記載する場合もあるが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しを省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
[Description format, basic terms, usage in this application]
1. In the present application, the description of the embodiment may be divided into a plurality of sections for convenience, if necessary, but these are not independent from each other unless otherwise specified. Each part of a single example, one part is the other part of the details, or part or all of the modifications. Moreover, as a general rule, the same part is not repeated. In addition, each component in the embodiment is not indispensable unless specifically stated otherwise, unless it is theoretically limited to the number, and obviously not in context.
更に、本願において、「半導体装置」というときは、主に、各種トランジスタ(能動素子)単体、またはそれらを中心に、抵抗、コンデンサ等を半導体チップ等(たとえば単結晶シリコン基板)上に集積したものをいう。ここで、各種トランジスタの代表的なものとしては、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)に代表されるMISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)を例示することができる。このとき、各種単体トランジスタの代表的なものとしては、パワーMOSFETやIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)を例示することができる。これらは、一本にパワー系半導体デバイスに分類され、その中には、パワーMOSFET、IGBTの外、バイポーラパワートランジスタ、サイリスタ(Thyristor)、パワーダイオード等を含む。 Further, in the present application, the term “semiconductor device” mainly refers to various transistors (active elements) alone, or a device in which resistors, capacitors, etc. are integrated on a semiconductor chip or the like (for example, a single crystal silicon substrate). Say. Here, as a representative of various transistors, a MISFET (Metal Insulator Semiconductor Effect Transistor) typified by a MOSFET (Metal Oxide Field Effect Transistor) can be exemplified. At this time, typical examples of various single transistors include power MOSFETs and IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors). These are categorized into power semiconductor devices, and include power MOSFETs, IGBTs, bipolar power transistors, thyristors, power diodes, and the like.
パワーMOSFETの代表的な形態は、表面にソース電極があり、裏面にドレイン電極がある2重拡散型縦型パワーMOSFET(Double Duffused Vertical Power MOSFET)である。この2重拡散型縦型パワーMOSFETには、主に2種類に分類でき、第1は実施形態において主に説明するプレーナゲート(Planar Gate)型であり、第2はU−MOSFET等のトレンチ(Trench Gate)ゲート型である。 A typical form of the power MOSFET is a double diffused vertical power MOSFET having a source electrode on the front surface and a drain electrode on the back surface. This double diffusion type vertical power MOSFET can be mainly classified into two types, the first is a planar gate type described mainly in the embodiment, and the second is a trench (such as a U-MOSFET) ( (Trench Gate) gate type.
パワーMOSFETには、その他に、LD−MOSFET(Lateral−Diffused MOSFET)がある。 Other power MOSFETs include LD-MOSFETs (Lateral-Diffused MOSFETs).
2.同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「AからなるX」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかに、そうでない場合を除き、A以外の要素を主要な構成要素のひとつとするものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Aを主要な成分として含むX」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、SiGe合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。 2. Similarly, in the description of the embodiment and the like, the material, composition, etc. may be referred to as “X consisting of A”, etc., except when clearly stated otherwise and clearly from the context, except for A It does not exclude what makes an element one of the main components. For example, as for the component, it means “X containing A as a main component”. For example, “silicon member” is not limited to pure silicon, but also includes SiGe alloys, other multi-component alloys containing silicon as a main component, and members containing other additives. Needless to say.
同様に、「酸化シリコン膜」、「酸化シリコン系絶縁膜」等と言っても、比較的純粋な非ドープ酸化シリコン(Undoped Silicon Dioxide)だけでなく、その他の酸化シリコンを主要な成分とする絶縁膜を含む。たとえば、TEOSベース酸化シリコン(TEOS−based silicon oxide)、PSG(Phosphorus Silicate Glass)、BPSG(Borophosphosilicate Glass)等の不純物をドープした酸化シリコン系絶縁膜も酸化シリコン膜である。また、熱酸化膜、CVD酸化膜のほか、SOG(Spin On Glass)、ナノクラスタリングシリカ(NSC:Nano−Clustering Silica)等の塗布系膜も酸化シリコン膜または酸化シリコン系絶縁膜である。そのほか、FSG(Fluorosilicate Glass)、SiOC(Silicon Oxicarbide)またはカーボンドープ酸化シリコン(Carbon−doped Silicon oxide)またはOSG(Organosilicate Glass)等のLow−k絶縁膜も同様に、酸化シリコン膜または酸化シリコン系絶縁膜である。更に、これらと同様な部材に空孔を導入したシリカ系Low−k絶縁膜(ポーラス系絶縁膜、「ポーラスまたは多孔質」というときは、分子性多孔質を含む)も酸化シリコン膜または酸化シリコン系絶縁膜である。 Similarly, “silicon oxide film”, “silicon oxide insulating film” and the like are not only relatively pure undoped silicon oxide but also other silicon oxide as main components. Including membrane. For example, a silicon oxide insulating film doped with impurities such as TEOS-based silicon oxide (TEOS-based silicon oxide), PSG (phosphorus silicon glass), BPSG (borophosphosilicate glass) is also a silicon oxide film. In addition to a thermal oxide film and a CVD oxide film, a coating system film such as SOG (Spin On Glass) or nano-clustering silica (NSC) is also a silicon oxide film or a silicon oxide insulating film. In addition, a low-k insulating film such as FSG (Fluorosilicate Glass), SiOC (Silicon Oxide silicide), carbon-doped silicon oxide (OSD), or OSG (Organosilicate Glass) is similarly used. It is a membrane. Further, a silica-based Low-k insulating film (porous insulating film, including “porous” or “porous”) including a hole in a member similar to these is also a silicon oxide film or silicon oxide. It is a system insulating film.
また、酸化シリコン系絶縁膜と並んで、半導体分野で常用されているシリコン系絶縁膜としては、窒化シリコン系絶縁膜がある。この系統に属する材料としては、SiN,SiCN,SiNH,SiCNH等がある。ここで、「窒化シリコン」というときは、特にそうでない旨明示したときを除き、SiNおよびSiNHの両方を含む。同様に、「SiCN」というときは、特にそうでない旨明示したときを除き、SiCNおよびSiCNHの両方を含む。 In addition to silicon oxide insulating films, silicon nitride insulating films that are commonly used in the semiconductor field include silicon nitride insulating films. Materials belonging to this system include SiN, SiCN, SiNH, SiCNH, and the like. Here, “silicon nitride” includes both SiN and SiNH unless otherwise specified. Similarly, “SiCN” includes both SiCN and SiCNH, unless otherwise specified.
3.「ウエハ」というときは、通常は半導体集積回路装置(半導体装置、電子装置も同じ)をその上に形成する単結晶シリコンウエハを指すが、エピタキシャルウエハ、SOI基板、LCDガラス基板等の絶縁基板と半導体層等の複合ウエハ等も含むことは言うまでもない。 3. “Wafer” usually refers to a single crystal silicon wafer on which a semiconductor integrated circuit device (same as a semiconductor device and an electronic device) is formed, but an insulating substrate such as an epitaxial wafer, an SOI substrate, an LCD glass substrate and the like. Needless to say, a composite wafer such as a semiconductor layer is also included.
4.図形、位置、属性等に関して、好適な例示をするが、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、厳密にそれに限定されるものではないことは言うまでもない。従って、たとえば、「正方形」とは、ほぼ正方形を含み、「直交」とは、ほぼ直交する場合を含み、「一致」とは、ほぼ一致する場合を含む。このことは、「平行」、「直角」についても同じである。従って、たとえば、完全な平行からの10度程度のずれは、平行に属する。 4). The figure, position, attribute, and the like are preferably illustrated, but it is needless to say that the present invention is not strictly limited to this unless it is clearly indicated otherwise and the context clearly does not. Therefore, for example, “square” includes a substantially square, “orthogonal” includes a case where the two are substantially orthogonal, and “match” includes a case where the two substantially match. The same applies to “parallel” and “right angle”. Therefore, for example, a deviation of about 10 degrees from perfect parallel belongs to parallel.
また、ある領域について、「全体」、「全般」、「全域」等というときは、「ほぼ全体」、「ほぼ全般」、「ほぼ全域」等の場合を含む。従って、たとえば、ある領域の80%以上は、「全体」、「全般」、「全域」ということができる。このことは、「全周」、「全長」等についても同じである。 In addition, for a certain region, “whole”, “whole”, “whole area” and the like include cases of “substantially whole”, “substantially general”, “substantially whole area” and the like. Therefore, for example, 80% or more of a certain area can be referred to as “whole”, “whole”, and “whole area”. The same applies to “all circumferences”, “full lengths”, and the like.
更に、有るものの形状について、「矩形」というときは、「ほぼ矩形」を含む。従って、たとえば、矩形と異なる部分の面積が、全体の20%程度未満であれば、矩形ということができる。この場合に於いて、このことは、「環状」等についても同じである。この場合に於いて、環状体が、分断されている場合は、その分断された要素部分を内挿または外挿した部分が環状体の一部である。なお、本願に於いて、外部マスクの枠体およびウエハの周辺肉厚部等について、「環状」または「リング状」というときは、基本的に閉環を意味する。 Further, regarding the shape of a certain object, “rectangular” includes “substantially rectangular”. Therefore, for example, if the area of the portion different from the rectangle is less than about 20% of the whole, it can be said to be a rectangle. In this case, the same applies to “annular” and the like. In this case, when the annular body is divided, a portion obtained by interpolating or extrapolating the divided element portion is a part of the annular body. In the present application, the term “annular” or “ring-shaped” for the frame of the external mask, the peripheral thick portion of the wafer, etc. basically means a closed ring.
また、周期性についても、「周期的」は、ほぼ周期的を含み、個々の要素について、たとえば、周期のずれが20%未満程度であれば、個々の要素は「周期的」ということができる。更に、この範囲から外れるものが、その周期性の対象となる全要素のたとえば20%未満程度であれば、全体として「周期的」ということができる。 Also, with regard to periodicity, “periodic” includes almost periodic, and for each element, for example, if the deviation of the period is less than about 20%, each element can be said to be “periodic”. . Furthermore, if what is out of this range is, for example, less than about 20% of all the elements to be periodic, it can be said to be “periodic” as a whole.
なお、本節の定義は、一般的なものであり、以下の個別の記載で異なる定義があるときは、ここの部分については、個別の記載を優先する。ただし、当該個別の記載部分に規定等されていない部分については、明確に否定されていない限り、本節の定義、規定等がなお有効である。 Note that the definitions in this section are general, and when there are different definitions in the following individual descriptions, priority is given to the individual descriptions for this part. However, the definition, provisions, etc. of this section are still valid for parts that are not stipulated in the individual description part, unless explicitly denied.
5.さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。 5. In addition, when a specific number or quantity is mentioned, a numerical value exceeding that specific number will be used unless specifically stated otherwise, unless theoretically limited to that number, or unless otherwise clearly indicated by the context. There may be a numerical value less than the specific numerical value.
6.本願に於いて、「外部マスク」とは、ウエハに装着して使用するために、予めパターンが形成されたイオン注入用マスクであって、着脱して、複数回使用できるものを言う。これに対して、通常のマスク、すなわち、「内部マスク」とは、ウエハに塗布又は接着した膜に事後的にパターンを形成するマスクである。また、外部マスクは、ウエハ外に設置して、イオン経路を部分的に遮断するアパーチャ(Aperture)とは異なる概念である。 6). In the present application, an “external mask” refers to an ion implantation mask in which a pattern is formed in advance for use on a wafer, which can be attached and detached and used multiple times. On the other hand, a normal mask, that is, an “internal mask” is a mask that subsequently forms a pattern on a film applied or adhered to a wafer. The external mask is a concept different from an aperture that is installed outside the wafer and partially blocks the ion path.
〔実施の形態の詳細〕
実施の形態について更に詳述する。各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。
[Details of the embodiment]
The embodiment will be further described in detail. In the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar symbols or reference numerals, and description thereof will not be repeated in principle.
また、添付図面においては、却って、煩雑になる場合または空隙との区別が明確である場合には、断面であってもハッチング等を省略する場合がある。これに関連して、説明等から明らかである場合等には、平面的に閉じた孔であっても、背景の輪郭線を省略する場合がある。更に、断面でなくとも、空隙でないことを明示するために、ハッチングを付すことがある。 In the accompanying drawings, hatching or the like may be omitted even in a cross section when it becomes complicated or when the distinction from the gap is clear. In relation to this, when it is clear from the description etc., the contour line of the background may be omitted even if the hole is planarly closed. Furthermore, even if it is not a cross section, it may be hatched to clearly indicate that it is not a void.
なお、二者択一の場合の呼称に関して、一方を「第1」等として、他方を「第2」等と呼ぶ場合に於いて、代表的な実施の形態に沿って、対応付けして例示する場合があるが、たとえば「第1」といっても、例示した当該選択肢に限定されるものではないことは言うまでもない。 In addition, regarding the designation in the case of the alternative, when one is referred to as “first” or the like and the other is referred to as “second” or the like, it is exemplified in association with the representative embodiment. Of course, for example, “first” is not limited to the illustrated option.
1.本願の一実施の形態の対象デバイスである逆導通型IGBT(半導体装置)であるフライバックダイオード内臓IGBTの応用回路等の説明(主に図1および図2)
以下に示す応用例は、単なる一例であり、他の応用を目的とするデバイスにも適用できることは言うまでもない。
1. Description of application circuit and the like of flyback diode built-in IGBT which is a reverse conducting IGBT (semiconductor device) which is a target device according to an embodiment of the present application (mainly FIG. 1 and FIG. 2)
The application example shown below is merely an example, and it goes without saying that it can also be applied to a device intended for other applications.
図1は本願発明の一実施の形態の対象デバイスである逆導通型IGBTをモータドライブ回路に適用したときの回路の一例を示す要部回路図である。図2は本願発明の一実施の形態の対象デバイスである逆導通型IGBTの基本的構造を説明するための模式回路図である。これらに基づいて、本願の一実施の形態の対象デバイスである逆導通型IGBT(半導体装置)であるフライバックダイオード内臓IGBTの応用例を説明する。 FIG. 1 is a principal circuit diagram showing an example of a circuit when a reverse conducting IGBT, which is a target device according to an embodiment of the present invention, is applied to a motor drive circuit. FIG. 2 is a schematic circuit diagram for explaining the basic structure of a reverse conducting IGBT which is a target device according to an embodiment of the present invention. Based on these, an application example of a flyback diode built-in IGBT which is a reverse conducting IGBT (semiconductor device) which is a target device according to an embodiment of the present application will be described.
フライバックダイオード内臓IGBT3a,3b,3c,3d,3e,3fの具体的適用回路の一例(3相モータ駆動回路)を図1に示す。図1に示すように、この3相モータ駆動回路は、フライバックダイオード内臓IGBT3a,3b,3c,3d,3e,3fを用いて、直流電源6からの出力を高速スイッチングすることで、3相モータ7を駆動している。各フライバックダイオード内臓IGBT3a,3b,3c,3d,3e,3fは、IGBT素子部4a,4b,4c,4d,4e,4fとフライバックダイオード部5a,5b,5c,5d,5e,5fの組み合わせで構成されている。
FIG. 1 shows an example of a specific application circuit (three-phase motor driving circuit) of the
ここで、図2に示すように、個々のフライバックダイオード内臓IGBT素子3(逆導通IGBT)は、IGBT素子部4とフライバックダイオード部5から構成されている。逆導通IGBT素子3の各端子は、従来のバイポーラトランジスタ(またはパワーMOSFET)の端子と対応して、便宜上、エミッタ端子E、コレクタ端子C、ゲート端子G等と呼ばれるが、これらの呼び名は、必ずしも内部トランジスタの動作と対応するものではない。
Here, as shown in FIG. 2, each flyback diode built-in IGBT element 3 (reverse conducting IGBT) is composed of an
2.本願の前記一実施の形態の対象デバイスである逆導通型IGBT(半導体装置)のデバイス構造の説明(主に図3から図5)
このセクションでは、図2に示した逆導通IGBT素子3のチップの一例を説明する。通常、耐圧600ボルトの逆導通IGBT素子3を例にとると、チップサイズは、3から6ミリメートル角が平均的である。ここでは、説明の都合上、縦4ミリメートル(図3のY方向)、横5.2ミリメートル(図3のX方向)のチップを例にとり説明する。ここでは、デバイスの耐圧をたとえば、600ボルト程度として説明する。
2. Description of the device structure of a reverse conducting IGBT (semiconductor device) which is the target device of the one embodiment of the present application (mainly FIGS. 3 to 5)
In this section, an example of the chip of the reverse conducting
図3は本願発明の一実施の形態の対象デバイスである逆導通型IGBTのチップ上面図である。図4は図3のセル領域8の内部広域切り取り部R1の拡大平面図である。図5は図4のセル領域8の内部単位周期切り取り部R2のデバイス断面図である。これらに基づいて、本願の一実施の形態の対象デバイスである逆導通型IGBT(半導体装置)のデバイス構造を説明する。IGBTセル領域8のサイズは、縦4ミリメートル、横5.2ミリメートルのチップでは、たとえば、縦3ミリメートル、横4ミリメートル程度である。 FIG. 3 is a top view of a chip of a reverse conducting IGBT which is a target device according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is an enlarged plan view of the internal wide area cutout portion R1 of the cell region 8 of FIG. FIG. 5 is a device sectional view of the internal unit periodic cutout portion R2 of the cell region 8 of FIG. Based on these, the device structure of a reverse conducting IGBT (semiconductor device), which is a target device according to an embodiment of the present application, will be described. The size of the IGBT cell region 8 is, for example, about 3 mm in length and 4 mm in width for a chip having a length of 4 mm and a width of 5.2 mm.
まず、図3に基づいてチップの上面1a(デバイス面または第1の主面)の構造の概略を説明する。図3に示すように、逆導通型IGBTのチップ2の周辺領域には、環状のガードリング9が設けられており、その内側にはゲートパッドGおよびエミッタパッドEが設けられている。ここでは、一例として、縦4ミリメートル程度、横5.2ミリメートル程度とする。
First, an outline of the structure of the
次に図3のセル領域内部広域切り取り部R1の拡大平面図を図4に示す。図4に示すように、セル領域8(IGBTセル領域)は、X方向には連続的な併進対象性(すなわち、線状ゲート構造)を有し、Y方向には周期T(セル領域繰り返し構造単位周期)の周期構造を有する。すなわち、Y方向には、一定の間隔を置いて、同一幅の線状ゲート電極11(たとえばポリシリコントレンチゲート電極)が配置されており、各トレンチゲート電極11に沿うように、N+エミッタ領域12が設けられている。更に、隣接する一対のN+エミッタ領域12に跨るように、P+ボディコンタクト領域14が設けられている。
Next, FIG. 4 shows an enlarged plan view of the cell region internal wide area cutout portion R1 of FIG. As shown in FIG. 4, the cell region 8 (IGBT cell region) has a continuous translation property (that is, a linear gate structure) in the X direction, and a period T (cell region repeating structure) in the Y direction. (Unit period) periodic structure. In other words, linear gate electrodes 11 (for example, polysilicon trench gate electrodes) having the same width are arranged at regular intervals in the Y direction, and N +
次に、図4のセル領域内部単位周期切り取り部R2の断面構造を図5に示す。図5に示すように、たとえばN−型単結晶シリコン基板1のデバイス面1aには、たとえばアルミニウム系エミッタメタル電極10が形成されている。そして、シリコン基板1のデバイス面1aの表面領域には、N+エミッタ領域12、P型ボディ領域13、P+ボディコンタクト領域14、酸化シリコン膜等の絶縁膜(側面部はゲート絶縁膜15)で周囲を取り囲まれたトレンチゲート電極11が形成されている。一方、シリコン基板1の裏面1bには、コレクタメタル電極18が形成されており、シリコン基板1の裏面1b側の表面領域のほぼ全面には、P+コレクタ領域17(第2導電型のコレクタ領域)が形成されている。P型ボディ領域13とP+コレクタ領域17の間のシリコン基板1の主要部を占有する領域は、N−型ドリフト領域16(第1導電型のドリフト領域)であり、N−型ドリフト領域16のP+コレクタ領域17側端部のほぼ全面には、N−型ドリフト領域16よりも高濃度のN型フィールドストップ領域21が設けられている。更に、P+コレクタ領域17を貫通してN型フィールドストップ領域21と連結するように、コレクタ領域貫通N+領域19(ダイオードカソード領域)が設けられている。図中に一点破線で囲んだのは、IGBT素子部4およびフライバックダイオード部5である。なお、ここで囲んだ領域は、説明のため単純化しており、そのような作用をする領域の全部を含むものではない。
Next, FIG. 5 shows a cross-sectional structure of the cell region internal unit periodic cutout portion R2 of FIG. As shown in FIG. 5, for example, an aluminum-based
ここで、各部の寸法、不純物濃度の一例を示すと、以下のごとくである。すなわち、トレンチ幅0.35から0.5マイクロメートル程度、ゲート電極のピッチ2から3マイクロメートル程度、トレンチ深さ1.5マイクロメートル程度、pボディ領域13の深さ1マイクロメートル程度(不純物濃度:ボロン2x1017/cm3程度)である。更に、エミッタ領域12の深さ0.25マイクロメートル程度(不純物濃度:砒素2x1020/cm3程度)、P+ボディコンタクト領域14の深さ1.3マイクロメートル程度(不純物濃度:ボロン2x1020/cm3程度)、コレクタ領域17の厚さ0.6マイクロメートル程度、N型フィールドストップ領域21の厚さ0.9マイクロメートル程度である。
Here, an example of the dimensions and impurity concentration of each part is as follows. That is, the trench width is about 0.35 to 0.5 micrometers, the gate electrode pitch is about 2 to 3 micrometers, the trench depth is about 1.5 micrometers, and the depth of the
3.本願の前記一実施の形態の逆導通型IGBT(半導体装置)の製造プロセスの要部説明(主に図6から図14)
ここでは、ウエハプロセスを説明するが、ここでは主にN−型シリコン単結晶(たとえばリン濃度2x1014/cm3程度)の200φウエハを例にとり説明する。しかし、ここで説明することは、150φ、100φ、300φ、450φ等の各種径のウエハにも、ほぼそのまま当てはまる。なお、結晶方位を示す結晶方位表示部としてノッチ20(図15)を使用する例を示したが、ノッチ20の代わりにオリエンテーションフラットを使用してもよい。
3. Description of the main part of the manufacturing process of the reverse conducting IGBT (semiconductor device) of the one embodiment of the present application (mainly FIGS. 6 to 14)
Here, the wafer process will be described. Here, a description will be given mainly using a 200φ wafer of an N-type silicon single crystal (for example, a phosphorus concentration of about 2 × 10 14 / cm 3 ) as an example. However, what is described here also applies almost directly to wafers of various diameters such as 150φ, 100φ, 300φ, and 450φ. In addition, although the example which uses the notch 20 (FIG. 15) as a crystal orientation display part which shows a crystal orientation was shown, you may use an orientation flat instead of the
図6は図4のセル領域内部単位周期切り取り部R2に対応するデバイス断面プロセスフロー図(表面側プロセス完了時点)である。図7は図4のセル領域内部単位周期切り取り部R2に対応するデバイス断面プロセスフロー図(BGテープ貼り付け)である。図8は図4のセル領域内部単位周期切り取り部R2に対応するデバイス断面プロセスフロー図(バックグラインディング)である。図9は図4のセル領域内部単位周期切り取り部R2に対応するデバイス断面プロセスフロー図(P+コレクタ領域およびN型フィールドストップ領域の形成)である。図10は図4のセル領域内部単位周期切り取り部R2に対応するデバイス断面プロセスフロー図(ダイオードカソード領域へのイオン注入)である。図11は図4のセル領域内部単位周期切り取り部R2に対応するデバイス断面プロセスフロー図(イオン注入後のアニール)である。図12は図4のセル領域内部単位周期切り取り部R2に対応するデバイス断面プロセスフロー図(コレクタメタル電極形成)である。図13は図4のセル領域内部単位周期切り取り部R2に対応するデバイス断面プロセスフロー図(ダイシングテープ貼り付け)である。図14は図4のセル領域内部単位周期切り取り部R2に対応するデバイス断面プロセスフロー図(ダイシング)である。これらに基づいて、本願の一実施の形態の逆導通型IGBT(半導体装置)の製造プロセスの要部を説明する。 FIG. 6 is a device cross-sectional process flow diagram (at the time of completion of the surface side process) corresponding to the cell region internal unit periodic cutout part R2 of FIG. FIG. 7 is a device cross-sectional process flow diagram (BG tape pasting) corresponding to the cell region internal unit periodic cutout portion R2 of FIG. FIG. 8 is a device cross-sectional process flow diagram (back grinding) corresponding to the cell region internal unit periodic cutout part R2 of FIG. FIG. 9 is a device cross-sectional process flow diagram (formation of P + collector region and N-type field stop region) corresponding to the cell region internal unit periodic cutout portion R2 of FIG. FIG. 10 is a device cross-sectional process flow diagram (ion implantation into the diode cathode region) corresponding to the cell region internal unit periodic cutout portion R2 of FIG. FIG. 11 is a device cross-sectional process flow diagram (annealing after ion implantation) corresponding to the cell region internal unit periodic cutout part R2 of FIG. FIG. 12 is a device cross-sectional process flow diagram (collector metal electrode formation) corresponding to the cell region internal unit periodic cutout portion R2 of FIG. FIG. 13 is a device cross-sectional process flow diagram (dicing tape attachment) corresponding to the cell region internal unit periodic cutout portion R2 of FIG. FIG. 14 is a device cross-sectional process flow diagram (dicing) corresponding to the cell region internal unit periodic cutout part R2 of FIG. Based on these, the main part of the manufacturing process of the reverse conducting IGBT (semiconductor device) according to the embodiment of the present application will be described.
ここでは、ウエハプロセスの内、図6に示すファイナルパッシベーション形成およびファイナルパッシベーション膜への必要な開口形成(ゲート開口、エミッタ開口)以降について説明する(なお、図は、セル領域のファイナルパッシベーション膜の開口部分に当たるため、ファイナルパッシベーション膜は現れていない)。なお、ファイナルパッシベーション膜の最上部の部材としては、たとえばポリイミド系有機樹脂膜等の表面保護性の有機開樹脂膜を適用するのが好適である。これは、BGテープ等の剥離後のプロセスに於いて、ウエハの表面側を機械的な損傷から保護するのに有効だからである。 Here, in the wafer process, the final passivation formation and the necessary opening formation (gate opening, emitter opening) to the final passivation film shown in FIG. 6 and subsequent drawings will be described (the figure shows the opening of the final passivation film in the cell region). The final passivation film does not appear because it hits the part). As the uppermost member of the final passivation film, for example, a surface-protective organic open resin film such as a polyimide organic resin film is preferably used. This is because it is effective in protecting the surface side of the wafer from mechanical damage in the process after peeling of the BG tape or the like.
ファイナルパッシベーション膜への必要な開口形成が完了すると、図7に示すように、ウエハ1の表面1aにBG(Back Gringing)テープ31(たとえば厚さ百数十マイクロメートル程度)を張り付ける。
When the necessary opening formation in the final passivation film is completed, a BG (Back Gringing) tape 31 (for example, a thickness of about several hundreds of micrometers) is attached to the
次に、図8のように、BGテープ31側をバックグラインディング装置の吸着ステージに吸着した状態で、ウエハ1の裏面1b(すなわちN−型基板部1s)に回転するグラインディングホイールを押し当てて、図7のバックグラインディングで除去される部分22に対してバックグラインディング処理を実行することにより、当該部分を取り除く。このとき、元のウエハ1の厚さは、たとえば、725マイクロメートル程度であるが、バックグラインディング後は、50から150マイクロメートル程度である。その後、不要になったBGテープ31を剥離する。次に、必要に応じて、ウエハ1の裏面1b側に対して、スピンエッチ処理(エッチング量としては、たとえば2マイクロメートル程度)等を施す。
Next, as shown in FIG. 8, with the
次に、図9のように、ウエハ1の表面1a側をイオン注入装置のウエハステージに吸着した状態で、ウエハ1の裏面1b(N−型基板部1s)のほぼ全面に対して、コレクタ領域17(図10)を形成するためのボロンイオン注入52(たとえばボロン、40KeV,5x1014/cm2程度)を実行する。更に、フィールドストップ領域21(図10)を形成するための燐イオン注入53(たとえばリン、350Kev,4x1012/cm2程度)および、その活性化のためのアニール処理、たとえばレーザアニール等を実行する。
Next, as shown in FIG. 9, with the
次に、図10に示すように、ウエハ1の裏面1b側に、コレクタ領域貫通N+領域(すなわちダイオードカソード領域)へのイオン注入用の外部マスク23を取り付けた状態で、ウエハ1の表面1a側をイオン注入装置のウエハステージに吸着させる。そして、外部マスク23のイオン注入マスク領域23bの開口23pを通して、コレクタ領域貫通N+領域への燐イオン注入54(たとえばリン、250Kev,5x1014/cm2および125KeV,1x1015/cm2程度)を実行する。これにより、逆導通ダイオードのカソード領域となるべき領域に、不純物イオンが導入されたこととなる。その後、不要になった外部マスク23を取り外す。このように、比較的簡単に、ウエハの裏面に対して、選択的なイオン注入を実行することが出来る。
Next, as shown in FIG. 10, the
次に、例えば、レーザアニール(活性化アニール)等により、イオン注入で導入した不純物の活性化を実行することによって、図11に示すように、ダイオードカソード領域19を形成する。このように、外部マスク23を取り外した状態で、レーザアニールを実施するので、外部マスクの劣化やウエハの汚染を防止することが出来る。
Next, as shown in FIG. 11, the
次に、必要に応じて、ウエハ1の裏面1b側に対して、弗酸系エッチング液等を用いて、スピンエッチ処理等の表面処理を施した後、図12に示すように、たとえばウエハ1の表面1a側を下にしてスパッタリング装置のウエハステージ上に設置した状態で、スパッタリング成膜等により、コレクタメタル電極18を形成する。コレクタメタル電極18の構成としては、たとえば、ウエハに近い側から、ニッケル膜、チタン膜、ニッケル膜、金膜等の好適な一例として例示することができる。その後、必要に応じて、少数キャリアのライフタイム制御のための電子線照射および、そのアニール処理等を実行する。このように、レーザアニール、メタル裏面電極形成、電子線照射等の加熱を伴うプロセスを、外部マスクを取り外した上体で実行できるので、外部マスクの劣化やウエハの汚染を回避することができるメリットを有する。
Next, if necessary, surface treatment such as spin etching treatment is performed on the
次に、図13に示すように、ウエハ1の裏面1bにダイシングテープ33を貼り付けて、それを介してウエハ1をダイシングフレームに固定する。その状態で、まず、リング状肉厚領域42を例えば、ダイシングブレード等により、切断除去する。
Next, as shown in FIG. 13, a dicing
次に、図14に示すような状態で、ダンシングを実行することにより、ウエハ1を個々のチップ2に分割する。これによって図3に示すようなチップが得られる。
Next, in the state shown in FIG. 14, the
4.本願の前記一実施の形態の要部プロセスに関する詳細および外部マスクの変形例の説明(主に図15から図20)
このセクションでは、セクション3で説明したバックグラインディング工程(図8)、ダイオードカソード導入工程に使用する外部マスクの詳細、および、外部マスクの変形例を説明する。
4). Details of the main process of the one embodiment of the present application and description of modifications of the external mask (mainly FIGS. 15 to 20)
In this section, the details of the external mask used in the back grinding process (FIG. 8) described in
図15は本願の前記一実施の形態のバックグラインディング工程の詳細を説明するためのウエハの裏面全体図である。図16は図15のB−B’断面に対応するウエハの全体断面図である。図17は本願の前記一実施の形態に使用する外部マスクの詳細を説明するための外部マスクの表面全体図である。図18は図17のB−B’断面に対応する外部マスクの全体断面図である。図19は図10のイオン注入の際のウエハと外部マスクの相互関係を示すウエハおよび外部マスク(図18に対応)の全体断面図である。図20は本願の前記一実施の形態に使用する外部マスクの変形例を説明するための図19に対応する図10のイオン注入の際のウエハと外部マスクの相互関係を示すウエハおよび外部マスクの全体断面図である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の要部プロセスに関する詳細および外部マスクの変形例を説明する。 FIG. 15 is an overall view of the back surface of the wafer for explaining the details of the back grinding process according to the embodiment of the present application. FIG. 16 is an overall cross-sectional view of the wafer corresponding to the B-B ′ cross section of FIG. 15. FIG. 17 is a general view of the surface of the external mask for explaining details of the external mask used in the embodiment of the present application. FIG. 18 is an overall cross-sectional view of the external mask corresponding to the B-B ′ cross section of FIG. 17. FIG. 19 is an overall cross-sectional view of the wafer and the external mask (corresponding to FIG. 18) showing the mutual relationship between the wafer and the external mask at the time of ion implantation in FIG. FIG. 20 shows the mutual relationship between the wafer and the external mask in the ion implantation of FIG. 10 corresponding to FIG. 19 for explaining a modification of the external mask used in the one embodiment of the present application. It is whole sectional drawing. Based on these, the details of the main process of the one embodiment of the present application and a modified example of the external mask will be described.
(1)本願の前記一実施の形態のバックグラインディング工程の詳細説明(主に図15および図16):
図15および図16に示すように、バックグラインディング工程においては、たとえば、ウエハの表面1aにBGテープ31を貼り付けた状態で、グラインディングホイール51(回転ホイール)をウエハ1の裏面1bの内部領域30のみを、研削することによって、円形凹部41および周辺部のリング状肉厚領域42を形成する。なお、「内部領域30のみ」といっても、事前に、ウエハ1全体を薄くするために、ウエハ1の裏面1bの全体に対して、バックグラインディングを実行することを排除するものではない。また、ウエハ1の周辺には、結晶方位表示のためのノッチ20が設けられているが、結晶方位表示は、ノッチに限らず、オリエンテーションフラットでもよい。
(1) Detailed description of the back grinding process of the one embodiment of the present application (mainly FIGS. 15 and 16):
As shown in FIGS. 15 and 16, in the back grinding process, for example, the grinding wheel 51 (rotary wheel) is placed inside the
ここで、ここで示した例をより具体的にするために、各部の寸法の一例を以下に示す。すなわち、ウエハ1の当初の厚さは、たとえば、725マイクロメートル程度(範囲としては、たとえば、400から1000マイクロメートル程度)、円形凹部41の厚さは、たとえば、75マイクロメートル程度(範囲としては、たとえば、耐圧にもよるが30から150マイクロメートル程度)である。リング状肉厚領域42の厚さは、この例では、当初のウエハ1の厚さと、ほぼ同じであるが、異なっても良いことは言うまでもない。また、リング状肉厚領域42の幅は、たとえば、2ミリメートル程度(範囲としては、たとえば、1.5から2.5ミリメートル程度)である。
Here, in order to make the example shown here more concrete, an example of the dimension of each part is shown below. That is, the initial thickness of the
(2)本願の前記一実施の形態の外部マスク(基本形態)の詳細説明(主に図17から図19):
図10の外部マスク23(基本形態)の詳細構造を図17および図18に示す。図17および図18に示すように、外部マスク23は、ほぼ円形の薄膜であるイオン注入マスク領域23bと、これを接着保持するリング状枠体23r(またはリング状枠部)等で構成されている。このように、イオン注入マスク領域23bは、リング状枠体23rによって、その周辺を保持されているので、機械的衝撃等により、マスクずれを起こすことを有効に回避することができる。ただし、イオン注入マスク領域23bは、開口23pの部分を除き、平坦である。なお、イオン注入マスク領域23bの材料としては、たとえば、ポリイミド系樹脂膜(厚さ、たとえば、20マイクロメートル程度)等の耐熱性有機樹脂膜を好適なものとして例示することができる。また、リング状枠体23rの材料としては、たとえば、ステンレス(厚さ、たとえば、1ミリメートル程度、リング部分の幅は、たとえば、1.5ミリメートル程度)等の金属板を好適なものとして例示することができる。このようにイオン注入マスク領域23bは、ポリイミド樹脂等の耐熱性有機樹脂膜で構成されているので、イオン注入の際の温度上昇等によるマスク特性の劣化を回避することができる。
(2) Detailed description of the external mask (basic form) of the one embodiment of the present application (mainly FIGS. 17 to 19):
The detailed structure of the external mask 23 (basic form) of FIG. 10 is shown in FIGS. As shown in FIGS. 17 and 18, the
次に、使用時のウエハ1と外部マスク23の状態を図19に示す。図19に示すように、外部マスク23は、ウエハ1の裏面1bの円形凹部41(内部領域30)に、外部マスク23の裏面23fが密着するように、取り付けられている。すなわち、外部マスク23は、イオン注入の際には、リング状肉厚領域42の内部の円形凹部41に、はめ込まれているのである。このように、外部マスク23は、イオン注入の際には、リング状肉厚領域42の内部の円形凹部41に、はめ込まれているので、注入時、および、搬送時におけるマスクずれを最小限に抑えることができるほか、装着も簡単である。そして、ウエハ1のリング状肉厚領域42と、外部マスク23のリング状枠体23r(またはリング状枠部)が、相互に、固定用粘着テープ43によって固定されている。ここで、固定用粘着テープ43としては、たとえば、ポリイミド系樹脂テープ等の耐熱性有機樹脂系粘着テープを好適なものとして例示することができる。すなわち、この例に於いては、外部マスク23のイオン注入マスク領域23bは、ポリイミド膜によって構成されている。なお、ポリイミド系樹脂テープの寸法としては、たとえば、幅は、例えば、5ミリメートル程度、長さは、例えば、10ミリメートル程度、厚さは、例えば、50マイクロメートル程度を好適なものとして例示することができる。
Next, the state of the
このようなマスク構造に於いては、取り付け時のウエハ&マスク集合体の全体としての厚さが、比較的ウエハの厚さに近いので、自動搬送等の適用性が高いというメリットを有する。 Such a mask structure has a merit that applicability such as automatic transfer is high because the overall thickness of the wafer and mask assembly at the time of attachment is relatively close to the thickness of the wafer.
なお、ダイオードカソードのイオン注入の際には、たとえば、図19の状態で、ウエハ1の表面1a側をイオン注入装置のウエハステージに静電チャックにより吸着された状態で保持される。イオン注入は、外部マスク23の表面23d側から行われる。枚葉装置の場合には、たとえば、X方向に、ビームがスキャンされ、Y方向に、比較的低速で、ウエハがスキャン(平行移動)されることにより、ウエハ全体に不純物が導入される。一方、バッチ装置に於いては、円周上に複数セットされたウエハが高速回転(公転)しながら、円の中心が比較的低速で、平行移動して、ウエハ全体に不純物が導入される。したがって、マスクずれを最小限にする観点からは、枚葉装置が有利であり、処理能力の観点からは、バッチ装置が有利である。
In the ion implantation of the diode cathode, for example, in the state of FIG. 19, the
なお、言うまでもないことであるが、機械的安定性に問題がないのであれば、粘着テープの使用は必ずしも必要ではない。 Needless to say, the use of an adhesive tape is not necessarily required if there is no problem in mechanical stability.
(3)本願の前記一実施の形態の外部マスクの変形例(L字断面型)の説明(主に図20)
基本形態の外部マスク23(図17、図18および図19)に対する変形例(L字断面型)の外部マスク23を使用時の状態を図20に示す。図20に示すように、その他の形態および材料は同一であるが、リング状枠体23r(またはリング状枠部)の断面がL字断面型をしている点が異なっている。リング状枠体23rの材料としては、たとえば、ステンレス(厚さ、たとえば、薄い方が1ミリメートル程度で厚い方が、たとえば、2ミリメートル程度、リング部分の幅は、たとえば、内部が1.5ミリメートル程度で全体が、たとえば3.5ミリメートル程度)等の金属板を好適なものとして例示することができる。
(3) Description of a modified example (L-shaped cross section) of the external mask according to the embodiment of the present application (mainly FIG. 20)
FIG. 20 shows a state of using a modified external mask (L-shaped cross-section type)
このような形態とすることによって、ウエハ1と外部マスク23の固定が強固になり、処理中のマスクずれ等の可能性を更に低減することができるメリットを有する。
By adopting such a configuration, the
5.本願の一実施の形態の対象デバイスである逆導通型IGBT(半導体装置)の原理、基本的ダイオードカソード領域のレイアウト、変形例等の説明(主に図21から図26)
このセクションでは、図5、図10および図11で説明したコレクタ領域貫通N+領域19(ダイオードカソード領域)の具体的形成方法、レイアウト(基本例及び変形例)、デバイス面と裏面との関係等について説明する。
5. Description of principle of reverse conducting IGBT (semiconductor device), which is a target device of one embodiment of the present application, layout of basic diode cathode region, modification, etc. (mainly FIGS. 21 to 26)
In this section, the specific formation method, layout (basic and modified examples) of the collector region penetrating N + region 19 (diode cathode region) described in FIGS. 5, 10, and 11, the relationship between the device surface and the back surface, etc. explain.
図21は本願発明の対象デバイスの原理を説明するための図4のセル領域内部単位周期切り取り部R2に対応するデバイス断面図である。図22は本願発明の一実施の形態の対象デバイスである逆導通型IGBTの裏面ダイオードカソード分布図(基本レイアウト:直交格子全面敷き詰め方式)である。図23は本願発明の一実施の形態の対象デバイスである逆導通型IGBTのデバイス特性を示す特性図である。図24は図22に対応する広域平面図(基本レイアウト:直交格子全面敷き詰め方式)である。図25は図22に対応する広域平面図(基本レイアウト:ミクロ空孔&敷き詰め方式)である。図26は図22に対応する広域平面図(基本レイアウト:傾斜格子全面敷き詰め方式)である。これらに基づいて、本願の一実施の形態の対象デバイスである逆導通型IGBT(半導体装置)の原理、基本的ダイオードカソード領域のレイアウト、変形例等を説明する。 FIG. 21 is a device cross-sectional view corresponding to the cell region internal unit periodic cutout portion R2 of FIG. 4 for explaining the principle of the target device of the present invention. FIG. 22 is a back surface diode cathode distribution diagram (basic layout: orthogonal lattice whole surface spread method) of a reverse conducting IGBT which is a target device according to an embodiment of the present invention. FIG. 23 is a characteristic diagram showing device characteristics of a reverse conducting IGBT which is a target device according to an embodiment of the present invention. FIG. 24 is a plan view of a wide area corresponding to FIG. 22 (basic layout: orthogonal lattice entire surface spread method). FIG. 25 is a plan view of a wide area corresponding to FIG. 22 (basic layout: micro holes & spreading method). FIG. 26 is a plan view of a wide area corresponding to FIG. 22 (basic layout: inclined grid entire surface spread method). Based on these, the principle of a reverse conducting IGBT (semiconductor device), which is a target device according to an embodiment of the present application, a layout of a basic diode cathode region, a modification, and the like will be described.
次に、図21(図5に対応するセル領域8の単位周期部分のデバイス断面図)及び図22を用いて説明する。図21に示すように、エミッタ基準ゲート電位Vgeが内部MOSFET部24の閾値電圧を超えると、エミッタ領域12からドリフト領域16へ電子が注入されるが、これらの電子はドリフト領域16を横断して、N型フィールドストップ領域21に沿って、ダイオードカソード領域19に流れ込み、最終的にコレクタ電極18に到達する。しかし、ダイオードカソード領域19の密度が高すぎると、N型フィールドストップ領域内の抵抗成分25が小さいために、エミッタ基準コレクタ電位Vceが正の値で増加して行く際に、内部PNPトランジスタのコレクタ端子側PN接合26の電位差が十分に上昇しないため、スムーズにオンせず、いわゆるスナップバック(Snap Back)が発生する。一方、ダイオードカソード領域19の密度が低すぎると、ダイオード5(図5)の順方向電圧降下が大きくなる。このトレードオフを解消するために、この例では、図22に示すように、ダイオードカソード領域19のX軸方向(線状ゲート電極の延在方向)におけるピッチXPとY軸方向(ゲート電極の繰り返し方向)におけるピッチYPを異ならせることで、内部PNPトランジスタのコレクタ端子側PN接合26の電位差上昇とダイオードの順方向電圧降下の抑制の両立を可能とした。すなわち、X方向のピッチXPを十分低いダイオードの順方向電圧降下特性となるように十分に高密度に設定し、Y方向のピッチYPを内部PNPトランジスタがスムーズにオンするように十分に低密度に設定する。
Next, a description will be given with reference to FIG. 21 (device sectional view of a unit period portion of the cell region 8 corresponding to FIG. 5) and FIG. As shown in FIG. 21, when the emitter reference gate potential Vge exceeds the threshold voltage of the
このようにXY各方向のダイオードカソード領域19の密度を各方向別々に最適に設定すると、図23に示すように、IGBT素子部4がオンしている状態(エミッタ基準ゲート電位Vgeが正の値Vge(+)、エミッタ基準コレクタ電位Vceも正の値Vce(+))、および、逆方向ダイオード5がオンしている状態の両方において、良好な特性が得られる。
Thus, when the density of the
次に、図22に示したダイオードカソード領域19の2次元レイアウト(基本レイアウト)のマクロ的特長について説明する。図24に示すように、ドット状のダイオードカソード領域19(図24から図26においては、図示の都合上、X軸方向のドット状のダイオードカソード領域の数をほぼ1/4にして表示している)は、X方向のピッチXPおよびY方向のピッチYPをそれぞれ格子定数とする直交2次元格子を形成するように、ウエハ1の裏面1bの全面に、多数、敷き詰められている。このようにすることによって、裏面露光におけるチップの位置(光学マスクとウエハの相対位置)が、チップ2aとチップ2bのように異なる場合にも、単位チップ領域2内に含まれるダイオードカソード領域19の総数のばらつきを低く抑えることができる。
Next, the macro features of the two-dimensional layout (basic layout) of the
特に、チップ2のX軸方向の辺の長さをX方向のピッチXPのほぼ整数倍とし、かつ、チップ2のY軸方向の辺の長さをY方向のピッチYPのほぼ整数倍とすることにより、更に、単一のチップ領域2に含まれるダイオードカソード領域19の総数のばらつきを更に低く抑えることができる。もちろん、このようにすることは必須ではない。
In particular, the length of the side of the
なお、この例では、X方向のピッチXPはY方向のピッチYPに比べてずっと短いので、単一のチップ領域2に含まれるダイオードカソード領域19の総数はチップ2のX方向のずれに対して敏感ではない。従って、チップ2のY軸方向の辺の長さのみをY方向のピッチYPのほぼ整数倍とすることにより、十分に、単一のチップ領域2に含まれるダイオードカソード領域19の総数のばらつきを相当程度、低く抑えることができる。もちろん、このようにすることも必須ではない。
In this example, since the pitch XP in the X direction is much shorter than the pitch YP in the Y direction, the total number of
なお、ダイオードカソード領域19の2次元レイアウトは、敷き詰め格子(図24)、すなわち、ほぼ全部の格子点を占有するもの等に限らず、比較的自由である。そして、その径がチップ領域の短辺の半分程度の円S1,S2(その円が全てチップ領域内にあることを条件とする)等を考えたとき、これらの円(「マクロ基準円」という)がどの位置にあっても、その円に含まれるダイオードカソード領域19の総数が大きくばらつかないようにレイアウトすることが、素子の特性ばらつきを制御する観点から、有効である。なお、この点は、もちろん、必須ではないが、マクロ的に比較的一様に分布させることにより(すなわち、チップの第2の主面のほぼ前面にダイオードカソード領域によるXY2次元格子を構成させる)、設計が容易になるほか、表面と裏面の位置合わせが不要になるメリットがある。すなわち、ウエハ1の方位のみを合わせるだけで、チップ2の主軸方向をダイオードカソード領域19が構成する格子の格子方位に一致させることができる。
The two-dimensional layout of the
従って、図25(ミクロ抜き取り型)に示すように、格子点の内、幾つかを抜き取る等により、密度を調整することもできる。すなわち、ダイオードカソード領域19の2次元レイアウトを充填行29pと非充填行29uを任意に組み合わせて構成することができる。この場合も、マクロ基準円が、チップ領域内部のどの位置にあっても、その円に含まれるダイオードカソード領域19の総数が大きくばらつかないようにレイアウトすることが、素子の特性ばらつきを制御する観点から、有効である。なお、この図25の例は、図24(直交敷き詰め型)の例の変形例であり、ここに説明していない部分は、図24の説明と同じである。このように、格子点の単位で、ミクロに抜き取りするので、チップと同等な領域では、比較的均一になるので、チップごとにマクロな部分を1から数箇所にわたり、ダイオードカソード領域19が存在しない部分を作るのに比べて、逆方向ダイオードの順方向特性のばらつきを低減することができる。このメリットは、図24から図26の例に共通している。すなわち、単位格子単位(ミクロな領域で)で、ダイオードカソード領域19の密度を調整しているので、ウエハ1上の多数のチップ領域2とマスク72(図19)の相対位置関係に係らず、単位チップ当たりのダイオードカソード領域19の総数がほぼ一定になるので、逆方向ダイオードの順方向特性のばらつきを気にすることなく、IGBT特性の最適化をすることができる。
Therefore, as shown in FIG. 25 (micro sampling type), the density can be adjusted by extracting some of the lattice points. That is, the two-dimensional layout of the
更に、図24(直交敷き詰め型)のレイアウトの変形例として、図26に傾斜敷き詰め型レイアウトを例示することができる。この例は、ダイオードカソード領域19の各行29は充填行29のみで構成するが、XY格子を傾斜格子としたものである。レイアウトのしやすさを考慮すると、傾斜角は、5度以上、30度未満が好適と考えられる。なお、傾斜角は、5度未満は、実質的に直交格子に含まれるものとする。この場合も、マクロ基準円が、チップ領域内部のどの位置にあっても、その円に含まれるダイオードカソード領域19の総数が大きくばらつかないようにレイアウトすることが、素子の特性ばらつきを制御する観点から、有効である。また、これに図25の例を組み合わせて、傾斜抜き取り型レイアウトとすることもできる。
Furthermore, as a modified example of the layout of FIG. 24 (orthogonal spread type), an inclined spread type layout can be illustrated in FIG. In this example, each
すなわち、図24から図26に示すような単位格子レベルでのXY方向でのダイオードカソード領域密度の設定(Y方向密度をX方向密度よりも低くする。または、Y方向ピッチをX方向ピッチよりも長くする)することにより、マクロ的な一様性を保ちつつ、内部バイポーラトランジスタの円滑な動作を保障することができる。設計手順としては、以下のような手法を例示することができる。
(1)まず、図24から図26で説明したところに従って、適切なXY2次元格子構造を選択する。
(2)内部バイポーラトランジスタの円滑な動作を保障できるようにY方向ピッチを決める。この例では、たとえば、400マイクロメートル程度である。通常の条件で好適な範囲としては、300から500マイクロメートル程度を例示することができる。
(3)次に、逆方向ダイオードの順方向特性を確保できるように、X方向ピッチを決める。この例では、たとえば、80マイクロメートル程度である。通常の条件で好適な範囲としては、50から200マイクロメートル程度を例示することができる。
(4)X方向ピッチを考慮して、各ダイオードカソード領域19の平面形状及び面積を決める。この例では、たとえば、直径が45マイクロメートル程度の円形である。通常の条件で好適な範囲としては、10から100マイクロメートル程度を例示することができる。
(5)必要があれば、(2)の逆方向ダイオードの順方向特性のばらつきを更に提言するために、チップの各辺の長さと、Y方向ピッチまたはX方向ピッチの関係を調整する。
That is, the setting of the diode cathode region density in the XY direction at the unit cell level as shown in FIGS. 24 to 26 (the Y-direction density is made lower than the X-direction density, or the Y-direction pitch is set lower than the X-direction pitch). By making it longer, the smooth operation of the internal bipolar transistor can be ensured while maintaining macro uniformity. As a design procedure, the following methods can be exemplified.
(1) First, an appropriate XY two-dimensional lattice structure is selected according to the description with reference to FIGS.
(2) The pitch in the Y direction is determined so as to ensure smooth operation of the internal bipolar transistor. In this example, it is about 400 micrometers, for example. An example of a suitable range under normal conditions is about 300 to 500 micrometers.
(3) Next, the X direction pitch is determined so as to ensure the forward characteristics of the reverse diode. In this example, it is about 80 micrometers, for example. An example of a suitable range under normal conditions is about 50 to 200 micrometers.
(4) The planar shape and area of each
(5) If necessary, the relationship between the length of each side of the chip and the Y-direction pitch or the X-direction pitch is adjusted in order to further suggest variations in the forward characteristics of the reverse diode in (2).
6.前記実施の形態(変形例を含む)に関する補足的説明並びに全般についての考察(主に図27)
図27は本願の前記一実施の形態の逆導通型IGBTの製造方法のアウトラインを説明するためのウエハの全体上面および、そのC−C’断面の様子を示すウエハおよび外部マスクの全体断面図である。これに基づいて、前記実施の形態(変形例を含む)に関する補足的説明並びに全般についての考察を行う。
6). Supplementary explanation about the above-described embodiment (including modifications) and general consideration (mainly FIG. 27)
FIG. 27 is an overall cross-sectional view of the wafer and an external mask showing the overall top surface of the wafer and the CC ′ cross-section for explaining the outline of the manufacturing method of the reverse conducting IGBT of the one embodiment of the present application. is there. Based on this, a supplementary explanation regarding the above-described embodiment (including modifications) and a general consideration will be given.
(1)周辺肉厚リング薄膜ウエハ処理方式に関する考察:
裏面に周辺肉厚リングを有するウエハ1を用いて、ウエハの反りを低減した状態で処理する周辺肉厚リング薄膜ウエハ処理方式は、補強用ガラス基板等を用いずにプロセスを実行できるメリットを有する。しかし、本願発明者が検討したところによると、ウエハの裏面への通常のマスク(内部マスク)の適用は、周辺肉厚リングの存在によって、種々の問題があることが明らかとなった。
(1) Consideration of peripheral thick ring thin film wafer processing method:
The peripheral thick ring thin film wafer processing method using the
(2)前記一実施の形態の逆導通型IGBTの製造方法のアウトラインの説明(主に図27):
そこで、前記一実施の形態の逆導通型IGBTの製造方法においては、図27に示すように、以下のごとくである。すなわち、前記一実施の形態の逆導通型IGBTの製造方法のアウトラインは、
(2−1)まず、マトリクス状に多数の単位チップ領域2が形成されたウエハを準備する工程;
(2−2)ウエハ1の裏面1bの内部領域30を研削することにより、薄膜化させ、リング状肉厚領域42を残存させる工程;
(2−3)リング状肉厚領域42を残存させた状態で、ウエハ1の裏面1bに外部マスク23を取り付けて、ウエハ1の裏面1b内にイオン注入する工程を含む逆導通型IGBTの製造方法である。
(2) Outline of manufacturing method of reverse conducting IGBT according to one embodiment (mainly FIG. 27):
Therefore, in the method of manufacturing the reverse conducting IGBT according to the embodiment, as shown in FIG. That is, the outline of the manufacturing method of the reverse conducting IGBT of the embodiment is as follows:
(2-1) First, a step of preparing a wafer on which a large number of
(2-2) A step of grinding the
(2-3) Manufacture of reverse conducting IGBT including a step of attaching an
このようにすることによって、外部マスク23を複数回使用できるので、逐一、内部マスクを形成する工程を省略できるメリットを有する。また、周辺肉厚リング薄膜ウエハ処理方式に伴う種々のプロセス的な問題を回避することができる。
By doing so, the
7.サマリ
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本願の発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
7). Summary The invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the invention of the present application is not limited thereto, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the invention. .
例えば、前記実施の形態では、U−MOSFET等のトレンチ型ゲート構造のIGBT構造を例にとり具体的に説明したが、本願の発明はそれに限定されるものではなく、プレーナー型構造等にも全く同様に適用できることは言うまでもない。 For example, in the above embodiment, the IGBT structure having a trench gate structure such as a U-MOSFET has been specifically described as an example. However, the invention of the present application is not limited thereto, and the same applies to a planar structure or the like. Needless to say, it can be applied.
なお、前記実施の形態では、N+シリコン単結晶基板上のNエピタキシャル層上面に主にNチャネルデバイスを形成するものを具体的に説明したが、本願の発明はそれに限定されるものではなく、P+シリコン単結晶基板上のNエピタキシャル層上面にPチャネルデバイスを形成するものでもよい。 In the above embodiment, the N channel device is mainly formed on the upper surface of the N epitaxial layer on the N + silicon single crystal substrate. However, the present invention is not limited to this, and P + A P channel device may be formed on the upper surface of the N epitaxial layer on the silicon single crystal substrate.
また、前記実施の形態では、Nチャネル系IGBT(またはNPN系)を中心に説明したが、Pチャネル系IGBT(またはPNP系)については、構造的には、全ての領域のPNを置き換える操作(PN反転)を実行したものとなる。 In the above-described embodiment, the description has focused on the N-channel IGBT (or NPN system). However, regarding the P-channel IGBT (or PNP system), an operation for replacing the PN in all regions (in terms of structure) (PN inversion) is executed.
また、前記実施の形態では、単一の導電型領域からなるドリフト領域を有するデバイスを中心に説明したが、ドリフト領域をスーパジャンクション構造としたものでも良いことは、言うまでもない。 In the above-described embodiment, the description has been made centering on a device having a drift region composed of a single conductivity type region, but it goes without saying that the drift region may have a super junction structure.
更に、前記実施の形態では、非エピタキシャルウエハを使用して、バックグラインディング後に、裏面から高濃度不純物層を形成する例を説明したが、本願の発明はそれに限定されるものではなく、エピタキシャルウエハを使用して製造するものにも適用できることは言うまでもない。 Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which a non-epitaxial wafer is used and a high concentration impurity layer is formed from the back surface after back grinding has been described. However, the invention of the present application is not limited thereto, and the epitaxial wafer Needless to say, the present invention can also be applied to those manufactured using the above.
また、前記実施の形態では、パンチスルー型IGBTを具体的に説明したが、本願の発明はそれに限定されるものではなく、フィールドストップ層のないノンパンチスルー型IGBTにも、ほぼそのまま適用できることは言うまでもない。 Although the punch-through type IGBT has been specifically described in the above embodiment, the invention of the present application is not limited thereto, and it can be applied to a non-punch-through type IGBT without a field stop layer as it is. Needless to say.
1 半導体基板(またはウエハ)
1a (半導体基板の)デバイス面(第1の主面)
1b (半導体基板の)裏面(第2の主面)
1s ウエハのN−型基板部
2 チップまたはチップ領域
3、3a,3b,3c,3d,3e,3f フライバックダイオード内臓IGBT
4、4a,4b,4c,4d,4e,4f IGBT素子部
5、5a,5b,5c,5d,5e,5f フライバックダイオード部
6 直流電源
7 3相モータ
8 セル領域
9 ガードリング
10 エミッタメタル電極
11 トレンチゲート
12 N+エミッタ領域
13 P型ボディ領域
14 P+ボディコンタクト領域
15 ゲート絶縁膜
16 N−型ドリフト領域
17 P+コレクタ領域
18 コレクタメタル電極
19 ダイオードカソード領域(コレクタ領域貫通N+領域)
20 ノッチ
21 N型フィールドストップ領域
22 バックグラインディングで除去される部分
24 内部MOSFET部
23 外部マスク
23b 外部マスクのイオン注入マスク領域
23d 外部マスクの表面
23f 外部マスクの裏面
23p 外部マスクのイオン注入マスク領域の開口
23r 外部マスクのリング状枠体(またはリング状枠部)
25 N型フィールドストップ領域内の抵抗成分
26 内部PNPトランジスタのコレクタ端子側PN接合
29 コレクタ領域貫通N+領域の行(ダイオードカソード領域の行)
29p コレクタ領域貫通N+領域の行(ダイオードカソード領域の充填行)
29u コレクタ領域貫通N+領域の行(ダイオードカソード領域の非充填行)
30 ウエハの内部領域
31 BGテープ
33 ダイシングテープ
41 円形凹部
42 リング状肉厚領域
43 固定用粘着テープ
51 グラインディングホイール
52 コレクタ領域へのボロンイオン注入
53 フィールドストップ領域への燐イオン注入
54 コレクタ領域貫通N+領域への燐イオン注入
C コレクタ端子
E エミッタ端子(エミッタパッド)
G ゲート端子(ゲートパッド)
Ice エミッタ−コレクタ間電流
PX X方向のピッチ
PY Y方向のピッチ
R1 セル領域内部広域切り取り部
R2 セル領域内部単位周期切り取り部
S1,S2 径がチップの短辺の半分程度の円
T セル領域繰り返し構造単位周期
Vce エミッタ基準コレクタ電位
Vge エミッタ基準ゲート電位
1 Semiconductor substrate (or wafer)
1a Device surface (semiconductor substrate) (first main surface)
1b Back surface (second main surface) of the semiconductor substrate
1s N-type substrate portion of
4, 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f
20 Notch 21 N-type
25 Resistance component in N-type
29p N + region row through collector region (diode cathode region filling row)
29u Collector region through N + region row (diode cathode region unfilled row)
30 Internal region of
G Gate terminal (gate pad)
Ice Emitter-collector current PX Pitch in X direction PY Pitch in Y direction R1 Cell region internal wide area cutout portion R2 Cell area internal unit periodic cutout portion S1, S2 Circle whose diameter is about half the short side of the chip T Cell region repeat structure Unit period Vce Emitter reference collector potential Vge Emitter reference gate potential
Claims (10)
(a)第1の主面および第2の主面を有し、前記第1の主面上に、マトリクス状に多数の単位チップ領域が形成された半導体ウエハを準備する工程;
(b)前記半導体ウエハの前記第2の主面の内部領域を研削することにより薄膜化させ、前記半導体ウエハの周辺にリング状肉厚領域を残存させる工程;
(c)前記工程(b)の後、前記半導体ウエハの前記第2の主面に、外部マスクを取り付けた状態で、前記半導体ウエハの前記第2の主面側から、イオン注入を実行することにより、前記半導体ウエハの前記第2の主面内に、選択的に不純物イオンを導入する工程。 A method for manufacturing a reverse conducting IGBT including the following steps:
(A) preparing a semiconductor wafer having a first main surface and a second main surface, wherein a plurality of unit chip regions are formed in a matrix on the first main surface;
(B) a step of thinning the inner region of the second main surface of the semiconductor wafer by grinding to leave a ring-shaped thick region around the semiconductor wafer;
(C) After the step (b), ion implantation is performed from the second main surface side of the semiconductor wafer with an external mask attached to the second main surface of the semiconductor wafer. The step of selectively introducing impurity ions into the second main surface of the semiconductor wafer.
(d)前記半導体ウエハから外部マスクを取り外す工程;
(e)前記工程(d)の後、前記不純物イオンの活性化のためのレーザアニールを実行する工程。 The method of manufacturing a reverse conducting IGBT according to claim 1, further comprising the following steps:
(D) removing the external mask from the semiconductor wafer;
(E) A step of performing laser annealing for activating the impurity ions after the step (d).
(f)前記工程(e)の後、前記半導体ウエハの前記第2の主面に、メタル裏面電極を形成する工程。 The method of manufacturing a reverse conducting IGBT according to claim 2, further comprising the following steps:
(F) A step of forming a metal back electrode on the second main surface of the semiconductor wafer after the step (e).
(g)前記工程(f)の後、前記半導体ウエハに対して、電子線を照射する工程。 4. The method of manufacturing a reverse conducting IGBT according to claim 3, further comprising the following steps:
(G) A step of irradiating the semiconductor wafer with an electron beam after the step (f).
(h)前記工程(g)の後、前記リング状肉厚領域を除去する工程;
(i)前記工程(h)の後、前記半導体ウエハを個々の単位チップ領域に分割する工程。 5. The method of manufacturing a reverse conducting IGBT according to claim 4, further comprising the following steps:
(H) After the step (g), removing the ring-shaped thick region;
(I) A step of dividing the semiconductor wafer into individual unit chip regions after the step (h).
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