用于RC-IGBT离子注入的掩膜结构以及其制作方法技术

本申请提供了一种用于RC

【技术实现步骤摘要】
用于RC
‑
IGBT离子注入的掩膜结构以及其制作方法


[0001]本申请涉及半导体领域，具体而言，涉及一种用于RC
‑
IGBT离子注入的掩膜结构以及其制作方法。

技术介绍

[0002]IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，即绝缘栅双极型晶体管，作为弱电控制强电的核心半导体器件广泛应用于工业、4C(通信、计算机、消费电子、汽车电子)、家电等产业领域。IGBT一般需要一个续流二极管(FRD，fast recovery diode)与其配套使用，两颗芯片同时使用增加成本，因此现在IGBT朝集成FRD的方向发展，即将IGBT和FRD集成到一颗芯片上做成逆导型IGBT(reverse conduct IGBT)，即RC
‑
IGBT。
[0003]在版图设计中，RC
‑
IGBT最为关键的是背面N+版图的设计；目前常见的RC
‑
IGBT版图设计中所对应的二极管区域均为相当大的一块区域，包含很多个IGBT的元胞，相当于一个个分布的二极管为一定个数的IGBT元胞续流；或是在背面将IGBT的终端完全作为FRD区域，再在元胞区对增加部分FRD区域。功率器件中，一张光刻版往往会对应多颗芯片，同时，传统的RC
‑
IGBT版图设计方式，每一颗芯片的背面光刻版均需要与正面光刻版进行对准，对于不同芯片面积的RC
‑
IGBT，正面和背面的光刻版均需要重新设计，研发过程较为繁琐，且成本较高。
[0004]因此，亟需一种可应用于不同面积的背面芯片的版图设计。
[0005]在
技术介绍
部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的
技术介绍
的理解，因此，
技术介绍
中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

技术实现思路

[0006]本申请的主要目的在于提供一种用于RC
‑
IGBT离子注入的掩膜结构以及其制作方法，以解决现有技术中RC
‑
IGBT离子注入的掩膜结构不能适用不同面积的芯片的问题。
[0007]为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了用于RC
‑
IGBT离子注入的掩膜结构，所述掩膜结构包括本体层和开设在所述本体层的多个开口，任意两个相邻的所述开口的中心点之间的间距相等。
[0008]进一步地，所有的所述开口的面积与所述本体层的面积的比值范围为1:5～1:4。
[0009]进一步地，所述开口呈矩阵方式分布。
[0010]进一步地，所述开口的形状包括以下之一：圆形、矩形以及多边形。
[0011]进一步地，所述本体层的材料包括以下至少之一：氧化硅以及氮化硅。
[0012]根据本申请的另一方面，提供了一种用于RC
‑
IGBT离子注入的掩膜结构的制作方法，包括：提供预备本体层；在所述预备本体层的表面上形成光刻胶层，所述光刻胶层包括多个第一图形，在排列方向上，任意两个相邻的所述第一图形的中心之间的间距相等；以所述光刻胶层为掩膜，向下刻蚀所述预备本体层，得到多个与所述第一图形对应的开口。
[0013]进一步地，第一面积与第二面积的比值范围为1:5～1:4，所述第一面积为所有所述第一图形的面积，所述第二面积为所述光刻胶层中除所述第一图形外的区域的面积。
[0014]进一步地，在所述预备本体层的表面上形成光刻胶层，包括：在所述预备本体层的表面上形成包括多个所述第一图形的所述光刻胶层，所述第一图形呈矩阵方式分布。
[0015]进一步地，所述第一图形的形状包括以下之一：圆形、矩形以及多边形。
[0016]进一步地，所述预备本体层的材料包括以下至少之一：氧化硅以及氮化硅。
[0017]应用本申请的技术方案，所述用于RC
‑
IGBT离子注入的掩膜结构，包括本体层和开设在所述本体层的多个开口，任意两个相邻的所述开口的中心点之间的间距相等。现有技术的分布式RC
‑
IGBT中，在背面交替分布的N+与P+注入区图案中，需要插入一个或一些面积较大的P型集电极区作为引导区来减小输出特性曲线的折回现象，故传统分布式RC
‑
IGBT需要正面与背面进行对准，因此，每一颗芯片的背面光刻版均需要与正面光刻版进行对准，本方案中，通过将RC
‑
IGBT离子注入的掩膜结构的开口设计成均匀分布排列，使得各个开口之间的区域可以承担引导区的作用，不需要额外的引导区，因此，RC
‑
IGBT离子注入的掩膜结构不需要与RC
‑
IGBT的正面结构进行对准，从而该掩膜结构不受芯片面积的约束，可在多种面积IGBT的使用，进而解决现有技术中RC
‑
IGBT离子注入的掩膜结构不能适用不同面积的芯片的问题。
附图说明
[0018]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0019]图1示出了根据本申请的一种实施例的RC
‑
IGBT离子注入的掩膜结构示意图；
[0020]图2示出了现有技术的一种实施例的RC
‑
IGBT输出折回现象的特性曲线示意图；
[0021]图3示出了根据本申请的一种具体实施例的RC
‑
IGBT器件的结构示意图。
[0022]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0023]101、开口；102、本体层；201、N型漂移区；202、栅极结构；203、P型基区；204、N型场终止区；205、N型集电极短路区；206、P型集电极区；211、栅氧化层；212、栅极；213、N+发射极区。
具体实施方式
[0024]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0025]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0026]应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件
“
连接”至该另一元件。
[0027]正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中，为了解决如上问题，本申请提出了一种用于RC
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于RC
‑
IGBT离子注入的掩膜结构，其特征在于，所述掩膜结构包括本体层和开设在所述本体层的多个开口，任意两个相邻的所述开口的中心点之间的间距相等。2.根据权利要求1所述的掩膜结构，其特征在于，所有的所述开口的面积与所述本体层的面积的比值范围为1:5～1:4。3.根据权利要求1所述的掩膜结构，其特征在于，所述开口呈矩阵方式分布。4.根据权利要求1至3中任一项所述的掩膜结构，其特征在于，所述开口的形状包括以下之一：圆形、矩形以及多边形。5.根据权利要求1至3中任一项所述的掩膜结构，其特征在于，所述本体层的材料包括以下至少之一：氧化硅以及氮化硅。6.一种用于RC
‑
IGBT离子注入的掩膜结构的制作方法，其特征在于，包括：提供预备本体层；在所述预备本体层的表面上形成光刻胶层，所述光刻胶层包...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢梓翔，李春艳，廖勇波，
申请(专利权)人：珠海零边界集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：