[发明专利]绝缘栅双极型晶体管及其制作方法

权利要求书

1.一种绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，在第一半导体类型的衬底的一侧，在该衬底与第二半导体类型的沟道区之间，存在第二半导体类型的第一掺杂区，其中，该第一掺杂区的掺杂浓度小于所述沟道区的掺杂浓度；

在所述衬底的另一侧，在该衬底与集电极金属电极之间，存在第一半导体类型的第二掺杂区。

2.根据权利要求1所述的绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，所述第一掺杂区的峰值浓度比所述沟道区的峰值浓度小1至2个数量级。

3.根据权利要求2所述的绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，在所述衬底和栅氧化层之间，还存在第一半导体类型的缓冲区和外延层；

所述缓冲区的峰值浓度小于3E16CM-3；

所述外延层的峰值浓度在8E14CM-3至8E15CM-3之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，所述第一掺杂区的掺杂浓度在1E15CM-3至1E16CM-3之间；

所述衬底的峰值浓度在1E14CM-3至1E15CM-3之间。

5.一种绝缘栅双极型晶体管的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

在第一半导体类型的硅衬底上进行外延生长，在外延过程中先生长缓冲区层，再生长外延层，然后光刻注入第二半导体类型材料，再外延，然后再光刻，最后形成第一掺杂区；

生长栅氧化层，淀积多晶硅，利用栅极光刻掩膜形成栅极；

利用多晶硅做阻挡层，普注第二半导体类型材料并退火推阱形成第二半导体类型的沟道区；

利用多晶硅做阻挡层，普注第一半导体类型材料形成增强型第一半导体类型源区；

利用光刻掩膜形成增强型第二半导体类型图案，注入高浓度的第二半导体类型材料，形成增强型第二半导体类型源区，淀积硼磷硅玻璃，形成氧化绝缘层，利用掩膜版光刻形成接触区；

淀积金属形成金属发射极；

背面研磨至所需厚度，然后利用同一块光刻掩膜，利用正负光刻胶原理，形成背面第一半导体类型的第二掺杂区的集电区和第二半导体类型的集电区，最后形成背面合金。

6.根据权利要求5所述的绝缘栅双极型晶体管的制作方法，其特征在于，在所述生长栅氧化层，淀积多晶硅，利用栅极光刻掩膜形成栅极的步骤中，栅氧化层的厚度在800A至1200A之间。

7.根据权利要求6所述的绝缘栅双极型晶体管的制作方法，其特征在于，在所述利用多晶硅做阻挡层，普注第二半导体类型材料并退火推阱形成第二半导体类型的沟道区的步骤中，退火推阱控制在2微米至4微米之间，所述沟道区峰值浓度在1E17CM-3至3E17CM-3之间，沟道宽度在1微米至3微米之间。

8.根据权利要求7所述的绝缘栅双极型晶体管的制作方法，其特征在于，在所述利用多晶硅做阻挡层，普注第一半导体类型材料形成增强型第一半导体类型源区的步骤中，所述增强型第一半导体类型源区的峰值浓度大于1E20CM-3。

9.根据权利要求8所述的绝缘栅双极型晶体管的制作方法，其特征在于，在所述利用光刻掩膜形成增强型第二半导体类型图案，注入高浓度的第二半导体类型材料，形成增强型第二半导体类型源区，淀积硼磷硅玻璃，形成氧化绝缘层，利用掩膜版光刻形成接触区的步骤中，所述增强型第二半导体类型源区的峰值浓度在5E19CM-3至5E20CM-3，深度在1微米至2微米之间。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的绝缘栅双极型晶体管的制作方法，其特征在于，在所述背面研磨至所需厚度，然后利用同一块光刻掩膜，利用正负光刻胶原理，形成背面第一半导体类型的集电区和第二半导体类型的集电区，最后形成背面合金的步骤中，包括以下子步骤：

背面研磨至所需厚度，然后硅腐蚀5微米至10微米之间，以释放应力；

利用同一块光刻掩膜，利用正负胶在光刻后可溶与不可溶的特性，一套光罩用两次，分别形成第一半导体类型的第二掺杂区的集电区和第二半导体类型的集电区，再用低温退火，温度在300度至450度之间，时间为30分钟至60分钟；

形成背面金属，做集电极；

其中，所述第一半导体类型的第二掺杂区的集电区和第二半导体类型的集电区的面积之比在1/5至1/3之间，两者的峰值浓度均大于3E18CM-3。