[发明专利]一种绝缘栅双极型晶体管的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件的制造方法，特别是涉及一种绝缘栅双极型晶体管的制备方法。

背景技术

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor），绝缘栅双极型晶体管，是由双极型三极管（BJT）和金属氧化物半导体场效应管（MOS）组成的功率半导体器件。

降低IGBT器件的导通压降，能够获得更好的电性能。

发明内容

基于此，为了解决传统绝缘栅双极型晶体管导通压降过高的问题，有必要提供一种绝缘栅双极型晶体管的制备方法。

一种绝缘栅双极型晶体管的制备方法，包括：提供衬底，在所述衬底的正面形成场氧层，用终端保护环光刻版光刻并刻蚀所述场氧层，并向被刻蚀开的区域下面的衬底内注入P型离子，形成终端保护环；用有源区光刻版光刻并刻蚀掉有源区区域的所述场氧层，以光刻胶为掩蔽膜向所述衬底内注入N型离子，并在场氧层被刻蚀掉的所述衬底上淀积多晶硅，在淀积的多晶硅上形成保护层，用多晶硅光刻版光刻并刻蚀掉多余的多晶硅和保护层，形成多晶硅栅，再对N型离子的注入区域进行推结后形成载流子增强区；或用有源区光刻版光刻并刻蚀掉有源区区域的所述场氧层，以光刻胶为掩蔽膜向所述衬底内注入N型离子，再推结后形成载流子增强区，并在场氧层被刻蚀掉的所述衬底上淀积多晶硅，在淀积的多晶硅上形成保护层，用多晶硅光刻版光刻并刻蚀掉多余的多晶硅和保护层，形成多晶硅栅；用P阱光刻版光刻并向载流子增强区内注入P型离子，推结后形成P型体区；借助多晶硅栅向P型体区内进行自对准注入N型离子，推结后形成N型重掺杂区；在多晶硅栅两侧形成侧墙，再向所述N型重掺杂区内注入P型离子，推结后形成P型重掺杂区；去除所述保护层后向所述多晶硅栅进行多晶硅注入掺杂；形成层间介质，进行绝缘栅双极型晶体管的正面金属化工艺，进行背面减薄、P型离子注入及退火工艺，及进行绝缘栅双极型晶体管的背面金属化工艺。

在其中一个实施例中，所述在多晶硅栅两侧形成侧墙的步骤之后，向所述N型重掺杂区内注入P型离子的步骤之前，还包括对所述N型重掺杂区进行刻蚀形成凹坑区域的步骤，所述凹坑区域向内凹陷的深度相对于两侧的衬底为0.15微米～0.3微米。

在其中一个实施例中，所述在淀积的多晶硅上形成保护层的步骤包括在所述多晶硅表面形成第一氧化层，在所述第一氧化层表面淀积氮化硅层。

在其中一个实施例中，所述进行绝缘栅双极型晶体管的正面金属化工艺的工艺之后还包括再向所述P型重掺杂区内进行一次P型离子注入的步骤。

在其中一个实施例中，所述向被刻蚀开的区域下面的衬底内注入P型离子，形成终端保护环的步骤中，所述P型离子为硼离子；所述以光刻胶为掩蔽膜向所述衬底内注入N型离子的步骤中，所述N型离子为磷离子；所述用P阱光刻版光刻并向载流子增强区内注入P型离子的步骤中，所述P型离子为硼离子；所述借助多晶硅栅向P型体区内进行自对准注入N型离子的步骤中，所述N型离子为砷离子；所述向N型重掺杂区内注入P型离子的步骤中，所述P型离子为硼离子；所述去除保护层后向所述多晶硅栅进行多晶硅注入掺杂的步骤中，注入的离子为磷离子。

在其中一个实施例中，所述在多晶硅栅两侧形成侧墙的步骤包括：淀积第二氧化层、然后通过腐蚀去除多余的所述第二氧化层，剩余的第二氧化层形成所述侧墙。

在其中一个实施例中，所述进行绝缘栅双极型晶体管的正面金属化工艺的步骤包括用接触孔光刻版光刻并刻蚀出接触孔，并在所述层间介质上溅射导电金属，之后采用金属光刻版光刻并刻蚀溅射的金属形成覆盖所述层间介质的金属引线层。

在其中一个实施例中，所述衬底的材质为硅、碳化硅、砷化镓、磷化铟或锗硅中的一种。

在其中一个实施例中，所述衬底的材质为晶向<100>的单晶硅。

在其中一个实施例中，所述形成层间介质的步骤是淀积硼磷硅玻璃并进行热回流，形成覆盖所述多晶硅栅表面和侧墙表面的层间介质。

上述绝缘栅双极型晶体管的制备方法，通过在用有源区光刻版将有源区区域的场氧层刻开时，就进行N型离子的注入，以增加沟道中载流子浓度，形成载流子增强区，从而降低了导通压降。

附图说明

图1是一实施例中绝缘栅双极型晶体管的结构示意图；

图2是一实施例中绝缘栅双极型晶体管的制备方法的流程图；

图3A～图3F是一实施例中采用绝缘栅双极型晶体管的制备方法制备的绝缘栅双极型晶体管在制备过程中的局部剖视图。

具体实施方式