[发明专利]一种场终止型绝缘栅双极型晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种场终止型绝缘栅双极型晶体管的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供第一掺杂浓度的N型硅衬底；

在所述N型硅衬底表面通过外延生长形成N-漂移层，所述N-漂移层的掺杂浓度为第二掺杂浓度，所述第二掺杂浓度小于所述第一掺杂浓度，所述N型硅衬底表面通过外延生长形成N-漂移层的一面为正面，另一面为背面；

在所述N-漂移层上制备绝缘栅双极型晶体管正面结构；

将所述N型硅衬底进行背面减薄，形成场终止层；

在所述场终止层背面注入P+杂质并背面退火形成P+集电区；

在所述P+集电区上通过沉淀或蒸发的方法，形成背面金属电极，所述背面金属电极与所述P+集电区欧姆接触。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述N-漂移层上制备绝缘栅双极性晶体管正面结构，包括以下步骤：

在所述N-漂移层上生长或淀积栅氧化层；

在所述栅氧化层上淀积多晶硅，通过掩模和刻蚀形成多晶硅栅电极；

在所述N-漂移层上进行刻蚀和离子注入，通过推阱在N-漂移层内形成P基区，所述P基区从N-漂移层的正面向背面方向延伸，且所述P基区延伸的距离小于所述N-漂移层的厚度；

在所述P基区上进行离子注入，退火后在所述P基区内形成N+发射区；

在所述多晶硅栅电极上进行介质淀积，以在所述栅氧化层和所述多晶硅栅电极的外围淀积形成介质层；

在所述介质层的外围淀积或蒸发金属，以形成正面金属发射极电极，所述正面金属发射极电极与所述P基区和所述N+发射区电接触。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述N型硅衬底的掺杂电阻率为1-10欧姆*厘米，厚度为400-675微米。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述N-漂移层的掺杂电阻率为30-140欧姆*厘米，厚度为60-140微米。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述场终止层的厚度为10-20微米。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述P+杂质的注入剂量为1*10¹²-1*10¹⁵/平方厘米，注入能量为20-60千电子伏。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述背面退火的温度为350-500摄氏度，退火时间为20-200分钟。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述背面金属电极的材料依次为铝-钛-镍-银。

9.根据权利要求1-8任一所述的方法，其特征在于，所述正面结构为平面栅极绝缘栅双极型晶体管的正面结构，或者，所述正面结构为沟槽栅极绝缘栅双极型晶体管的正面结构。

10.一种场终止型绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，包括：N型硅衬底、N-漂移层、P基区、N+发射区、栅氧化层、多晶硅栅电极、介质层、正面金属发射极电极、P+集电区以及背面金属电极；

其中，所述N-漂移层位于所述N型硅衬底正面上方；

所述P基区位于所述N-漂移层内部；

所述N+发射区位于所述P基区内部；

所述栅氧化层位于所述N-漂移层正面上方；

所述多晶硅栅电极位于所述栅氧化层正面上方；

所述介质层延伸并覆盖所述栅氧化层和所述多晶硅电极；

所述正面金属发射极电极延伸并覆盖所述介质层，并与所述P基区以及所述N+发射区电接触；

所述P+集电区位于所述N型硅衬底背面下方；

所述背面金属电极位于所述P+集电区背面下方，与所述P+集电区欧姆接触。