[发明专利]一种集电极隔离逆导型绝缘栅双极型晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种集电极隔离逆导型绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，包括从上到下依次设置的MOS栅极区(1)、N-漂移区(2)和P⁺集电极(6)，所述P⁺集电极(6)一侧依次设置有隔离区(5)和N⁺短路区(7)、所述隔离区(5)将P⁺集电区(6)和N⁺短路区(7)隔离开；所述N⁺短路区(7)上表面还设置有P-stop层(4)，所述隔离区(5)的顶面与P-stop层(4)顶面位于同一平面，所述隔离区(5)的顶面位于N-漂移区(2)内，所述N-漂移区(2)内还设置有N型浮置场阻止层(3)，所述P-stop层(4)和隔离区(5)位于N型浮置场阻止层(3)下方。

2.根据权利要求1所述的一种集电极隔离逆导型绝缘栅双极型晶体管，其特征在于：所述的N型浮置场阻止层(3)距离P⁺集电极(6)上方1.5～2.5μm。

3.根据权利要求1所述的一种集电极隔离逆导型绝缘栅双极型晶体管，其特征在于：所述隔离区(5)填充的介质为Si₃N₄。

4.根据权利要求1所述的一种集电极隔离逆导型绝缘栅双极型晶体管，其特征在于：

所述的MOS栅极区(1)中发射极N⁺的掺杂浓度为1×10¹⁹cm^-3-5×10²²cm^-3，掺杂剂为磷离子，结深为3μm-6μm，P阱部分掺杂浓度为8×10¹⁶cm^-3-2×10¹⁷cm^-3，结深为8μm-12μm，掺杂剂为硼离子，多晶硅栅极掺杂浓度为1×10²⁰cm^-3-5×10²¹cm^-3，二氧化硅厚度为100nm-200nm；

所述N-漂移区(2)的厚度为100μm-150μm，掺杂浓度为7×10¹³cm^-3-1×10¹⁴cm^-3，掺杂剂为磷离子；

所述N型浮置场阻止层(3)的掺杂浓度为2×10¹⁶cm^-3-3×10¹⁶cm^-3，厚度为2μm-4μm，掺杂剂为磷离子；

所述P-stop层(4)的掺杂浓度为1×10¹⁶cm^-3-5×10¹⁶cm^-3，厚度为2μm-4μm，掺杂剂为磷离子；

所述隔离区(5)的厚度为4μm-8μm，隔离区(5)内填充的是Si₃N₄；

所述P⁺集电极(6)掺杂剂为硼离子，掺杂浓度为6×10¹⁷cm^-3-1×10²⁰cm^-3，结深为1μm-3μm,；

所述N⁺短路区(7)掺杂剂为磷离子，掺杂浓度为1×10¹⁹cm^-3-5×10²⁰cm^-3，结深为1μm-3μm。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的集电极隔离逆导型绝缘栅双极型晶体管的制备方法，其特征在于，具体按照如下步骤实施：

针对P⁺集电极、N⁺短路区和P-stop层的离子注入退火应采用局部快速退火工艺，首先在N-衬底上完成器件栅极的制作过程，然后翻转器件，对N-衬底进行高能磷离子注入，使得注入的磷离子结深达到表面以下3.5-4μm处，注入剂量为1×10¹¹cm^-2，注入能量为7-9MeV；然后采用离子注入，先形成P-stop层，再形成P⁺集电极和N⁺短路区，并对P-stop层、P⁺集电极及N⁺短路区进行局部快速退火；最后通过蒸铝金属工艺形成电极部分，即得到集电极隔离逆导型绝缘栅双极型晶体管。