[发明专利]一种IGBT结构及其制作方法

权利要求书

1.一种IGBT结构，其特征在于，从背面到正面依次包括，P+集电极，N+缓冲层、N-基底、P+基区、N+发射区、栅极氧化层、栅极和发射极；其中，所述P+集电极位于所述IGBT器件的底部，所述N+缓冲层包括第一缓冲层、第二缓冲层和第三缓冲层，所述P+型集电极到所述N-基底之间依次有所述第三缓冲层、所述第二缓冲层和所述第一缓冲层，所述第一缓冲层的厚度为0.1μm-2μm，所述第一缓冲层的掺杂浓度为1e15/cm3–5e16/cm3，所述第二缓冲层的厚度为1μm-20μm，所述第二缓冲层的掺杂浓度为1e12/cm3–1e15/cm3，所述第三缓冲层的厚度为0.5μm-2μm，所述第三缓冲层的掺杂浓度为5e15/cm3–1e17/cm3；将背金系统Al-Ti-Ni-Ag作为散射层，通过辐照方法形成第二缓冲层。

2.一种IGBT结构的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤101：选择N-型衬底，依次形成正面P+基区、N+发射区、栅极氧化层、栅极和发射极；

步骤102：将所述N-型衬底的背面减薄；

步骤103：在所述N-型衬底的背面通过离子注入法或通过质子辐照的方法形成第一缓冲层，其中，通过离子注入法形成的所述第一缓冲层的杂质的峰值深度为2μm-20μm，所述离子注入法注入的剂量为1e12/cm2–1e16/cm2；

步骤104：在所述N-型衬底的背面通过离子注入法形成第三缓冲层，所述第三缓冲层的杂质的峰值深度为0.1μm-2μm，所述离子注入法注入的剂量为1e12/cm2–1e16/cm2；

步骤105：对所述第一缓冲层和所述第三缓冲层进行高温退火；

步骤106：在所述N-型衬底的底部依次通过离子注入和退火形成P+集电极；

步骤107：在所述N-型衬底的底部，采用淀积方法，生长背金系统AL-Ti-Ni-Ag；

步骤108：将所述背金系统Al-Ti-Ni-Ag作为散射层，通过辐照方法形成第二缓冲层，所述第二缓冲层的杂质的峰值深度为1μm-20μm；

步骤109：高温退火；

所述第一缓冲层的杂质的峰值深度6μm-12μm，所述第三缓冲层的杂质的峰值深度为0.4μm-1.2μm，所述第二缓冲层的杂质的峰值深度为5μm-10μm；

所述第一缓冲层的杂质的峰值深度大于所述第二缓冲层的杂质的峰值深度，所述第二缓冲层的杂质的峰值深度大于第三缓冲层的杂质的峰值深度；

所述退火的温度为350℃–550℃；

所述辐照的离子为质子、中子、电子或者阿尔法粒子中的任意一种。

3.如权利要求2所述的IGBT结构的制作方法，其特征在于：所述退火的温度为400℃–500℃。

4.一种IGBT结构的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤201：选择N-型衬底，依次形成正面的P+基区、N+发射区、栅极氧化层、栅极和发射极；

步骤202：将所述N-型衬底的背面减薄；

步骤203：在所述N-型衬底的背面通过沉淀形成第一薄膜层；

步骤204：在所述第一薄膜层上掺杂形成第一缓冲层，然后，高温退火；

步骤205：在所述第一缓冲层上通过沉淀形成第二薄膜层，所述第二薄膜层为第二缓冲层；

步骤206：在所述第二缓冲层上通过沉淀形成第三薄膜层；

步骤207：在所述第三薄膜层上掺杂形成第三缓冲层，然后，高温退火；

步骤208：在所述N-型衬底的底部通过离子注入法形成P+集电极；

步骤209：在所述N-型衬底的底部，采用淀积方法，生长背金系统Al-Ti-Ni-Ag；

所述第一薄膜层、所述第二薄膜层或所述第三薄膜层为多晶或非晶形态，所述第一薄膜层、所述第二薄膜层或所述第三薄膜层的材料为硅、锗或锗硅合金中的任意一种；

所述掺杂的方法为离子注入方法、质子辐照的方法或者原位掺杂的方法中的任意一种；

所述离子注入法的离子为P、As或者Sb的任意一种。