[发明专利]一种平面栅型IGBT芯片制作方法

摘要

本发明公开了一种平面栅型IGBT芯片制作方法，先进行正面处理，对半导体衬底进行第二N型载流子埋层的注入、退火；进行第一N型载流子埋层注入窗口刻蚀、注入、退火；对第一N型载流子埋层进行刻蚀；去除半导体衬底表面的氧化层；在第一N型载流子埋层外表面进行绝缘材料沉积，对沉积绝缘材料进行光刻与刻蚀，形成介质埋层；完成余下的正面处理工艺；再进行背面处理，将背面部分减薄至所需厚度；N缓冲层区注入、掺杂与推进、退火；P+集电极区注入、掺杂与推进、退火；制作集电极金属电极。本发明降低了IGBT芯片的导通压降，优化了与关断损耗的折中关系，实现了更低的功耗，从而提高了IGBT芯片的功率密度、工作结温和可靠性。

主权项

一种平面栅型IGBT芯片制作方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S11：选取一块N型半导体衬底；S121a：先进行正面处理，对N型半导体衬底的芯片制作有效区的正面表面进行第二N型载流子埋层（17）的注入，再进行退火处理，在第二N型载流子埋层（17）的表面形成氧化层；S122a：在氧化层上进行第一N型载流子埋层（16）注入窗口的刻蚀；S123a：通过第一N型载流子埋层（16）注入窗口对N型半导体衬底进行第一N型载流子埋层（16）注入，再进行退火处理；S124a：对第一N型载流子埋层（16）进行刻蚀，刻蚀深度大于P‑基区（13）的结深，小于第一N型载流子埋层（16）的结深； S125a：进行氧化层刻蚀处理，去除退火处理过程中N型半导体衬底表面生成的氧化层；S126a：在第一N型载流子埋层（16）的外表面进行绝缘材料沉积，沉积厚度与介质埋层（21）的厚度一致； S127a：对所沉积的绝缘材料进行选择性光刻与刻蚀，形成介质埋层（21）；S128a：对经过上述处理的N型半导体衬底的正面表面进行P型材料外延处理，外延材料的掺杂浓度与P‑基区（13）一致，外延厚度为P‑基区（13）的结深；S129a：对外延材料的正面表面进行打磨处理，去掉外延层的突出部分；S1210a：对介质埋层（21）两端上方的部分进行N型掺杂，掺杂浓度与第一N型载流子埋层（16）一致；S1211a：在经过以上处理的N型半导体衬底的正面表面形成栅氧化层（20）；S1212a：在栅氧化层（20）的外表面进行多晶硅沉积，形成多晶硅栅（30），并对多晶硅栅（30）进行N型掺杂；S1213a：在多晶硅栅（30）的外表面进行硼硅玻璃层沉积处理；S1214a：对经过上述处理的N型半导体衬底的正面表面进行N+源极区（15）注入窗口的刻蚀处理；S1215a：通过N+源极区（15）注入窗口对外延材料进行N+源极区（15）掺杂、注入，再进行退火处理；S1216a：通过N+源极区（15）注入窗口进行P+欧姆接触区（14）注入，再进行退火处理；S1217a：对N+源极区（15）表面的氧化层进行发射极金属电极（41）接触窗口的刻蚀处理；S1218a：对硼硅玻璃层进行栅极金属电极（42）接触窗口的刻蚀处理；S1219a：对经过上述处理的N型半导体衬底的正面表面进行金属电极沉积处理；S1220a：进行金属电极刻蚀处理，将发射极金属电极（41）与栅极金属电极（42）间隔开来；S121b：将经过以上处理的N型半导体衬底翻转180度，并进行背面处理，将背面部分减薄至所需厚度；S122b：对N型半导体衬底的背部表面进行N缓冲层区（11）注入、掺杂与推进、退火处理；S123b：在N缓冲层区（11）的外表面进行P+集电极区（12）注入、掺杂与推进、退火处理；S124b：在P+集电极区（12）的外表面制作集电极金属电极（40）。