[发明专利]一种新型场截止型绝缘栅双极型晶体管的制造方法

摘要

本发明属于半导体制程工艺，尤其涉及一种新型场截止型绝缘栅双极型晶体管的制造方法，在Si单晶片正面形成基本的金属氧化物半导体场效应晶体管结构，所述金属氧化物半导体场效应晶体管结构包括由多晶硅和氧化硅组成的栅极、p基区、n+发射区以及栅极和发射区上方的正面金属电极，所述的Si单晶片为n型的单晶Si片，本发明解决了常规材料和传统工艺难以在IGBT中形成FS层以及FS-IGBT与常规IGBT的工艺兼容性问题。结合了材料的选择、工艺的调整及设备的结合与兼容等创新型手段。

主权项

一种新型场截止型绝缘栅双极型晶体管的制造方法，其特征在于：步骤1：在Si单晶片正面形成基本的金属氧化物半导体场效应晶体管结构，所述金属氧化物半导体场效应晶体管结构包括由多晶硅和氧化硅组成的栅极、p基区、n+发射区以及栅极和发射区上方的正面金属电极，所述的Si单晶片为n型的单晶Si片，所述的Si单晶片的n‑漂移区一侧定义为Si单晶片的正面，其相对的一面定义为背面；步骤2：对Si单晶片的背面进行减薄，通过机械方法或化学腐蚀的方法将Si单晶片减薄至80μm至150μm，再对Si单晶片进行清洗；步骤3：通过高能离子注入机进行质子的背面注入，将质子注入能量和剂量，在晶片背面注入一层离子，所述离子注入源为H+，所述注入能量为200KeV至10MeV，所述注入剂量为1E10至1E15，通过扩散炉对背面注入之后的Si晶片在200℃至450℃温度下，退火5min至12h，完成对背面注入质子的激活和推阱，形成n+的FS层；步骤4：通过离子注入的工艺，以常规受主元素为注入源，在Si单晶片背面注入一层离子；步骤5：对常规受主元素注入之后的Si晶片在温度为200℃至900℃下进行退火5min至24h，完成对背面注入离子的激活和推阱，形成p+层；步骤6：通过溅射或蒸发金属的方法，制作Si晶片背面电极，背面电极的金属材料为Al‑V‑Ni‑Ag或Al‑Ti‑Ni‑Ag，此时得到完整的FS‑IGBT器件。