[发明专利]一种场截止型反向导通绝缘栅双极型晶体管制备方法

摘要

发明提供一种场截止型反向导通绝缘栅双极型晶体管的制备方法。本发明的方法包括在一块N型半导体硅片上通过离子注入N型杂质并推结形成场截止层；在形成的FS层上通过离子注入P型杂质并退火制作P型透明集电区；在形成的透明集电区上淀积二氧化硅层；另取一块重掺杂的N型或P型硅片，与二氧化硅层键合，使两个硅片键合在一起；翻转硅片，减薄，并在减薄后的表面上完成IGBT正面工艺；翻转硅片，光刻、分别刻蚀减薄后的硅片至FS层和集电区，用先多晶硅填充FS层沟槽，后用金属填充集电极区沟槽。本发明能提高传统截止型反向导通FS‑IGBT的成品率和可靠性。

主权项

一种场截止型反向导通绝缘栅双极型晶体管制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a.采用离子注入工艺，在一块N型半导体硅片(1)顶层注入N型杂质并推结形成场截止层(2)，所述场截止层(2)的厚度为5um；所述离子注入工艺的条件为：注入剂量1012～1013个/cm2,退火温度1150～1200℃，退火时间90～300分钟；b.采用离子注入工艺，在截止层(2)上离子注入P型杂质并退火形成P型透明集电区(3)，所述P型透明集电区(3)的厚度为0.5‑2um；所述离子注入工艺的条件为：注入剂量1014～1015个/cm2，退火温度450℃，退火时间30～90分钟；c.采用淀积工艺，在P型透明集电区(3)上淀积厚度1um的二氧化硅层(4)；d.采用键合工艺，将另一块硅片(5)与二氧化硅层(4)表面键合；其中，另一块硅片(5)的掺杂浓度为1019～1020个/cm3，键合的温度为300～1100℃；e.翻转硅片，减薄N型半导体硅片(1)底层至需要的厚度，并在减薄后的N型半导体硅片(1)底层上完成IGBT正面工艺：包括：形成栅氧化层(6)、多晶硅层(7)、P阱(8)、N+发射区(9)、BPSG层(10)及正面金属层(11)；f.翻转硅片，采用光刻工艺，刻蚀形成第一沟槽(12)，所述第一沟槽(12)依次另一块硅片(5)和P型透明集电区(3)延伸入场截止层(2)中；g.采用淀积工艺，在第一沟槽(12)中填充多晶硅，并通过化学机械抛光平坦化去除硅片背面裸露多晶硅；h.采用光刻工艺，刻蚀形成第二沟槽(13)，所述第二沟槽(13)贯穿另一块硅片(5)延伸至P型透明集电区(3)上层；i.采用淀积工艺，在另一块硅片(5)背面淀积金属至第二沟槽(13)完全填充，并减薄背面金属层通过化学机械抛光平坦化形成集电极金属区(13)。