[發明專利]一種采用氮化硅(Si3N4)和摻磷氧化硅(PSG)復合薄膜隔離技術的IGBT功率器件及其制造工藝

無效

• 申請號: 200710114842.X
• 申請日: 2007-12-04
• 公開（公告）號: CN101452950A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 陳智勇;周兵
• 申請（專利權）人: 科達半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L21/331
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及微電子技術領域中的半導體器件，特別是一種采用氮化硅(Si₃N₄)和摻磷氧化硅(PSG)復合薄膜隔離技術的生產的IGBT功率器件。

背景技術：

現有的IGBT功率器件主要由金屬底層、N+襯底、硅N-外延層、P-區、P+區、N+區、熱氧化SiO₂柵氧層、多晶硅柵層、SiO₂淀積層、磷硅玻璃PSG淀積層和金屬表層組成。由金屬表層充任源極、金屬底層充任漏極、多晶硅柵層充任柵極、磷硅玻璃PSG層和LPCVD?SiO₂層組合充任源柵隔離層，源區由位于深層的P-區、位于中間的P+區和位于P+區外圍的環形N+區構成。

現有技術中PSG單層，IGBT功率器件的工作可靠性差，適合溫度范圍小，產品的穩定性不好。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種采用氮化硅(Si3N4)和摻磷氧化硅(PSG)復合薄膜隔離技術的IGBT功率器件及其制造工藝。

本發明的目的是這樣實現的：一種采用氮化硅(Si3N4)和摻磷氧化硅(PSG)復合薄膜隔離技術的IGBT功率器件及其制造工藝，包括：底層金屬集電極、P+區，N-襯底層，P-擴散區、N+區，SiO₂柵氧層、多晶硅柵層、柵和發射極隔離層，表層金屬發射極，和鈍化層，柵區和發射極隔離層由氮化硅(Si₃N₄)和摻磷氧化硅(PSG)組成復合薄膜隔離，復合薄膜隔離層的頂層為PSG膜，厚度為700～1000nm；底層為Si₃N₄膜，厚度為30～100nm。

與現有技術相比，本發明的優點是：Si₃N₄膜具有優良的化學穩定性和低滲透率性能。Si₃N₄和PSG復合薄膜隔離技術與現有技術中PSG單層，及SiO₂層和PSG層組合隔離技術相比，新工藝可提高熱性能，具有突出的穩定性，能夠大幅度提高IGBT功率器件的工作可靠性，適合高溫、大功率環境下的需要。在制造過程中與的現行的PSG工藝完全兼容，具有結構簡單、制造方便的顯著特點，而且能夠實現極高的生產成品率。

附圖說明：

本發明一種采用氮化硅(Si₃N₄)和摻磷氧化硅(PSG)復合薄膜隔離技術的生產的IGBT功率器件的結構示意圖。

具體實施方式：

下面結合附圖詳細敘述本發明的實施例。

底層金屬集電極7、P+區6，N-襯底層5，P-擴散區4、N+區3，SiO₂柵氧層8、多晶硅柵層9、柵區和發射極隔離層10，表層金屬發射極2，和鈍化層1。柵區和發射極隔離層由氮化硅(Si₃N₄)和摻磷氧化硅(PSG)組成復合薄膜隔離。復合薄膜隔離層所由兩層構成，頂層為PSG膜11，厚度為700～1000nm；底層為Si₃N₄膜12，厚度為30～100nm。