[發明專利]絕緣柵雙極晶體管及其制作方法

無效

• 申請號: 201210130116.8
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN103377919A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 黃勤
• 申請（專利權）人: 無錫維賽半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/331
• 分類號: H01L21/331;H01L29/739
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種絕緣柵雙極晶體管的制作方法，其特征在于，該方法至少包括以下步驟：

1)提供一重摻雜第一導電類型半導體襯底，在所述半導體襯底上形成輕摻雜第二導電類型的外延層，并在所述外延層上制作柵區域；

2)在所述柵區域周圍制作隔離結構，使其覆蓋所述柵區域的表面；

3)在所述隔離結構兩側的外延層中分別形成兩個重摻雜第二導電類型區和兩個第一導電類型區，剩余的所述外延層作為漂移區；其中，所述隔離結構每側各有一個重摻雜第二導電類型區和一個第一導電類型區，且所述的第一導電類型區位于重摻雜第二導電類型區和漂移區之間；

4)將所述隔離結構每側的重摻雜第二導電類型區和第一導電類型區分別向內延伸至所述柵區域下方，進一步將所述重摻雜第二導電類型區與漂移區隔開；

5)刻蝕所述隔離結構覆蓋區域以外的部分重摻雜第二導電類型區和部分第一導電類型區形成溝槽，直至暴露出其下的所述漂移區的上表面，被保留的重摻雜第二導電類型區和第一導電類型區形成重摻雜第二導電類型發射區和第一導電類型體區；

6)在所述溝槽內暴露的漂移區上形成絕緣埋層，所述絕緣埋層與所述的漂移區和第一導電類型體區接觸；

7)制作發射極，使其覆蓋在所述隔離結構和絕緣埋層的表面，且使其同時與所述隔離結構覆蓋的各該發射區和各該體區接觸，以使位于所述漂移區上方兩側的各該發射區和各該體區電連接；

8)在所述半導體襯底下制作集電極。

2.根據權利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管的制作方法，其特征在于：在所述步驟1)中形成輕摻雜第二導電類型外延層之前，還包括在所述半導體襯底上形成重摻雜第二導電類型緩沖層。

3.根據權利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管的制作方法，其特征在于：所述步驟1)中制作所述柵區域包括在所述外延層上形成柵介質層和位于所述柵介質層上的柵極。

4.根據權利要求3所述的絕緣柵雙極晶體管的制作方法，其特征在于：所述步驟1)中制作所述柵區域還包括在所述柵極上形成絕緣層。

5.根據權利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管的制作方法，其特征在于：在所述步驟3)中，采用離子注入的方法，在所述隔離結構兩側的外延層中分別形成兩個重摻雜第一導電類型區和兩個第二導電類型區。

6.根據權利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管的制作方法，其特征在于：在所述步驟4)中，采用熱處理擴散的方法，擴大重摻雜第二導電類型區和第一導電類型區，使每側的重摻雜第二導電類型區分別向內延伸至所述柵區域下方，進一步將重摻雜第二導電類型區與漂移區隔開。

7.根據權利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管的制作方法，其特征在于：在所述步驟6)中，采用低壓化學氣相沉積、等離子體增強化學氣相沉積或注氧隔離技術，在所述溝槽內暴露的漂移區上形成絕緣埋層。

8.一種絕緣柵雙極晶體管，其特征在于，至少包括：

集電極；

半導體襯底，為重摻雜第一導電類型，位于所述集電極之上；

漂移區，為輕摻雜第二導電類型，位于所述半導體襯底之上；

兩個體區，為第一導電類型，分別位于所述漂移區上方的兩側，溝道位于所述兩個體區之間；

兩個發射區，為重摻雜第二導電類型，分別位于各該體區上方，即各該體區分別位于各該發射區與所述漂移區之間；

柵區域，位于各該體區及其之間的溝道之上，并與各該發射區接觸；

隔離結構，覆蓋于所述柵區域的表面；

絕緣埋層，位于所述隔離結構覆蓋區域以外的漂移區上，分別與各該體區及漂移區接觸；

發射極，覆蓋于所述隔離結構表面，并分別從靠近所述發射區和體區的一側向下伸入至所述絕緣埋層表面，以使各該發射區和各該體區電連接。

9.根據權利要求8所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于：所述的漂移區與半導體襯底之間還設有緩沖區，即所述的緩沖區位于半導體襯底之上，所述的漂移區位于緩沖區之上，其中，所述緩沖區為重摻雜第二導電類型。

10.根據權利要求8所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于：所述柵區域包括柵介質層和位于所述柵介質層上的柵極。

11.根據權利要求10所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于：在所述柵極上還設有絕緣層。