[發(fā)明專利]絕緣柵雙極晶體管及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210130117.2
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN103377920A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃勤
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫維賽半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H01L21/331
• 分類號: H01L21/331;H01L29/06;H01L29/739
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種絕緣柵雙極晶體管的制備方法，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(dǎo)電類型半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底上形成輕摻雜第二導(dǎo)電類型的外延層；

2)依次形成位于所述外延層之上的柵區(qū)域和隔離結(jié)構(gòu)、位于所述外延層內(nèi)的發(fā)射區(qū)和體區(qū)、及位于所述體區(qū)之下的絕緣埋層；或者依次形成后續(xù)制備的體區(qū)之下的絕緣埋層、位于所述外延層之上的柵區(qū)域和隔離結(jié)構(gòu)、及位于所述外延層內(nèi)的發(fā)射區(qū)和體區(qū)；

3)制備發(fā)射極，使其覆蓋于所述隔離結(jié)構(gòu)表面且同時與各該發(fā)射區(qū)和各該體區(qū)接觸，以使位于所述漂移區(qū)上方兩側(cè)的各該發(fā)射區(qū)和各該體區(qū)電連接；

4)在所述半導(dǎo)體襯底下制備集電極。

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

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管的制備方法，其特征在于：所述步驟1)中形成所述柵區(qū)域包括在所述外延層上形成柵介質(zhì)層和位于所述柵介質(zhì)層上的柵極。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的絕緣柵雙極晶體管的制備方法，其特征在于：所述步驟1)中形成所述柵區(qū)域還包括在所述柵極上形成絕緣層。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中，依次形成位于所述外延層之上的柵區(qū)域和隔離結(jié)構(gòu)、位于所述外延層內(nèi)的發(fā)射區(qū)和體區(qū)、及位于所述體區(qū)之下的絕緣埋層時，具體包括如下步驟：

2-1)在所述外延層上形成柵區(qū)域，在所述柵區(qū)域周圍制備隔離結(jié)構(gòu)，使其覆蓋所述柵區(qū)域的表面；

2-2)在所述隔離結(jié)構(gòu)兩側(cè)的外延層中分別形成兩個重摻雜第二導(dǎo)電類型區(qū)和兩個第一導(dǎo)電類型區(qū)，剩余的所述外延層作為漂移區(qū)；其中，所述隔離結(jié)構(gòu)每側(cè)各有一個重摻雜第二導(dǎo)電類型區(qū)和一個第一導(dǎo)電類型區(qū)，且所述的第一導(dǎo)電類型區(qū)位于重摻雜第二導(dǎo)電類型區(qū)和漂移區(qū)之間；

2-3)將所述隔離結(jié)構(gòu)每側(cè)的重摻雜第二導(dǎo)電類型區(qū)和第一導(dǎo)電類型區(qū)分別向內(nèi)延伸至所述柵區(qū)域下方，進一步將所述重摻雜第二導(dǎo)電類型區(qū)與漂移區(qū)隔開；

2-4)采用注氧隔離技術(shù)，在所述隔離結(jié)構(gòu)每側(cè)的所述的第一導(dǎo)電類型區(qū)和漂移區(qū)之間形成絕緣埋層，且此絕緣埋層未貫穿整個漂移區(qū)；

2-5)刻蝕所述隔離結(jié)構(gòu)覆蓋區(qū)域以外的部分重摻雜第二導(dǎo)電類型區(qū)，直至暴露出其下的所述第一導(dǎo)電類型區(qū)，形成溝槽，以供后續(xù)實現(xiàn)電連接，其中，被保留的重摻雜第二導(dǎo)電類型區(qū)和第一導(dǎo)電類型區(qū)形成重摻雜第二導(dǎo)電類型發(fā)射區(qū)和第一導(dǎo)電類型體區(qū)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中，依次形成后續(xù)制備的體區(qū)之下的絕緣埋層、位于所述外延層之上的柵區(qū)域和隔離結(jié)構(gòu)、及位于所述外延層內(nèi)的發(fā)射區(qū)和體區(qū)時，具體包括如下步驟：

2-1)采用注氧隔離技術(shù)，在所述外延層內(nèi)形成絕緣埋層，且此絕緣埋層未貫穿整個外延層，其中絕緣埋層與外延層上表面之間具有用以形成所需發(fā)射區(qū)和體區(qū)的制備空間；

2-2)在所述外延層上形成柵區(qū)域，在所述柵區(qū)域周圍制備隔離結(jié)構(gòu)，使其覆蓋所述柵區(qū)域的表面；

2-3)在所述隔離結(jié)構(gòu)兩側(cè)的外延層中分別形成兩個重摻雜第二導(dǎo)電類型區(qū)和兩個第一導(dǎo)電類型區(qū)，剩余的所述外延層作為漂移區(qū)；其中，所述隔離結(jié)構(gòu)每側(cè)各有一個重摻雜第二導(dǎo)電類型區(qū)和一個第一導(dǎo)電類型區(qū)，且所述的第一導(dǎo)電類型區(qū)位于重摻雜第二導(dǎo)電類型區(qū)和漂移區(qū)之間；

2-4)將所述隔離結(jié)構(gòu)每側(cè)的重摻雜第二導(dǎo)電類型區(qū)和第一導(dǎo)電類型區(qū)分別向內(nèi)延伸至所述柵區(qū)域下方，且將所述第一導(dǎo)電類型區(qū)延伸至所述絕緣埋層處，以使所述絕緣埋層位于所述的第一導(dǎo)電類型區(qū)和漂移區(qū)之間；

2-5)刻蝕所述隔離結(jié)構(gòu)覆蓋區(qū)域以外的部分重摻雜第二導(dǎo)電類型區(qū)，直至暴露出其下的所述第一導(dǎo)電類型區(qū)，形成溝槽，以供后續(xù)實現(xiàn)電連接，其中，被保留的重摻雜第二導(dǎo)電類型區(qū)和第一導(dǎo)電類型區(qū)形成重摻雜第二導(dǎo)電類型發(fā)射區(qū)和第一導(dǎo)電類型體區(qū)。