[發(fā)明專利]絕緣柵雙極型晶體管及其制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310363328.5
• 申請(qǐng)日: 2013-08-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103413761A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳健;高東岳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海北車永電電子科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/331
• 分類號(hào): H01L21/331;H01L21/28;H01L29/739
• 代理公司: 上海一平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31266
• 代理人: 成春榮;竺云

1.一種絕緣柵雙極型晶體管的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供第二半導(dǎo)體類型襯底；

在該襯底上生成第一半導(dǎo)體類型外延層；

生成位于所述外延層中的第二半導(dǎo)體類型阱；

生成位于所述阱中的第一半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)；

生成發(fā)射極通孔，并采用孔注入的方法通過(guò)所述發(fā)射極通孔生成第二半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)和發(fā)射極金屬電極，其中，

該第二半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)位于所述阱中，該第二半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)和所述第一半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)連接形成PN結(jié)，該第二半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)的摻雜深度比該第一半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)的摻雜深度深，且

所述發(fā)射極金屬電極的一端位于該第一半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)中，所述第二半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)與該發(fā)射極金屬電極連接，該第二半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)位于該發(fā)射極金屬電極的下方，且

所述第一半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)和所述第二半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)的摻雜濃度比所述阱的摻雜濃度高。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極型晶體管的制造方法，其特征在于，在所述生成發(fā)射極通孔，并采用孔注入的方法通過(guò)所述發(fā)射極通孔生成第二半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)和發(fā)射極金屬電極的步驟中，包括以下子步驟：

生成第一柵絕緣介質(zhì)層和第二柵絕緣介質(zhì)層；

光刻和刻蝕所述發(fā)射極通孔；

在發(fā)射極通孔中注入第二半導(dǎo)體類型摻雜離子；

金屬層淀積、光刻和刻蝕，形成所述發(fā)射極金屬電極。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極型晶體管的制造方法，其特征在于，在所述生成位于所述阱中的第一半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)的步驟中，包括以下子步驟：

通過(guò)光刻定義第一半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)；

第一半導(dǎo)體類型離子的注入和擴(kuò)散。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極型晶體管的制造方法，其特征在于，在所述生成位于所述阱中的第一半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)的步驟之前，還包括以下步驟：

生成溝槽型柵極區(qū)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極型晶體管的制造方法，其特征在于，在所述生成發(fā)射極通孔，并采用孔注入的方法通過(guò)所述發(fā)射極通孔生成第二半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)和發(fā)射極金屬電極的步驟之后，還包括以下步驟：

硅片背面減薄和注入；

金屬化生成集電極金屬電極。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的絕緣柵雙極型晶體管的制造方法，其特征在于，在所述生成溝槽型柵極區(qū)的步驟中，包括以下子步驟：

通過(guò)光刻和刻蝕定義所述溝槽型柵極區(qū)的溝槽區(qū)域；

進(jìn)行柵氧化生長(zhǎng)；

在所述溝槽區(qū)域中淀積多晶硅；

光刻和刻蝕多晶硅以形成所述溝槽型柵極區(qū)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的絕緣柵雙極型晶體管的制造方法，其特征在于，所述第一柵介質(zhì)層為二氧化硅，所述第二柵介質(zhì)層為硼磷硅玻璃。

8.一種絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于，包括位于第一半導(dǎo)體類型外延層中的第二半導(dǎo)體類型阱、發(fā)射極金屬電極、溝槽型柵極區(qū)、第一半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)和第二半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)；

所述第一半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)和所述第二半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)位于所述阱中，該第一半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)和該第二半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)連接形成PN結(jié)，且該第二半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)的摻雜深度比該第一半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)的摻雜深度深；

所述發(fā)射極金屬電極的一端位于所述第一半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)中，所述第二半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)與該發(fā)射極金屬電極連接，并且該第二半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)位于該發(fā)射極金屬電極的下方；

所述溝槽型柵區(qū)環(huán)繞所述阱；

所述第一半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)和所述第二半導(dǎo)體類型摻雜區(qū)的摻雜濃度比所述阱的摻雜濃度高。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于，還包括集電極金屬電極、第二半導(dǎo)體類型襯底、第一柵介質(zhì)層、第二柵介質(zhì)層和柵極金屬電極。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于，所述溝槽型柵極區(qū)為多晶硅。