[發明專利]改善有源區與終端連接區場強均勻性的IGBT器件及制造方法

有效

• 申請號: 201410488173.2
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN105514154B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 何敏;趙哿;金銳;劉江;王耀華;高明超
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網智能電網研究院;國網浙江省電力公司
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/08;H01L21/335
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種改善有源區與終端連接區場強均勻性的IGBT器件，所述IGBT器件包括發射極鋁引線區域、柵鋁引線區域、有源區、終端P型場環區、柵鋁引線區域鋁引線和終端區；其特征在于，所述柵鋁引線區域位于IGBT器件邊角位置，所述發射極鋁引線區域位于有源區，所述柵鋁引線區域鋁引線包圍著有源區，所述終端區位于柵鋁引線區域鋁引線外圍；所述發射極鋁引線區域與終端保護環的第一條金屬場板以及第一條柵極場板均通過終端P型場限環相連；

所述柵鋁引線區域鋁引線設置在IGBT器件的金屬層；

所述柵鋁引線區域鋁引線為連通的閉合回線；

所述終端保護環第一條金屬場板、第一條柵極場板以及終端P型場限環通過同一個接觸孔相連。

2.一種如權利要求1所述的改善有源區與終端連接區場強均勻性的IGBT器件，所述IGBT器件包括位于器件中心位置的柵鋁引線區域，在所述柵鋁引線區域四周分別對稱設有發射極鋁引線區域，其特征在于，所述發射極鋁引線區域位于有源區，所述柵鋁引線區域鋁引線包圍著有源區，所述終端區位于柵鋁引線區域鋁引線外圍；所述發射極鋁引線區域與終端保護環的第一條金屬場板以及第一條柵極場板均通過終端P型場限環相連；

所述柵鋁引線區域鋁引線設置在IGBT器件的金屬層；

所述柵鋁引線區域鋁引線為連通的閉合回線；

所述終端保護環第一條金屬場板、第一條柵極場板以及終端P型場限環通過同一個接觸孔相連。

3.一種如權利要求1-2中任一項所述的改善有源區與終端連接區場強均勻性的IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟：

(1)在均勻摻雜的N型襯底生長一層薄的氧化層作為阻擋層，經過涂膠、曝光、顯影以及去膠工序后，刻出終端區場限環終端P型場限環摻雜的窗口，使用離子注入的方法進行終端P型場限環摻雜；

(2)制造IGBT器件的場氧化層：使用950℃～1200℃高溫氧化的方法，在N型襯底表面生長一層1～2μm厚的氧化層，利用場氧化層光刻版，經過涂膠、曝光、顯影、氧化膜刻蝕以及去膠工序后，形成場氧化層；

(3)制造IGBT器件的多晶硅層：通過淀積多晶硅，利用多晶硅光刻版，經過涂膠、曝光、顯影、多晶硅刻蝕以及去膠工序后，形成多晶硅層，同時形成第一條柵極場板；

(4)制造IGBT器件的接觸孔：利用多晶硅層自對準，注入形成P阱，P+引出和N+引出區域；再淀積介質層，利用接觸孔光刻版，經過涂膠、曝光、顯影、孔刻蝕以及去膠工序后，形成接觸孔；

(5)制造IGBT器件的金屬層：通過淀積金屬層，利用金屬層光刻版，經過光刻、腐蝕及去膠工序后，形成柵鋁引線區域鋁引線的金屬層；

(6)制造IGBT器件的柵鋁引線區域和發射極鋁引線區域：通過鈍化膜淀積，利用PAD層次光刻版，經過光刻、腐蝕及去膠工序后，形成柵鋁引線區域和發射極鋁引線區域。

4.如權利要求3所述的的制造方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述終端P型場限環摻雜摻入的離子為硼離子。