[發明專利]一種低導通壓降平面柵IGBT的制備方法

有效

• 申請號: 202011397875.1
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112652536B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 高東岳;張大華;葉楓葉;駱健
• 申請（專利權）人: 南瑞聯研半導體有限責任公司
• 主分類號: H01L21/331
• 分類號: H01L21/331;H01L29/739;H01L29/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張賞

本發明屬于功率半導體器件設計技術領域，具體涉及一種低導通壓降平面柵IGBT的制備方法，該方法依次制備了N型增強層、P型體區、N+區、介質層、發射極、P型集電區和集電極，制備出P型體區的底部和側面為N型增強層的N?P?N結構，且P型體區底部和側面的N型增強層不相連。本發明制備的低導通壓降平面柵IGBT具有擊穿電壓高，反向傳輸電容低和導通壓降較低的優點。

技術領域

本發明屬于功率半導體器件設計技術領域，具體涉及一種低導通壓降平面柵IGBT的制備方法。

背景技術

平面柵IGBT器件相比于溝槽柵IGBT器件具有優越的可靠性，在具有較高可靠性要求的領域得到了大規模的應用。

在針對平面柵IGBT器件的改進工藝中，降低平面柵IGBT導通壓降普遍采用的方法是注入增強型N型雜質，形成的N型增強層位于整個晶圓的表面，以降低IGBT元胞間的電阻，但是此方法會造成IGBT的擊穿電壓(BV)下降，反向傳輸電容(Cres)升高。針對此方法改進的方法是在多晶刻蝕之后，利用多晶做阻擋層，局部注入增強型N型雜質，再推進，在P形體區外，主要是底部形成N型增強層來降低IGBT導通壓降，此方法中N型增強層位于P形體區的底部，但是此方法會存在IGBT的導通壓降(Vcesat)偏大的問題。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明提供一種低導通壓降平面柵IGBT的制備方法，能夠解決現有技術在降低平面柵IGBT導通壓降同時引起的擊穿電壓下降、反向傳輸電容升高的問題。

為解決現有技術的不足，本發明提供的技術方案為：

本發明提供一種低導通壓降平面柵IGBT的制備方法，包括，

1)在N型漂移區正面進行光刻，注入N型雜質形成并列的第一N型增強部和第二N型增強部；所述第二N型增強部位于第一N型增強部外圍，第一N型增強部和第二N型增強部存在間隙；所述第二N型增強部的注入深度小于第一N型增強部；

2)對第一N型增強部和第二N型增強部進行N型雜質熱推，形成呈階梯形相連的N型增強層；

3)在N型漂移區正面進行柵氧生長和多晶淀積，制備柵極；

4)對N型增強層上方的柵極進行光刻，注入P型雜質，進行P型雜質推進，在N型增強層內形成P型體區，構成P型體區的底部和側面為N型增強層的N-P-N結構，且底部和側面的N型增強層不相連；

5)在P型體區正面形成N+區；

6)在柵極和N+區正面沉積介質，形成介質層；

7)在介質層正面進行接觸孔光刻和金屬濺射，形成發射極；

8)在N型漂移區的背面注入P型雜質并退火形成P型集電區；

9)在P型集電區背面進行金屬濺射形成集電極。

優選的，所述步驟1)中的N型雜質通過注入模板注入；

所述注入模板包括第一注入部和第二注入部；

所述第一注入部用于注入N型雜質在N型漂移區形成第一N型增強部；

所述第二注入部為環形，用于在第一N型增強部外圍注入N型雜質形成第二N型增強部。

優選的，所述第一N型增強部為圓柱或條形。

優選的，所述第二N型增強部與第一N型增強部形狀相同。

優選的，所述P型體區與第一N型增強部形狀相同。

優選的，通過在P型體區正面注入N+雜質并推進，形成N+區。

本發明的有益效果：