一種絕緣柵雙極型晶體管的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種絕緣柵雙極型晶體管的制造方法，包括，提供第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底具有第一主面和第二主面；在所述半導(dǎo)體襯底的第二主面形成第一導(dǎo)電類型的場(chǎng)終止層；在所述半導(dǎo)體襯底的第一主面有選擇的形成第二導(dǎo)電類型的基區(qū)；在形成有所述基區(qū)的所述半導(dǎo)體襯底的第一主面繼續(xù)形成所述絕緣柵雙極型晶體管的第一主面結(jié)構(gòu)；和在形成有所述場(chǎng)終止層的所述半導(dǎo)體襯底的第二主面繼續(xù)形成所述絕緣柵雙極型晶體管的剩余第二主面結(jié)構(gòu)。本方法可以制作出具有高擊穿電壓、低漏電、導(dǎo)通壓降正溫度系數(shù)、低開關(guān)損耗且工序簡(jiǎn)單產(chǎn)品可靠性高的IGBT。
【專利說明】一種絕緣柵雙極型晶體管的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于功率半導(dǎo)體器件【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及絕緣柵雙極型晶體管（IGBT)，尤其是 場(chǎng)終止型絕緣柵雙極型晶體管（FS-IGBT)的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，絕緣柵雙極型晶體管）是在VDMOS (VerticalDouble-diffusedM0SFET，垂直雙擴(kuò)散場(chǎng)效應(yīng)晶體管）的基礎(chǔ)上改進(jìn)成的新器 件，IGBT的縱向結(jié)構(gòu)己從最初的PT型（PunchThrough,穿通型）單一結(jié)構(gòu)發(fā)展到了現(xiàn)在成 熟的NPT型（Non-PunchThrough,非穿通型)、FS型（Field-Stop,場(chǎng)終止型)，在溝道結(jié)構(gòu)上 主要有Planer(平面型）和Trench(溝槽型)。
[0003]FS-IGBT(場(chǎng)截止型絕緣柵雙極型晶體管）同時(shí)具有PT-IGBT(穿通型絕緣柵雙極 型晶體管)和NPT-IGBT(非穿通型絕緣柵雙極型晶體管)的優(yōu)點(diǎn)。FS-IGBT利用N型場(chǎng)截止 層使得電場(chǎng)分布由NPT型的三角形分布轉(zhuǎn)為了類梯形分布，縮短了器件的厚度，大幅降低 了器件的導(dǎo)通壓降和損耗。但這給工藝增加了難度，目前通常采用先做正面工藝，背部薄片 后背注的方式來引入FS層，由于要保護(hù)正面金屬圖形，退火溫度不能過高，此時(shí)雜質(zhì)激活 率很低，影響器件性能。目前各大公司PlanarFS-IGBT(平面場(chǎng)截止型絕緣柵雙極型晶體 管）的制作工藝大致分為二種：一是通過外延實(shí)現(xiàn)，但外延工藝時(shí)間較長(zhǎng)，影響生產(chǎn)產(chǎn)能，夕卜 延成本較高且產(chǎn)品可靠性低；二是通過購(gòu)買雙面擴(kuò)散晶圓，但是，此晶圓成本較高，增加了 產(chǎn)品成本。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，F(xiàn)S-IGBT工藝流程如圖12,N+緩沖層彌補(bǔ)了NPT-IGBT具有較厚耐 壓層N-區(qū)的不足之處。PT結(jié)構(gòu)中，N-基區(qū)與P+發(fā)射區(qū)之間有一個(gè)N+區(qū)緩沖層，該層的 N型摻雜濃度較N-基區(qū)高得多，其間的電場(chǎng)呈直角梯形分布，基區(qū)厚度較薄，但其電阻溫度 系數(shù)不理想，不利于多芯片并聯(lián)的自均流效應(yīng)的實(shí)現(xiàn)。FS型結(jié)構(gòu)中的緩沖層摻雜濃度比PT 型結(jié)構(gòu)緩沖層N+濃度低，但比基區(qū)N-濃度高，于是電場(chǎng)在其間的分布呈斜角梯形分布，基 區(qū)可以明顯減薄，卻還能保留正電阻溫度系數(shù)的特征。當(dāng)然，這樣的制作難度增大了。因?yàn)?FS-IGBT的緩沖層是靠離子注入，然后退火形成的，在這之前表面的金屬-氧化物-半導(dǎo)體 場(chǎng)效應(yīng)晶體管（metal-oxide-semiconductorfieldeffecttransistor，簡(jiǎn)稱 "M0SFET"） 結(jié)構(gòu)都已做完，如果離子注入后退火時(shí)間過長(zhǎng)，溫度過高，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致表面MOSFET結(jié)構(gòu)中 各p-n結(jié)結(jié)深發(fā)生變化，且已做成的表面MOSFET結(jié)構(gòu)的鋁層限制了退火溫度必須控制在 500°C以下。所以，考慮到這點(diǎn)，F(xiàn)S-IGBT的N+緩沖層一般只能作到1μm左右。但用如 此薄的緩沖層做強(qiáng)電場(chǎng)中止層是很不安全的，所以制作時(shí)候?qū)に囈筝^高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施 例。在本部分以及本申請(qǐng)的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部 分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。
[0006] 鑒于上述和/或現(xiàn)有IGBT的制造方法中存在的問題，提出了本發(fā)明。
[0007] 因此，本發(fā)明其中一個(gè)目的是提出一種IGBT的制造方法，該方法能夠制作出具有 高擊穿電壓、低漏電、導(dǎo)通壓降正溫度系數(shù)、低開關(guān)損耗且工序簡(jiǎn)單產(chǎn)品可靠性高的IGBT。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種絕緣柵雙極型晶體管的 制造方法，包括，提供第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底具有第一主面和第二主 面；在所述半導(dǎo)體襯底的第二主面形成第一導(dǎo)電類型的場(chǎng)終止層；在所述半導(dǎo)體襯底的第 一主面有選擇的形成第二導(dǎo)電類型的基區(qū)；在形成有所述基區(qū)的所述半導(dǎo)體襯底的第一主 面繼續(xù)形成所述絕緣柵雙極型晶體管的第一主面結(jié)構(gòu)；和在形成有所述場(chǎng)終止層的所述半 導(dǎo)體襯底的第二主面繼續(xù)形成所述絕緣柵雙極型晶體管的剩余第二主面結(jié)構(gòu)。
[0009] 作為本發(fā)明所述絕緣柵雙極型晶體管的制造方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述在 形成有所述基區(qū)的所述半導(dǎo)體襯底的第一主面繼續(xù)形成所述絕緣柵雙極型晶體管的第一 主面結(jié)構(gòu)包括：在形成有所述基區(qū)的所述半導(dǎo)體襯底的第一主面上形成柵氧化層；在所述 柵氧化層上積淀形成多晶硅層；有選擇的在所述柵氧層和所述多晶硅層上經(jīng)過光刻、刻蝕 工藝制得有源區(qū)注入窗口，自所述有源區(qū)注入窗口向所述基區(qū)注入第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì) 以形成有源區(qū)；在刻蝕有注入窗口的多晶硅層上形成介質(zhì)層；在所述介質(zhì)層上有選擇的光 亥IJ、刻蝕出與所述有源區(qū)和所述基區(qū)相通的接觸孔；在所述介質(zhì)層上形成金屬層以形成所 述絕緣柵雙極型晶體管的第一電極。
[0010] 作為本發(fā)明所述絕緣柵雙極型晶體管的制造方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述在 形成有所述場(chǎng)終止層的所述半導(dǎo)體襯底的第二主面繼續(xù)形成所述絕緣柵雙極型晶體管的 剩余第二主面結(jié)構(gòu)包括：自所述半導(dǎo)體襯底的第二主面向所述場(chǎng)終止層注入第二導(dǎo)電類型 的雜質(zhì)以形成注入?yún)^(qū)；在所述注入?yún)^(qū)上形成金屬層以形成所述絕緣柵雙極型晶體管的第一 電極。
[0011] 作為本發(fā)明所述絕緣柵雙極型晶體管的制造方法的一種優(yōu)選方案，其中：第一導(dǎo) 電類型為N型，第二導(dǎo)電類型為P型，所述有源區(qū)為N+有源區(qū)，所述注入?yún)^(qū)為P+集電極區(qū)， 第一電極為發(fā)射極，第二電極為集電極。
[0012] 作為本發(fā)明所述絕緣柵雙極型晶體管的制造方法的一種優(yōu)選方案，其中：通過離 子注入、高溫推阱、激活工藝在所述半導(dǎo)體襯底的第二主面形成第一導(dǎo)電類型的場(chǎng)終止層。
[0013] 作為本發(fā)明所述絕緣柵雙極型晶體管的制造方法的一種優(yōu)選方案，其中：通過離 子注入、高溫推阱、激活工藝在所述半導(dǎo)體襯底的第一主面有選擇的形成第二導(dǎo)電類型的 基區(qū)。
[0014] 本發(fā)明提供了一種絕緣柵雙極型晶體管的制造方法，該方法將背面的FS區(qū)和正 面的第二類型阱區(qū)提前至柵氧化層形成之前。由于先形成較厚的FS，不影響之后制作的硅 片正面MOSFET等器件特性。而硅片正面器件制作的高溫過程對(duì)20um?30um厚的FS區(qū)影 響很小。在柵氧化層形成之前，形成第二類型阱區(qū)，簡(jiǎn)化了后續(xù)工序且不易引起閂鎖效應(yīng)， 提高了產(chǎn)品的可靠性；同時(shí)，背面離子注入集電區(qū)所需第二類型雜質(zhì)，背面集電區(qū)第二類型 雜質(zhì)激活是靠退火的熱過程激活，激活率高，也可消除離子注入產(chǎn)生的損傷；而且，該方法 形成柵氧化層時(shí)采用低溫?zé)嵫趸椒ǎL(zhǎng)成的薄柵氧化層具有界面態(tài)密度低、擊穿電壓 高、電荷密度低、針孔少、缺陷少、厚度均勻等特點(diǎn)。因此，可以制作出具有高擊穿電壓、低漏 電、導(dǎo)通壓降正溫度系數(shù)、低開關(guān)損耗且工序簡(jiǎn)單產(chǎn)品可靠性高的絕緣柵雙極型晶體管。
[0015] 進(jìn)一步地，本發(fā)明采用二氧化硅覆蓋硅片背面的第二類型重?fù)诫s集電區(qū)，在保護(hù) 的同時(shí)，利用第二類型雜質(zhì)易于集中在硅-二氧化硅界面的特性，可以讓第二類型重?fù)诫s 集電區(qū)中的第二類型雜質(zhì)分布優(yōu)化一與背面金屬接觸的界面具有高摻雜濃度，與第一類 型硅接觸的界面具有低摻雜濃度。一方面易于與背面金屬形成好的歐姆接觸，另一方面有 利于控制PNP的發(fā)射效率并改善IGBT器件的交流特性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式制作FS-IGBT的方法流程圖；
[0017] 圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式中的在硅片背面制作FS區(qū)的示意圖；
[0018] 圖3?圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式中的形成P阱區(qū)的過程示意圖；
[0019] 圖5?圖6是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式中的形成柵氧化層和多晶硅層的過程示意 圖；
[0020] 圖7是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式中的形成多晶硅柵極以及第一源區(qū)和第二源區(qū) 的過程示意圖；
[0021] 圖8是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式中的形成介質(zhì)層和金屬層的過程示意圖；
[0022] 圖9是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式中的形成金屬布線層的過程示意圖；
[0023] 圖10是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式中的形成集電區(qū)的過程示意圖；
[0024] 圖11是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式中的形成背面金屬層的過程示意圖；
[0025] 圖12是現(xiàn)有技術(shù)制造FS-IGBT的過程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0027] 在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以 采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的 情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0028] 其次，本發(fā)明結(jié)合示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說明，表 示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會(huì)不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng) 限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長(zhǎng)度、寬度及深度的三維空間尺寸。
[0029] 正如【背景技術(shù)】部分所述，現(xiàn)有技術(shù)的FS-IGBT則以低摻雜η型單晶片為起始材料， 先在正面制MOS結(jié)構(gòu)，然后將硅片從背面減薄到耐壓所需的厚度，再?gòu)谋趁孢M(jìn)行離子注入 得到η型場(chǎng)終止層（相當(dāng)于PT-IGBT的η型緩沖層）與ρ型集電區(qū)。由于集電區(qū)薄且輕摻 雜，集電結(jié)的注入效率很低，器件關(guān)斷時(shí)，通過集電結(jié)的電流以電子流為主，電導(dǎo)調(diào)制區(qū) 中積累的大量電子可以順暢的通過集電區(qū)流到集電極。形象地說，集電區(qū)對(duì)電子是"透明" 的。這使得FS-IGB在具有較低通態(tài)電壓的同時(shí)，能獲得較快的開關(guān)時(shí)間，并且能保持由 遷移率決定的通態(tài)電壓正溫度系數(shù)。但目前FS-IGBT的制作工藝流程復(fù)雜滯后，成產(chǎn)成本 高，且沒有解決由于背面減薄工藝所帶來的產(chǎn)品可靠性低的問題。為使本發(fā)明的目的、技術(shù) 方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0030] 本發(fā)明第一實(shí)施方式以娃片為半導(dǎo)體襯底，涉及一種制作FS-IGBT器件的方法， 具體流程如圖1所示。
[0031] 需要說明的是，本實(shí)施例中的半導(dǎo)體襯底可以包括半導(dǎo)體元素，例如單晶、多晶或 非晶結(jié)構(gòu)的硅或硅鍺（SiGe)，也可以包括混合的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，例如碳化硅、銻化銦、碲化鉛、 砷化銦、磷化銦、砷化鎵或銻化鎵、合金半導(dǎo)體或其組合；也可以是絕緣體上硅（SOI)。此 夕卜，半導(dǎo)體襯底還可以包括其它的材料，例如外延層或掩埋層的多層結(jié)構(gòu)。雖然在此描述了 可以形成半導(dǎo)體襯底的材料的幾個(gè)示例，但是可以作為半導(dǎo)體襯底的任何材料均落入本發(fā) 明的精神和范圍。
[0032] 在介紹本發(fā)明中的IGBT的制造方法之前，需要進(jìn)行如下說明。本文中涉及到兩種 導(dǎo)電類型，分別為第一導(dǎo)電類型和第二導(dǎo)電類型。在第一導(dǎo)電類型為P型時(shí)，第二導(dǎo)電類型 為N型；在第一導(dǎo)電類型為N型時(shí)，第二導(dǎo)電類型為P型。這不能被理解為一種限制。IGBT 的發(fā)射極和柵極所在的面通常被理解為第一主面，而IGBT的集電極所在的面通常被理解 第二主面。
[0033] 在步驟一 100中，其實(shí)是在硅片背面制作FS區(qū)。在本實(shí)施方式中，通過硅片背面 N型離子注入和高溫推阱形成FS區(qū)。
[0034] 具體地說，首先選N-型硅片，N-摻雜濃度和厚度根據(jù)所需要的IGBT特性選擇，例 如擊穿電壓越高，N-的摻雜濃度要求越低，厚度要求越厚。在硅片背面注入N型離子，例如 磷、砷、銻、硫或硒，劑量為lE12/cm2?lE14/cm2，并在高溫下推阱。調(diào)節(jié)溫度和時(shí)間，使N型 雜質(zhì)擴(kuò)散到所需厚度，即形成FS區(qū)101，如圖2所示，同時(shí)也完成雜質(zhì)激活。例如，選擇退火 溫度為1150°C?1250°C，時(shí)間10小時(shí)?20小時(shí)，可形成15um?30um的FS區(qū)101。FS區(qū) 101中N型雜質(zhì)離硅片背表面越遠(yuǎn)FS區(qū)101的雜質(zhì)濃度越淡，這樣的分布有利于降低關(guān)斷 損耗。
[0035] 步驟二200中，參見圖3和圖4,先采用光刻工藝形成第一P阱區(qū)201和第二P阱 區(qū)202的光刻膠圖案，之后以該光刻膠圖案為掩膜采用離子注入的方式形成第一P阱區(qū)的 離子注入層203,以及第二P阱區(qū)的離子注入層204 ;之后參見圖4,去除光刻膠層，采用熱 退火工藝，對(duì)第一P阱區(qū)的離子注入層203以及第二P阱區(qū)的離子注入層204進(jìn)行推阱并 激活注入的P型雜質(zhì)，形成第一P阱區(qū)201和第二P阱區(qū)202,該步驟的熱退火工藝也可采 用快速熱退火工藝。
[0036] 步驟三300中，在硅片之上通過熱氧化生長(zhǎng)工藝形成一層?xùn)叛趸瘜?01，如圖5所 示，在柵氧化層301之上淀積一層多晶硅層302用以制造柵極。
[0037] 參見圖5,在硅片的表面上形成柵氧化層301，本實(shí)施例中的柵氧化層301至少包 括氧化硅，形成柵氧化層301的方式可以為，在硅片的表面上一次性生長(zhǎng)柵氧化層310,在 本實(shí)施例中，采用相對(duì)于傳統(tǒng)高溫工藝較低溫度的熱氧化法形成柵氧化層301，具體為，首 先在800°C?850°C時(shí)干氧5min，之后根據(jù)需要的氧化層厚度進(jìn)行!12-02合成氧化，再在 800°C?850°C干氧氧化3min?5min,最后在860°C?875°C時(shí)N2氣氛中退火20min? 30min;這樣是因?yàn)槌掷m(xù)的高溫過程會(huì)大大增加?xùn)偶奥馭iO2層的界面電荷以及硅的晶格缺 陷密度，導(dǎo)致高的器件泄漏電流，使器件的可靠性及抗輻照能力下降，而低溫?zé)嵫趸瘎t能 抑制堆垛層錯(cuò)等缺陷的生長(zhǎng)和溝道區(qū)雜質(zhì)的分凝。
[0038] 如圖6所示，在柵氧化層301上淀積多晶硅層302,采用光刻工藝在該柵多晶硅層 表面上形成具有柵區(qū)圖案的光刻膠層，之后以具有柵區(qū)圖案的光刻膠層為掩膜，采用干法 刻蝕的方式形成多晶硅柵極401 (參見圖7)，其中多晶硅層302可采用化學(xué)氣相淀積、物理 氣相淀積或其它方式形成，本實(shí)施例不做具體限定。
[0039] 在步驟四400中，如圖7所示，采用光刻和刻蝕工藝形成多晶硅柵極401，采用離子 注入和退火工藝在多晶硅柵極401兩側(cè)下方的第一P阱區(qū)201和第二P阱區(qū)202中分別形 成N型重?fù)诫s第一源區(qū)402和第二源區(qū)403。
[0040] 參見圖8,在本實(shí)施例中，介質(zhì)在所述步驟五500中淀積形成介質(zhì)層501包圍多晶 硅柵極401 (參見圖7)的側(cè)面和頂面，在介質(zhì)層501中刻蝕接觸孔，采用淀積金屬和平坦化 工藝（例如鎢塞工藝），在硅片表面淀積一層表面金屬層502,然后對(duì)金屬層502進(jìn)行光刻 與刻蝕，形成金屬布線層503。這些步驟都完成后的硅片剖面如圖9所示。
[0041] 步驟六600,請(qǐng)參閱圖10,對(duì)N型重?fù)诫s場(chǎng)FS區(qū)101的背面進(jìn)行P型雜質(zhì)的離子 注入，形成P型重?fù)诫s集電區(qū)601。離子注入的P型雜質(zhì)例如為硼（B)、二氟化硼（BF2)等含 有硼元素的雜質(zhì)。離子注入的能量例如為20KeV?80KeV，劑量例如為lE13/cm2?1E15/ cm2。退火激活時(shí)，退火溫度選在350°C?550°C之間，退火時(shí)間20min-200min，以保證較大 激活率前提下背面集電區(qū)601擴(kuò)散較慢，對(duì)集電區(qū)601和FS區(qū)101形成的PN結(jié)深影響較 小。
[0042] 最后，步驟七700,除去硅片背面的殘留層，形成背面金屬層701，參見圖11，具體 的說，在硅片正面甩膠烘干，用常規(guī)干法或濕法除去殘留層（圖中未標(biāo)示出），常規(guī)干法去 膠，形成背面金屬層701。
[0043] 不難發(fā)現(xiàn)，在本實(shí)施方式中，背面的FS區(qū)和正面的P阱區(qū)不是在完成IGBT的 MOSFET制作和背面研磨后進(jìn)行，而是提前至柵氧化層形成之前。在制作MOSFET之前，先在 硅片背面制作場(chǎng)終止FS區(qū)，形成所需厚度的FS后再做正面MOSFET等器件。由于先形成較 厚的FS，不影響之后制作的硅片正面MOSFET等器件特性。而硅片正面器件制作的高溫過程 對(duì)20um?30um厚的FS區(qū)影響很小。在柵氧化層形成之前，形成P阱區(qū)，簡(jiǎn)化了后續(xù)工序 且不易引起閂鎖效應(yīng)，提高了產(chǎn)品的可靠性；同時(shí)，背面離子注入集電區(qū)所需P型雜質(zhì)；而 且，該方法形成柵氧化層時(shí)采用低溫?zé)嵫趸椒ǎL(zhǎng)成的薄柵氧化層具有界面態(tài)密度低、 擊穿電壓高、電荷密度低、針孔少、缺陷少、厚度均勻等特點(diǎn)。因此，可以制作出具有高擊穿 電壓、低漏電、導(dǎo)通壓降正溫度系數(shù)、低開關(guān)損耗且工序簡(jiǎn)單產(chǎn)品可靠性高的IGBT。
[0044] 本發(fā)明第二實(shí)施方式，是先在硅片的正面和背面淀積一層介質(zhì)，例如二氧化硅，用 于保護(hù)硅片的兩個(gè)面，保護(hù)層可以有效避免后續(xù)工序造成硅表面劃傷。其中，保護(hù)層的材料 為SiN或Si02/SiN復(fù)合層，厚度可根據(jù)實(shí)際狀況確定，一般為5001?1200人，可采用常規(guī) 熱氧化法形成保護(hù)層中的SiO2，采用低壓化學(xué)汽相淀積法（LPCVD)形成保護(hù)層中的SiN。而 后，再按照本發(fā)明第一實(shí)施例的方法進(jìn)行FS-IGBT器件的制作。
[0045] 該方法在硅片背面制作FS區(qū)之前，先在硅片正面和硅片背面形成保護(hù)層，以保證 硅片正面和背面不會(huì)被制作過程劃傷。開始進(jìn)行MOSFET的制作之前，除去硅片正面的保護(hù) 層，而背面保護(hù)層需一直保留到最后背面金屬淀積前去除，以保護(hù)背面PN結(jié)不會(huì)被劃傷。
[0046] 應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳 實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù) 方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā) 明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1. 一種絕緣柵雙極型晶體管的制造方法，其特征在于；包括， 提供第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底具有第一主面和第二主面； 在所述半導(dǎo)體襯底的第二主面形成第一導(dǎo)電類型的場(chǎng)終止層； 在所述半導(dǎo)體襯底的第一主面有選擇的形成第二導(dǎo)電類型的基區(qū)； 在形成有所述基區(qū)的所述半導(dǎo)體襯底的第一主面繼續(xù)形成所述絕緣柵雙極型晶體管 的第一主面結(jié)構(gòu)； 在形成有所述場(chǎng)終止層的所述半導(dǎo)體襯底的第二主面繼續(xù)形成所述絕緣柵雙極型晶 體管的剩余第二主面結(jié)構(gòu)。
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：所述在形成 有所述基區(qū)的所述半導(dǎo)體襯底的第一主面繼續(xù)形成所述絕緣柵雙極型晶體管的第一主面 結(jié)構(gòu)包括： 在形成有所述基區(qū)的所述半導(dǎo)體襯底的第一主面上形成柵氧化層； 在所述柵氧化層上積淀形成多晶娃層； 有選擇的在所述柵氧層和所述多晶娃層上經(jīng)過光刻、刻蝕工藝制得有源區(qū)注入窗口， 自所述有源區(qū)注入窗口向所述基區(qū)注入第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)W形成有源區(qū)； 在刻蝕有注入窗口的多晶娃層上形成介質(zhì)層； 在所述介質(zhì)層上有選擇的光刻、刻蝕出與所述有源區(qū)和所述基區(qū)相通的接觸孔； 在所述介質(zhì)層上形成金屬層W形成所述絕緣柵雙極型晶體管的第一電極。
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： 所述在形成有所述場(chǎng)終止層的所述半導(dǎo)體襯底的第二主面繼續(xù)形成所述絕緣柵雙極 型晶體管的剩余第二主面結(jié)構(gòu)包括： 自所述半導(dǎo)體襯底的第二主面向所述場(chǎng)終止層注入第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)W形成注入 區(qū)； 在所述注入?yún)^(qū)上形成金屬層W形成所述絕緣柵雙極型晶體管的第一電極。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3任一所述的絕緣柵雙極型晶體管的制造方法，其特征在于： 第一導(dǎo)電類型為N型，第二導(dǎo)電類型為P型， 所述有源區(qū)為化有源區(qū)，所述注入?yún)^(qū)為P+集電極區(qū)，第一電極為發(fā)射極，第二電極為 集電極。
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：通過離子注 入、高溫推阱、激活工藝在所述半導(dǎo)體襯底的第二主面形成第一導(dǎo)電類型的場(chǎng)終止層。
6. 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：通過離子注 入、高溫推阱、激活工藝在所述半導(dǎo)體襯底的第一主面有選擇的形成第二導(dǎo)電類型的基區(qū)。
【文檔編號(hào)】H01L21/331GK104347402SQ201310326149
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】鄧小社, 芮強(qiáng), 張碩, 王根毅 申請(qǐng)人:無錫華潤(rùn)上華半導(dǎo)體有限公司