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专利号: 2016104902013
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种绝缘栅双极晶体管,包括从下至上依次层叠设置的金属化集电极(1)、P型集电区(2)、N型缓冲层(3)、N-漂移区(4)和P-base区(6),所述P-base区(6)两侧具有槽栅结构;

所述P-base区(6)上表面具有金属化发射极(10);所述P-base区(6)上层具有N+发射极(11),所述N+发射极(11)的上表面与金属化发射极(10)接触,N+发射极(11)的侧面与槽栅结构接触;所述槽栅结构由栅氧化层(5)、位于栅氧化层(5)中的多晶硅栅(8)以及位于多晶硅栅(8)上表面的金属化栅电极(9)构成;其特征在于,所述P-base区(6)中具有N型重掺杂层(7),所述N型重掺杂层(7)将P-base区(6)分割为上下两层结构,且N型重掺杂层(7)在与两侧栅氧化层(5)相连的部分具有1个或多个开孔,使上下两层P-base区(6)通过这些开孔连通。

2.一种绝缘栅双极晶体管的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:

第一步:采用N-单晶硅片,制备N-漂移区(4);

第二步:在N-漂移区(4)背面通过高能离子注入,高温推结,退火,形成较高浓度的N型缓冲层(3);

第三步:翻转硅片,在N-漂移区(4)上表面采用离子注入工艺并退火,形成一定深度的P-base区(6),然后在P-base区(6)上层通过离子注入形成N型重掺杂埋层(7);在形成N型重掺杂埋层(7)的过程中,通过在掩膜版上设置不透光区域,使得重掺杂埋层(7)两侧形成1个或多个开孔;

第四步:在N型重掺杂埋层(7)的上表面通过外延生长形成另一部分P-base区(6);且形成的两部分P-base区(6)在重掺杂埋层(7)的开孔处连接;

第五步:刻蚀出槽栅结构,所述槽栅沿器件垂直方向穿过P-base区(6)并与N-漂移区(4)连接;

第六步:在槽栅中淀积栅氧化层(5);

第七步:在栅氧化层上淀积多晶硅层,形成多晶硅栅电极(8);

第八步:在上P-base区采用离子注入工艺形成N+发射极(11);

第九步:分别淀积SiO2等绝缘介质、刻蚀欧姆孔;

第十步:淀积金属层,在P-base区(6)上表面形成金属发射极(10)及互联,淀积钝化层;

第十一步:衬底背面减薄、抛光,注入P+并进行离子激活,在N型缓冲层(3)下表面形成P型集电区(2);

第十二步:背金,在P型集电区(2)下表面形成集电极(1)。