一种场截止型反向导通绝缘栅双极型晶体管制备方法与流程

文档序号:12737114阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种场截止型反向导通绝缘栅双极型晶体管制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

a.采用离子注入工艺,在一块N型半导体硅片(1)顶层注入N型杂质并推结形成场截止层(2),所述场截止层(2)的厚度为5um;所述离子注入工艺的条件为:注入剂量1012~1013个/cm2,退火温度1150~1200℃,退火时间90~300分钟;

b.采用离子注入工艺,在截止层(2)上离子注入P型杂质并退火形成P型透明集电区(3),所述P型透明集电区(3)的厚度为0.5-2um;所述离子注入工艺的条件为:注入剂量1014~1015个/cm2,退火温度450℃,退火时间30~90分钟;

c.采用淀积工艺,在P型透明集电区(3)上淀积厚度1um的二氧化硅层(4);

d.采用键合工艺,将另一块硅片(5)与二氧化硅层(4)表面键合;其中,另一块硅片(5)的掺杂浓度为1019~1020个/cm3,键合的温度为300~1100℃;

e.翻转硅片,减薄N型半导体硅片(1)底层至需要的厚度,并在减薄后的N型半导体硅片(1)底层上完成IGBT正面工艺:包括:形成栅氧化层(6)、多晶硅层(7)、P阱(8)、N+发射区(9)、BPSG层(10)及正面金属层(11);

f.翻转硅片,采用光刻工艺,刻蚀形成第一沟槽(12),所述第一沟槽(12)依次另一块硅片(5)和P型透明集电区(3)延伸入场截止层(2)中;

g.采用淀积工艺,在第一沟槽(12)中填充多晶硅,并通过化学机械抛光平坦化去除硅片背面裸露多晶硅;

h.采用光刻工艺,刻蚀形成第二沟槽(13),所述第二沟槽(13)贯穿另一块硅片(5)延伸至P型透明集电区(3)上层;

i.采用淀积工艺,在另一块硅片(5)背面淀积金属至第二沟槽(13)完全填充,并减薄背面金属层通过化学机械抛光平坦化形成集电极金属区(13)。

2.根据权利要求1所述的一种场截止型反向导通绝缘栅双极型晶体管制备方法,其特征在于,所述另一块硅片(5)为N型或P型半导体硅片。

3.根据权利要求2所述的一种场截止型反向导通绝缘栅双极型晶体管制备方法,其特征在于,所述步骤f步和步骤g步中,第一沟槽(12)的宽度越大,填充的多晶硅掺杂浓度越高,器件的反向导通压降越小。

4.根据权利要求3所述的一种场截止型反向导通绝缘栅双极型晶体管制备方法,其特征在于,所述步骤i步中,所淀积的金属可以为一种金属也可以为多层金属的组合,减薄后的背面表面金属层厚度为4um。

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