[发明专利]非穿通(NPT)绝缘栅双极型晶体管IGBT及其制造方法

说明书

技术领域：

本发明涉及微电子技术领域中的半导体器件，特别是一种非穿通(NPT)绝缘栅双极型晶体管IGBT。

背景技术：

现有的IGBT功率器件主要由金属底层、N+衬底、硅N-外延层、P-区、P+区、N+区、热氧化SiO₂栅氧层、多晶硅栅层、SiO₂淀积层、磷硅玻璃PSG淀积层和金属表层组成。由金属表层充任源极、金属底层充任漏极、多晶硅栅层充任栅极、磷硅玻璃PSG层和LPCVD SiO₂层组合充任源栅隔离层，源区由位于深层的P-区、位于中间的P+区和位于P+区外围的环形N+区构成。其制造工艺流程如下：

1、在由N+衬底层(IGBT功率器件中为P+衬底层)和N-外延层构成的基材上以热氧化的方式先生成一层栅氧层，并以LPCVD淀积的方法生长一层多晶硅栅层；

2、以光刻、干法刻蚀方法除去覆盖在预定源区区域范围上的SiO₂栅氧层和多晶硅栅层，并向由此呈下凹状、暴露的N-层上注入硼后作退火、推结处理，形成源区中涉及范围较深的P-区；

3、在所述的P-区上光刻预定设置为N+区的环形区域范围，并注入磷后作退火、推结处理，形成源区的环形N+区；

4、光刻位于所述的环形N+区中间的其余预定的P+区区域范围，并注入硼后作退火、推结处理，形成位于中间的P+区......

由于NPT IGBT特别的薄晶片工艺要求和低温限制，因此在制造过程中形成高效和良好的P+型集电区至关重要。这种方法制造功率器件的流程中，采用了多次光刻、腐蚀和去除性处理，工序繁琐，产品质量不稳定，工作可靠性较差，经济性和实用性方面均欠理想。

发明内容：

本发明的目的在于避免上述不足而提供的一种非穿通(NPT)绝缘栅双极型晶体管IGBT及其制造方法。

本发明的目的是这样实现的：

非穿通(NPT)绝缘栅双极型晶体管IGBT及其制造方法，主要结构包括：底层集电极，N型-硅衬底、形成在N-硅衬底的底层内的P+型集电区，P-扩散区，形成在P-扩散区内的N+区，栅氧层，栅电极、栅极绝缘膜，表层金属发射极和钝化层。先通过底层P型离子注入，然后在硅片表面淀积AL薄膜，利用AL的P型掺杂性能，结合低温离子激活处理技术，形成P+型集电区。

与现有技术相比，本发明的优点是：适合于现行的NPT-IGBT工艺，使用的设备简单、制造方便，有利于降低生产成本，提高量产能力。

附图说明：

本发明一种非穿通(NPT)绝缘栅双极型晶体管IGBT结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图详细叙述本发明的实施例。

非穿通(NPT)绝缘栅双极型晶体管IGBT及其制造方法，主要结构包括：底层集电极7，N型-硅衬底5、形成在N-硅衬底5的底层内的P+型集电区6，P-扩散区4，形成在P-扩散区4内的N+区3，栅氧层8，栅电极9、栅极绝缘膜10，表层金属发射极2和钝化层1。先通过底层P型离子注入，然后在硅片表面淀积AL薄膜，利用AL的P型掺杂性能，结合低温离子激活处理技术，形成P+型集电区6。