[发明专利]用于制备阳极短路的场阑绝缘栅双极晶体管的方法

权利要求书

1.一种用于制备阳极短路的场阑绝缘栅双极晶体管的方法，其特征在于，该方法包含： 

a、在半导体衬底的顶面中，选择性地构成第一导电类型的第一半导体区，其中第一导电类型与衬底的导电类型相反；

b、在衬底的顶面上生长一个第一导电类型的场阑层，其中场阑层的电荷载流子浓度低于第一半导体区；

c、在场阑层上方，生长一个第一导电类型的外延层，其中外延层的电荷载流子浓度低于场阑层；

d、在外延层中，制备一个或多个绝缘栅双极晶体管器件元；

e、将衬底背面减薄至所需厚度，并且裸露出第一半导体区；

f、进行无掩膜植入，制备第二导电类型的植入区，第二导电类型与衬底背面中的外延层和场阑层的导电类型相反；以及

g、蒸发金属到衬底背面上。

2.如权利要求1所述的用于制备阳极短路的场阑绝缘栅双极晶体管的方法，其特征在于，所述的衬底为p-型衬底。

3.如权利要求2所述的用于制备阳极短路的场阑绝缘栅双极晶体管的方法，其特征在于，所述的第一半导体区掺杂n+，场阑层掺杂n，外延层掺杂n-。

4.如权利要求3所述的用于制备阳极短路的场阑绝缘栅双极晶体管的方法，其特征在于，所述的植入区掺杂p+。

5.如权利要求1所述的用于制备阳极短路的场阑绝缘栅双极晶体管的方法，其特征在于，其中制备第一半导体区包含在带掩膜的植入后进行扩散。

6.如权利要求5所述的用于制备阳极短路的场阑绝缘栅双极晶体管的方法，其特征在于，其中第一半导体区扩散进入衬底顶面至少10μm。

7.如权利要求1所述的用于制备阳极短路的场阑绝缘栅双极晶体管的方法，其特征在于，所述步骤e中所需的厚度为场阑层以下5μm。

8.如权利要求1所述的用于制备阳极短路的场阑绝缘栅双极晶体管的方法，其特征在于，所述步骤f中的无掩膜植入为40KeV下，1e16浓度的硼植入。

9.如权利要求1所述的用于制备阳极短路的场阑绝缘栅双极晶体管的方法，其特征在于，所述步骤g是在450℃下进行。

10.一种用于制备阳极短路的场阑绝缘栅双极晶体管的方法，其特征在于，该方法包含：

a、在第一导电类型的外延层的顶面中，制备一个或多个绝缘栅双极晶体管器件元；

b、将外延层的背面减薄至所需厚度；

c、对外延层的背面进行第一导电类型的无掩膜植入，构成场阑层，其中场阑层中电荷载流子的浓度高于外延层；

d、利用第一阴影掩膜，在场阑层的背面中，选择性地植入第二导电类型的第一半导体区，第二导电类型与第一导电类型相反，其中第一半导体区的电荷载流子浓度高于场阑层；

e、利用第二阴影掩膜，在场阑层的背面中，选择性地植入第一导电类型的第二半导体区，其中第二半导体区的电荷载流子浓度高于场阑层；并且

f、激光激活第一和第二半导体区；

g、在第一和第二半导体区的背面沉积一个金属层。

11.如权利要求10所述的用于制备阳极短路的场阑绝缘栅双极晶体管的方法，其特征在于，所述外延层掺杂n-，场阑层掺杂n，第一半导体区掺杂p+，第二半导体区掺杂n+。

12.如权利要求11所述的用于制备阳极短路的场阑绝缘栅双极晶体管的方法，其特征在于，所述第一阴影掩膜和第二阴影掩膜是互补的。

13.如权利要求11所述的用于制备阳极短路的场阑绝缘栅双极晶体管的方法，其特征在于，所述第二导电类型的第一植入区的宽度远大于第一导电类型的第二半导体区的宽度。

14.如权利要求10所述的用于制备阳极短路的场阑绝缘栅双极晶体管的方法，其特征在于，所述步骤c中的无掩膜植入为100-300KeV下，在1×10¹³/cm³和2×10¹³/cm³之间的浓度下的磷植入。