[发明专利]注入增强型绝缘栅双极型晶体管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺技术领域，特别是涉及一种注入增强型绝缘栅双极型晶体管的制造方法。

背景技术

目前，注入增强型的绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）一般是通过普注N型杂质来形成缓冲层，再进行推阱，然后进行体区（BODY）注入，再推阱，这样缓冲层的推阱时间比BODY推阱的时间长，从而使N型杂质的结深比BODY深。因此，这种方式的IGBT制造工艺需要在体区（BODY）推阱前增加一次对缓冲层的推阱，通过长时间的推阱使缓冲层的N型杂质分布扩散，使N型杂质的结深大于BODY的结深，BODY下面形成N+，这样才能起到注入增强的作用。但是这种注入增强型的绝缘栅双极型晶体管的制造方式会增加额外的推阱步骤，生产周期较长。

发明内容

基于此，有必要提供一种生产周期较短的注入增强型绝缘栅双极型晶体管的制造方法。

一种注入增强型绝缘栅双极型晶体管的制造方法，包括以下步骤：

提供N型衬底；

在所述N型衬底上形成P型掺杂层；

在所述P型掺杂层上形成硬质层；

刻蚀所述硬质层形成具有沟槽图案的硬质层；

在所述P型掺杂层上刻蚀形成沟槽，所述沟槽延伸至所述N型衬底中；

在所述沟槽的底部形成N型掺杂层；

去除所述具有沟槽图案的硬质层；

对所述P型掺杂层的P型杂质和所述N型掺杂层的N型杂质一起进行推阱，所述P型杂质扩散形成P型基区，所述N型杂质扩散形成N型缓冲层；

在所述沟槽表面形成栅氧介质层；

在形成有所述栅氧介质层的沟槽中沉积多晶硅层。

在其中一个实施例中，所述P型掺杂层采用离子注入或扩散的方式形成。

在其中一个实施例中，所述P型掺杂层中P型杂质的浓度为1×10¹²离子/cm³～1×10²⁰离子/cm³。

在其中一个实施例中，所述在所述沟槽的底部形成N型掺杂层的操作中，采用所述硬质层或光刻刻蚀硬质层时的光刻胶层做掩膜；所述N型掺杂层采用离子注入的方式形成。

在其中一个实施例中，所述N型掺杂层中N型杂质的浓度为1×10¹²离子/cm³～1×10²⁰离子/cm³。

在其中一个实施例中，所述对所述P型掺杂层的P型杂质和所述N型掺杂层的N型杂质一起进行推阱的操作中，所述推阱的温度为1100℃～1280℃。

在其中一个实施例中，所述对所述P型掺杂层的P型杂质和所述N型掺杂层的N型杂质一起进行推阱的操作中，所述推阱的时间为20min～500min。

在其中一个实施例中，所述在所述沟槽表面形成栅氧介质层的操作如下：

将所述沟槽表面氧化形成牺牲氧化层；

刻蚀去除所述牺牲氧化层；

将所述沟槽表面氧化形成栅氧介质层。

在其中一个实施例中，所述硬质层的材质为氧化硅或氮化硅。

一种注入增强型绝缘栅双极型晶体管的制造方法，包括以下步骤：

提供N型衬底；

在所述N型衬底上形成硬质层；

刻蚀所述硬质层形成具有沟槽图案的硬质层；

在所述N型衬底上刻蚀形成沟槽；

在所述沟槽的底部形成N型掺杂层；

去除所述具有沟槽图案的硬质层；

在所述沟槽中形成掩膜层，所述掩膜层填满所述沟槽；

在所述N型衬底上形成有沟槽的表面形成P型掺杂层；

去除所述掩膜层；

对所述P型掺杂层的P型杂质和所述N型掺杂层的N型杂质一起进行推阱，所述P型杂质扩散形成P型基区，所述N型杂质扩散形成N型缓冲层；

在所述沟槽表面形成栅氧介质层；

在形成有所述栅氧介质层的沟槽中沉积多晶硅层。

上述注入增强型绝缘栅双极型晶体管的制造方法中对P型掺杂层的P型杂质和N型掺杂层的N型杂质一起进行推阱，形成P型基区和N型缓冲层，只需要进行一次推阱工艺，相比于传统的注入增强型的绝缘栅双极型晶体管的制造方式，生产周期较短。

附图说明

图1为一实施方式的的注入增强型绝缘栅双极型晶体管的制造方法的流程图；

图2至图11为对应于图1所示的流程过程的结构变化示意图；