[发明专利]具有抗辐照结构的IGBT器件及其制备方法

权利要求书

1.一种具有抗辐照结构的IGBT器件，包括第一导电类型基区以及设置于所述第一导电类型基区正面的正面元胞结构；其特征是：

在第一导电类型基区的背面设置第二导电类型集电区，在所述第二导电类型集电区的外圈设置埋氧层，埋氧层埋设在第一导电类型基区内，埋氧层在第一导电类型基区内的深度大于第二导电类型集电区在第一导电类型基区内的深度，第二导电类型集电区与埋氧层接触；

所述第二导电类型集电区通过集电极连接引出体与位于第一导电类型基区正面上方的集电极金属电连接，集电极连接引出体通过内绝缘隔离体与第一导电类型基区的侧面绝缘隔离。

2.根据权利要求1所述的具有抗辐照结构的IGBT器件，其特征是：在所述集电极连接引出体上覆盖有外绝缘隔离体，集电极金属支撑在内绝缘隔离体以及外绝缘隔离体上，集电极金属与集电极连接引出体电连接，集电极连接引出体与第二导电类型集电区欧姆接触。

3.根据权利要求1所述的具有抗辐照结构的IGBT器件，其特征是：在IGBT器件的截面上，正面元胞结构包括对称分布于第一导电类型基区内的第二导电类型基区，第二导电类型基区从第一导电类型基区的正面向下延伸，在第二导电类型基区内设置第一导电类型源区；

在第二导电类型基区间的第一导电类型基区上方设置栅氧化层以及位于所述栅氧化层上的栅极多晶硅，栅氧化层支撑于第一导电类型基区的正面，且栅氧化层与所述栅氧化层两侧的第二导电类型基区以及第一导电类型源区交叠；

在栅极多晶硅上设置栅极金属，所述栅极金属与栅极多晶硅欧姆接触；第二导电类型基区以及第一导电类型源区与第一导电类型基区正面上的源极金属欧姆接触。

4.根据权利要求3所述的具有抗辐照结构的IGBT器件，其特征是：所述源极金属、栅极金属以及集电极金属为同一工艺制造层。

5.根据权利要求1所述的具有抗辐照结构的IGBT器件，其特征是：所述外绝缘隔离体、内绝缘隔离体均为二氧化硅层。

6.一种具有抗辐照结构的IGBT器件的制备方法，其特征是，所述IGBT器件的制备方法包括如下步骤：

步骤1、提供具有第一导电类型的半导体基板，所述半导体基板包括第一导电类型基区，在所述第一导电类型基区的背面设置掩膜层，并利用所述掩膜层对第一导电类型基区的背面进行沟槽刻蚀，以得到埋氧层沟槽；

步骤2、在上述埋氧层沟槽内设置埋氧层，所述埋氧层填满埋氧层沟槽；在得到填满埋氧层沟槽的埋氧层后，去除第一导电类型基区背面的掩膜层；

步骤3、在上述第一导电类型基区的正面设置氧化材料层，所述氧化材料层覆盖第一导电类型基区的正面；

步骤4、在上述氧化材料层上设置导电多晶硅，并对所述导电多晶硅以及氧化材料层进行刻蚀后，得到栅极多晶硅以及位于栅极多晶硅正下方的栅氧化层；

步骤5、在上述第一导电类型基区正面的上方进行第二导电类型杂质离子的注入，扩散后在在第一导电类型基区内形成所需的第二导电类型基区；

步骤6、在上述第一导电类型基区正面上方进行第一导电类型杂质离子的注入，扩散后在第二导电类型基区内形成第一导电类型源区，第二导电类型基区以及位于所述第二导电类型基区内的第一导电类型源区与栅氧化层的端部交叠；

步骤7、在上述第一导电类型基区的背面进行第二导电类型杂质离子的注入，扩散后在第一导电类型基区内形成第二导电类型集电区，所述第二导电类型集电区与埋氧层接触，且第二导电类型集电区的深度小于埋氧层的厚度；

步骤8、在上述第一导电类型基区的侧面设置内绝缘隔离体，所述内绝缘隔离体覆盖第一导电类型基区的侧面；

步骤9、在上述第一导电类型基区的背面设置集电极连接引出体，所述集电极连接引出体与第二导电类型集电区欧姆接触，且集电极连接引出体还覆盖在第一导电类型基区侧面的内绝缘隔离体上，集电极连接引出体通过内绝缘隔离体绝缘隔离；

步骤10、在上述集电极连接引出体上设置外绝缘隔离体，所述外绝缘隔离体覆盖在集电极连接引出体上；

步骤11、在上述第一导电类型基区上方设置所需的金属层，所述金属层包括源极金属、栅极金属以及集电极金属，栅极金属位于栅极多晶硅上并与栅极金属正下方的栅极多晶硅欧姆接触，源极金属与第二导电类型基区以及位于所述第二导电类型基区内的第一导电类型源区欧姆接触，集电极金属与集电极连接引出体电连接。