[发明专利]绝缘栅双极型晶体管及其制造方法在审
申请号: | 202011056913.7 | 申请日: | 2020-09-29 |
公开(公告)号: | CN112053953A | 公开(公告)日: | 2020-12-08 |
发明(设计)人: | 李娜 | 申请(专利权)人: | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 |
主分类号: | H01L21/331 | 分类号: | H01L21/331;H01L29/739;H01L29/40 |
代理公司: | 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 | 代理人: | 曹廷廷 |
地址: | 201203 上海市浦东*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 绝缘 栅双极型 晶体管 及其 制造 方法 | ||
1.一种绝缘栅双极型晶体管的制造方法,其特征在于,所述绝缘栅双极型晶体管的制造方法包括:
提供一半导体衬底,所述半导体衬底上形成有场氧化层,所述场氧化层覆盖所述半导体衬底的部分区域;
执行离子注入工艺,在暴露的所述半导体衬底内形成掺杂区;
执行热氧化工艺,使所述掺杂区内的离子扩散以形成阱区,并在所述阱区上形成热氧化材料层,所述热氧化材料层包括第一部分和第二部分,所述热氧化材料层的第一部分和第二部分分别形成于所述场氧化层两侧;
去除所述热氧化材料层的第一部分及第二部分中远离所述场氧化层的部分,以形成热氧化层,并暴露出部分所述阱区;
形成多晶硅层,所述多晶硅层覆盖所述热氧化层并延伸覆盖所述场氧化层中靠近所述热氧化层的部分。
2.如权利要求1所述的绝缘栅双极型晶体管的制造方法,其特征在于,在执行热氧化工艺时,使所述掺杂区内的离子扩散至部分所述场氧化层下方的所述半导体衬底内,并使所述掺杂区内的离子扩散至预定深度,以形成所述阱区。
3.如权利要求2所述的绝缘栅双极型晶体管的制造方法,其特征在于,在形成所述热氧化层之后,在形成多晶硅层之前,所述绝缘栅双极型晶体管的制造方法还包括:
在暴露出的所述阱区上形成第一栅介质层和第二栅介质层,所述第一栅介质层形成于所述热氧化层远离所述场氧化层的一侧,所述第二栅介质层形成于所述场氧化层远离所述热氧化层的一侧,所述多晶硅层覆盖所述第一栅介质层中靠近所述热氧化层的部分。
4.如权利要求3所述的绝缘栅双极型晶体管的制造方法,其特征在于,所述多晶硅层呈台阶状;所述多晶硅层包括第一级台阶、第二级台阶和第三级台阶;其中,所述第一级台阶位于所述第一栅介质层上,所述第二级台阶位于所述热氧化层上,所述第三级台阶位于所述场氧化层上。
5.如权利要求3所述的绝缘栅双极型晶体管的制造方法,其特征在于,形成多晶硅层之后,所述绝缘栅双极型晶体管的制造方法还包括:
形成隔离层,所述隔离层覆盖所述多晶硅层、暴露的所述热氧化层、暴露的所述第一栅介质层和所述第二栅介质层;以及,
形成金属层,所述金属层形成于所述隔离层上。
6.如权利要求3所述的绝缘栅双极型晶体管的制造方法,其特征在于,所述热氧化层的厚度小于所述场氧化层的厚度;所述第一栅介质层和所述第二栅介质层的厚度均小于所述热氧化层的厚度。
7.如权利要求1所述的绝缘栅双极型晶体管的制造方法,其特征在于,在执行所述热氧化工艺时,采用的温度为800℃~1200℃,时间为30min~100min。
8.如权利要求1所述的绝缘栅双极型晶体管的制造方法,其特征在于,所述热氧化层的材质包括氧化硅。
9.一种绝缘栅双极型晶体管,其特征在于,所述绝缘栅双极型晶体管包括:
半导体衬底;
场氧化层,覆盖所述半导体衬底的部分区域;
阱区,形成于所述半导体衬底内,并自所述场氧化层外延伸至所述场氧化层下方;
热氧化层,形成于所述场氧化层一侧,并覆盖部分所述阱区;
多晶硅层,覆盖所述热氧化层并延伸覆盖所述场氧化层中靠近所述热氧化层的部分。
10.如权利要求9所述的绝缘栅双极型晶体管,其特征在于,所述绝缘栅双极型晶体管还包括:
第一栅介质层和第二栅介质层,所述第一栅介质层形成于所述热氧化层远离所述场氧化层的一侧,所述第二栅介质层形成于所述场氧化层远离所述热氧化层的一侧,所述多晶硅层覆盖所述第一栅介质层中靠近所述热氧化层的部分;
隔离层,所述隔离层覆盖所述多晶硅层、暴露的所述热氧化层、暴露的所述第一栅介质层和所述第二栅介质层;以及,
金属层,所述金属层位于所述隔离层;其中,所述热氧化层的厚度小于所述场氧化层的厚度;所述第一栅介质层和所述第二栅介质层的厚度均小于所述热氧化层的厚度。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造