專利名稱：Igbt器件及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體制造技術領域，更具體地說，涉及一種IGBT器件及其制作方法。
背景技術：
絕緣柵雙極型晶體管(InsulatedGate Bipolar Transistor,簡稱 IGBT)是由雙極型三極管(BJT)和絕緣柵型場效應管(MOSFET)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件，兼有MOSFET器件的高輸入阻抗和電力晶體管(即巨型晶體管，簡稱GTR)的低導通壓降兩方面的優(yōu)點，由于IGBT具有驅動功率小而飽和壓降低的優(yōu)點，目前IGBT作為一種新型的電力電子器件被廣泛應用到各個領域。對于平面柵結構的IGBT器件，如圖I所示，以N型溝道為例，主要包括N型輕摻雜(N-)的襯底101及其正面上的柵介質層104、柵極105 ；位于N-襯底101表面內的P型阱區(qū)102 ( 一般為P型輕摻雜)，位于P型阱區(qū)102表面內的N型源區(qū)103 ；位于P型阱區(qū)102和N型源區(qū)103表面上的發(fā)射極106 ；位于N-襯底101背面的P型重摻雜漏區(qū)107，位于漏區(qū)107表面的集電極108。圖I所示的襯底101的等效電路結構如圖2所示，圖I中的IGBT器件具有3個PN結，即圖中的Jl、J2和J3，II、12為該IGBT器件導通時的電流走向，理想情況下，由N型源區(qū)103和P型阱區(qū)102形成的PN結J3的電阻很小(圖2中的電阻R即為J3結的等效電阻)，且J3 —般情況下不會開啟。但是，實際上由于N型源區(qū)103和P型阱區(qū)102的摻雜濃度較低，J3結的等效電阻就較大，當器件導通時，N型源區(qū)103和P型阱區(qū)102的接觸面就會有空穴的橫向流動，使J3結導通，即使NPN管的基區(qū)導通，形成電流13，如此就形成內部反饋放大電路，該內部反饋電路的電流走向為，NPN管的基區(qū)-NPN管的集電極-PNP管的基區(qū)-PNP管的集電極-NPN管的基區(qū)，當流經NPN管的基區(qū)的反饋電流足夠大時，在電路內部形成持續(xù)不斷的內部反饋電流，可以使IGBT器件脫離柵極的控制，從而使柵極失效，這種現(xiàn)象稱為閂鎖效應。閂鎖效應通常還會引起器件擊穿和燒毀等問題。
現(xiàn)有技術中往往采用2種方式避免閂鎖效應，一是直接增大N型源區(qū)103和P型阱區(qū)102的注入劑量，減小二者的電阻，從而有效的降低J3結的橫向接觸電阻；如圖3所示，二是在形成源區(qū)103之前，先采用擴散工藝形成一個較深的高濃度P+摻雜區(qū)109，P+摻雜區(qū)109直接覆蓋到源區(qū)103的下方，且深度要大于阱區(qū)102的深度，由于P+摻雜區(qū)109存在，J3結的等效電阻即為P+摻雜區(qū)109與N型源區(qū)103的接觸電阻，由于P+摻雜區(qū)109的濃度大于P型阱區(qū)102的濃度，從而減小J3結的橫向接觸電阻。但是，實際生產中發(fā)現(xiàn)，采用現(xiàn)有技術的兩種方法生產的IGBT器件，雖然減輕了閂鎖效應，但是均在一定程度上提高了器件的閾值電壓，使器件的開啟變得困難
發(fā)明內容
本發(fā)明實施例提供了一種IGBT器件及其制作方法，解決了現(xiàn)有技術中的問題，在消除閂鎖效應的同時，改善了器件的性能。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供了如下技術方案一種IGBT器件制作方法，包括提供基底，所述基底包括本體層、位于所述本體層表面內的阱區(qū)和源區(qū)以及位于所述本體層表面上的第一柵介質層和柵區(qū)；在所述阱區(qū)內形成摻雜區(qū)，所述摻雜區(qū)的橫向寬度未深入到所述柵區(qū)下方的溝道區(qū)，并且所述摻雜區(qū)的深度小于所述阱區(qū)的深度，大于所述源區(qū)的深度，摻雜濃度大于所述阱區(qū)的摻雜濃度。優(yōu)選的，在所述阱區(qū)內形成摻雜區(qū)的過程具體為在所述柵區(qū)上形成第二柵介質層；以具有摻雜區(qū)圖形的第二柵介質層為掩膜，采用離子注入工藝在所述阱區(qū)內注入所述摻雜區(qū)雜質；采用退火工藝激活所述摻雜區(qū)雜質，形成摻雜區(qū)。優(yōu)選的，所述具有摻雜區(qū)圖形的第二柵介質層覆蓋部分位于柵區(qū)之外的源區(qū)區(qū)域。優(yōu)選的，所述摻雜區(qū)的摻雜類型與所述阱區(qū)的摻雜類型相同，且與所述源區(qū)的摻雜類型相反。優(yōu)選的，所述退火工藝的溫度為900°C -1000°C。優(yōu)選的，所述退火工藝的時間為30min-90min。優(yōu)選的，還包括在具有摻雜區(qū)的基底上形成金屬層；在所述柵區(qū)表面上形成柵極，在所述源區(qū)表面上形成發(fā)射極；在金屬化的基底表面上覆蓋鈍化層；對所述基底的背面減薄后形成集電區(qū)；在所述集電區(qū)形成集電極。優(yōu)選的，形成所述集電區(qū)的過程為在所述基底的背面減薄后注入集電區(qū)雜質離子；采用激光退火的方式激活所述集電區(qū)的雜質離子，形成所述集電區(qū)。本發(fā)明實施例還公開了一種IGBT器件，包括基底，所述基底包括本體層、位于所述本體層表面內的阱區(qū)和源區(qū)以及位于所述本體層表面上的第一柵介質層和柵區(qū)；位于所述阱區(qū)內的摻雜區(qū)，所述摻雜區(qū)的橫向寬度未深入到所述柵區(qū)下方的溝道區(qū)，并且所述摻雜區(qū)的深度小于所述阱區(qū)的深度，大于所述源區(qū)的深度，摻雜濃度大于所述阱區(qū)的摻雜濃度。優(yōu)選的，還包括位于所述柵區(qū)表面上的第二柵介質層，位于所述第二柵介質層表面上的柵極；位于所述源區(qū)表面上的發(fā)射極；位于所述基底背面的集電區(qū)和集電極。
與現(xiàn)有技術相比，上述技術方案具有以下優(yōu)點本發(fā)明實施例提供的IGBT器件及其制作方法，通過在器件的阱區(qū)內形成摻雜區(qū)，所述摻雜區(qū)的橫向寬度未深入到所述柵區(qū)下方，并且所述摻雜區(qū)的深度小于所述阱區(qū)的深度，大于所述源區(qū)的深度，摻雜濃度大于所述阱區(qū)的摻雜濃度。也就是說，本發(fā)明實施例在器件的阱區(qū)內形成的是高摻雜濃度的淺結，由于淺結的形成過程容易控制，從而能夠精確控制該淺結的橫向擴散區(qū)域，以保證該高摻雜濃度的淺結能夠擴散到源區(qū)下方而不至于擴散到溝道處。因此，由于高濃度淺結的注入，降低了源區(qū)與阱區(qū)接觸面的接觸電阻，當IGBT器件中的空 穴電流從該接觸面流過時，由于電阻比較低，所以會產生比較小的電壓降，不足以引起閂鎖效應，而且由于該淺結并未擴散到溝道處，從而保證了該IGBT器件具有較低的閾值電壓，改善了器件的性能。


通過附圖所示，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。圖I為現(xiàn)有技術中IGBT器件的結構圖；圖2為現(xiàn)有技術中IGBT器件的等效電路圖；圖3為現(xiàn)有技術中增加深P+摻雜區(qū)后的IGBT器件的結構圖；圖4-圖9為本發(fā)明實施例公開的IGBT芯片制造方法的剖面圖。
具體實施例方式正如背景技術所述，采用現(xiàn)有技術中的方法雖然減輕了閂鎖效應，但是器件的閾值電壓升高了，發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)這種問題的原因是，不論是提高阱區(qū)的摻雜濃度還是增加較深的高濃度摻雜區(qū)，都會增加柵極下方的溝道區(qū)的摻雜濃度，也就是直接導致柵極下面的P型層反型困難，從而使器件的閾值電壓升高?，F(xiàn)有技術中方法一出現(xiàn)上述問題是必然的，因為其提高的是整個阱區(qū)的摻雜濃度，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，方法二中出現(xiàn)上述問題的根本原因在于該摻雜區(qū)的結深較深，在深結注入后，必須采用高溫長時間的退火工藝，才能完成深結的推進，在深結縱向擴散的過程中，橫向擴散也是不可避免的，而且深結的橫向擴散很不容易控制，一旦擴散到柵極下面的溝道區(qū)，就會增加溝道區(qū)的摻雜濃度，從而導致器件的閾值電壓升高?；诖?，本發(fā)明實施例提供了一種IGBT器件制作方法，包括提供基底，所述基底包括本體層、位于所述本體層表面內的阱區(qū)和源區(qū)以及位于所述本體層表面上的第一柵介質層和柵區(qū)；在所述阱區(qū)內形成摻雜區(qū)，所述摻雜區(qū)的橫向寬度未深入到所述柵區(qū)下方，并且所述摻雜區(qū)的深度小于所述阱區(qū)的深度，大于所述源區(qū)的深度，摻雜濃度大于所述阱區(qū)的摻雜濃度。本發(fā)明實施例在器件的阱區(qū)內形成的是高摻雜濃度的淺結，由于淺結的形成過程容易控制，從而能夠精確控制該淺結的橫向擴散區(qū)域，以保證該高摻雜濃度的淺結能夠擴散到源區(qū)下方而不至于擴散到溝道處。因此，由于高濃度淺結的注入，降低了源區(qū)與阱區(qū)接觸面的接觸電阻，當IGBT器件中的空穴電流從該接觸面流過時，由于電阻比較低，所以會產生比較小的電壓降，不足以引起閂鎖效應，而且由于該淺結并未擴散到溝道處，從而保證了該IGBT器件具有較低的閾值電壓，改善了器件的性能。以上是本申請的核心思想，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以 采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發(fā)明內涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。其次，本發(fā)明結合示意圖進行詳細描述，在詳述本發(fā)明實施例時，為便于說明，表示器件結構的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應限制本發(fā)明保護的范圍。此外，在實際制作中應包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。本發(fā)明實施例提供了一種IGBT器件制作方法，該方法各步驟的剖面圖如圖4-圖9所示，下面僅以N型溝道的IGBT器件為例進行說明，該方法同樣適用于P型溝道的IGBT器件。具體的，該方法包括以下步驟步驟I :參見圖4和圖5，提供基底，所述基底包括本體層201、位于所述本體層表面內的阱區(qū)204和源區(qū)205以及位于所述本體層表面上的第一柵介質層202和柵區(qū)203 ；需要說明的是，本實施例中的基底可以包括半導體元素，例如單晶、多晶或非晶結構的硅或硅鍺(SiGe)，也可以包括混合的半導體結構，例如碳化硅、銻化銦、碲化鉛、砷化銦、磷化銦、砷化鎵或銻化鎵、合金半導體或其組合；也可以是絕緣體上硅(SOI)。此外，半導體基底還可以包括其它的材料，例如外延層或埋氧層的多層結構。雖然在此描述了可以形成基底的材料的幾個示例，但是可以作為半導體基底的任何材料均落入本發(fā)明的精神和范圍。本實施例中的本體層可采用硅襯底，理論上可采用N型或P型襯底，本實施例中優(yōu)選為輕摻雜的N型襯底。具體的，如圖4所示，可采用熱氧化工藝或CVD工藝在本體層201表面上形成第一柵介質層材料，采用CVD、LPCVD或HDP等工藝在該第一介質層表面上形成柵層，之后可采用光刻工藝形成所述柵區(qū)，該過程具體為先在柵層表面上旋涂光刻膠層(圖中未示出)，為了保證曝光精度，還可在光刻膠層和柵層之間形成抗反射層(圖中未示出)，以減少不必要的反射；之后采用具有柵區(qū)圖形的掩膜版對光刻膠層上進行曝光，在所述光刻膠層表面上形成柵區(qū)圖案，之后以具有柵區(qū)圖案的光刻膠層為掩膜，采用干法刻蝕或濕法腐蝕的方式形成柵區(qū)203，同時刻蝕掉柵區(qū)203之外的第一柵介質層材料，形成圖4所示的第一柵介質層202。之后采用濕法化學清洗等方法去除光刻膠層。本實施例中形成第一柵介質層的材料可以為SrTi03、Hf02、Zr02、氧化硅，形成柵區(qū)的材料可以為柵多晶硅或金屬，所述柵區(qū)還為包括金屬材料或金屬材料與多晶硅的組合的
一層或多層結構。以上柵極及柵介質層的結構、材料及形成方法僅為示例，本發(fā)明對此不做限制。如圖5所示，形成柵區(qū)203之后，可以柵區(qū)203為掩膜或者以具有阱區(qū)圖形的光刻膠層為掩膜，采用離子注入的方式，在所述本體層201表面內進行阱區(qū)的注入，之后進行高溫推阱工藝，激活注入的阱區(qū)雜質離子，以在本體層表面內形成阱區(qū)204，通過高溫推阱后的阱區(qū)204會在橫向方向上擴散到柵區(qū)下方的本體層內，本實施例中的阱區(qū)204為P型輕慘雜區(qū)。之后，同樣的，采用具有源區(qū)圖形的光刻膠層為掩膜，采用離子注入工藝，在所述阱區(qū)204的表面內注入源區(qū)雜質離子，并采用熱退火工藝，激活源區(qū)的雜質離子，以形成源區(qū)205，通過熱退火工藝后的源區(qū)205會在橫向方向上擴散到柵區(qū)下方的阱區(qū)內，本實施例中的源區(qū)205為N型重摻雜區(qū)。步驟2:參見圖6，在所述阱區(qū)內形成摻雜區(qū)，所述摻雜區(qū)的橫向寬度未深入到所述柵區(qū)下方的溝道區(qū)，并且所述摻雜區(qū)的深度小于所述阱區(qū)的深度，大于所述源區(qū)的深度，摻雜濃度大于所述阱區(qū)的摻雜濃度。
該過程具體為，為了減少光刻步驟，可以先在所述柵區(qū)上形成第二柵介質層材料，之后以具有摻雜區(qū)圖形的光刻膠層為掩膜，采用干法刻蝕的方法去除未被光刻膠層覆蓋的第二柵介質層材料，形成第二柵介質層206，所述第二柵介質層206也就具有的摻雜區(qū)圖形，之后去除光刻膠層。之后以具有摻雜區(qū)圖形的第二柵介質層206為掩膜，采用離子注入工藝在所述阱區(qū)內注入所述摻雜區(qū)雜質，為了減小源區(qū)205與阱區(qū)204交界處的接觸電阻，必須所述增加源區(qū)205與阱區(qū)204交界處的離子濃度，因此摻雜區(qū)的摻雜濃度必須大于所述阱區(qū)204的摻雜濃度，而且，摻雜區(qū)的摻雜類型與所述阱區(qū)的摻雜類型相同，且與所述源區(qū)的摻雜類型相反，因此，本實施例中的摻雜區(qū)為P型重摻雜區(qū)；采用退火工藝激活所述摻雜區(qū)雜質，形成摻雜區(qū)207。所述第二柵介質層206覆蓋柵區(qū)表面以及部分位于柵區(qū)之外的源區(qū)區(qū)域，這樣可以在摻雜區(qū)雜質注入時，使摻雜區(qū)雜質的邊緣與柵區(qū)邊緣保持一定距離，以免摻雜區(qū)擴散過程中，橫向方向上擴散到柵區(qū)下方的溝道區(qū)中。所述第二柵介質層206的材料與第一柵介質層類似，可以選擇SrTi03、HfO2> ZrO2、氧化娃。并且，為了更好的控制摻雜區(qū)207的擴散過程，本實施例中的摻雜區(qū)207為淺結，即該摻雜區(qū)207的深度小于所述阱區(qū)204的深度，大于所述源區(qū)205的深度。由于制備淺結采用的退火工藝溫度較低，擴散過程緩慢，因此可以通過控制退火時間，精確的控制淺結的擴散過程，同樣的，本實施例中可通過控制摻雜區(qū)雜質的退火時間和退火溫度，精確的控制摻雜區(qū)的橫向擴散和縱向擴散，尤其是控制其橫向擴散，以避免高濃度的摻雜區(qū)深入到柵區(qū)下方的溝道區(qū)，影響溝道區(qū)的濃度，從而避免了閾值電壓的升高。本實施例中激活摻雜區(qū)雜質過程中采用的退火工藝的溫度為900°C -1000°C，退火時間為30min-90min，優(yōu)選的，退火時間為30min_60min。現(xiàn)有技術中的制備深P+區(qū)時采用的退火溫度高達1150°C -1200°C，退火時間約為2h-5h，而且由于現(xiàn)有技術中的高溫退火時間長，擴散速度不易控制，很容易在橫向上擴散到溝道區(qū)，影響溝道區(qū)的濃度。本實施例中由于在阱區(qū)204和源區(qū)205間增加的是淺結，擴散過程容易控制，從而能夠精確控制該淺結的橫向擴散區(qū)域，以保證該高摻雜濃度的淺結能夠擴散到源區(qū)下方而不至于擴散到溝道處。因此，由于高濃度淺結的注入，降低了源區(qū)與阱區(qū)接觸面的接觸電阻，當IGBT器件中的空穴電流從該接觸面流過時，由于電阻比較低，所以會產生比較小的電壓降，不足以引起閂鎖效應，而且由于該淺結并未擴散到溝道處，從而保證了該IGBT器件具有較低的閾值電壓，改善了器件的性能。另外，該方法還包括步驟3 :如圖7所示，正面金屬化的過程，在具有摻雜區(qū)207的基底上形成金屬層208，所述金屬層208覆蓋了有源區(qū)表面，之后，可采用具有柵極和發(fā)射極圖形的光刻膠層為掩膜，采用干法刻蝕工藝，刻蝕掉多余的金屬層材料，以在所述柵區(qū)203表面上形成柵極(圖中未示出)，在所述源區(qū)表面上形成發(fā)射極(圖中未示出)；在金屬化的基底表面上覆蓋鈍化層(圖中未示出)，以保護器件的有源區(qū)，所述鈍化層材料可以為氮化硅；如圖8所示，對所述基底的背面減薄后形成集電區(qū)211 ；該過程具體為，可采用化學機械研磨CMP工藝，在基底背面，去除掉部分基底材 料，即將基底背面減薄，之后采用離子注入工藝，在基底背面注入集電區(qū)雜質離子，之后采用激光退火工藝激活所述集電區(qū)的雜質離子，形成所述集電區(qū)211，本實施例中集電區(qū)211采用P型重摻雜。之后，如圖9所示，采用蒸鍍或濺射工藝，在所述集電區(qū)211形成該IGBT器件的集電極212。所述激光退火工藝是由準分子激光器提供的準分子脈沖激光源，二維精確移動平臺，預加熱控溫片臺，以及整機自動控制系統(tǒng)構成半導體激光退火設備來進行淺PN結的退火。激光源采用掃描的方式進行激光退火，硅片被固定在二維移動平臺上來回往復運動以使硅片表面均勻升溫。對于中低壓領域(1200V-2500V)的IGBT器件，在進行背面集電區(qū)注入前都需要將硅片減薄，由于減薄后的硅片很容易碎裂，所以減薄后的硅片不適合再進行更多的工藝步驟，本實施例采用激光退火工藝來激活集電區(qū)的載流子，由于激光退火工藝采用的是局部升溫，不會影響半導體器件其他部位的雜質濃度分布，并且激光退火載流子激活率高于低溫退火的方式，因此本實施例中的集電區(qū)211與背面金屬(即集電極金屬)的接觸電阻變低，使得該IGBT器件的飽和導通壓降下降，進而使該IGBT器件的靜態(tài)功耗變低。當然，本發(fā)明實施例中其它區(qū)域的退火工藝也可以采用激光退火工藝，只要工藝過程允許，本實施例中不做過多限定。需要說明的是，以上所述的“本體層表面內”是指由本體層201表面向下延伸的一定深度的區(qū)域，該區(qū)域屬于本體層201的一部分；所述“本體層表面上”是指由本體層201表面向上的區(qū)域，該區(qū)域不屬于本體層201本身。與方法實施例相對應，本發(fā)明另一實施例還公開了一種IGBT器件，其結構如圖9所示，包括基底，所述基底包括本體層201、位于所述本體層201表面內的阱區(qū)204和源區(qū)205以及位于所述本體層201表面上的第一柵介質層202和柵區(qū)203 ；位于所述阱區(qū)204內的摻雜區(qū)207，所述摻雜區(qū)207為淺結，所述摻雜區(qū)的橫向寬度未深入到所述柵區(qū)下方，并且所述摻雜區(qū)的深度小于所述阱區(qū)的深度，摻雜濃度大于所述阱區(qū)的摻雜濃度。另外，該IGBT器件還包括位于所述柵區(qū)203表面上的第二柵介質層208，位于所述第二柵介質層表面上的柵極(圖中未示出)；位于所述源區(qū)205表面上的發(fā)射極(圖中未不出)；位于所述基底背面的集電區(qū)211和集電極212。以N型IGBT器件為例，本實施例中所述本體層201為N型輕摻雜，阱區(qū)204為P型輕摻雜，源區(qū)205為N型重摻雜，摻雜區(qū)207為P型重摻雜，集電區(qū)211為P型重摻雜。本實施例僅以N型IGBT器件的制作方法為例，對IGBT器件的結構和制作方法進行說明，如果采用P型襯底，或制備其它類型的IGBT器件，制作步驟和工藝可能會有些許不同，但是只要符合本發(fā)明實施例的主體思想，均在本發(fā)明實施例的保護范圍之內。以上所述實施例，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。 雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發(fā)明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內。
權利要求
1.一種IGBT器件制作方法，其特征在于，包括 提供基底，所述基底包括本體層、位于所述本體層表面內的阱區(qū)和源區(qū)以及位于所述本體層表面上的第一柵介質層和柵區(qū)； 在所述阱區(qū)內形成摻雜區(qū)，所述摻雜區(qū)的橫向寬度未深入到所述柵區(qū)下方的溝道區(qū)，并且所述摻雜區(qū)的深度小于所述阱區(qū)的深度，大于所述源區(qū)的深度，摻雜濃度大于所述阱區(qū)的摻雜濃度。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，在所述阱區(qū)內形成摻雜區(qū)的過程具體為 在所述柵區(qū)上形成第二柵介質層； 以具有摻雜區(qū)圖形的第二柵介質層為掩膜，采用離子注入工藝在所述阱區(qū)內注入所述慘雜區(qū)雜質； 采用退火工藝激活所述摻雜區(qū)雜質，形成摻雜區(qū)。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述具有摻雜區(qū)圖形的第二柵介質層覆蓋部分位于柵區(qū)之外的源區(qū)區(qū)域。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述摻雜區(qū)的摻雜類型與所述阱區(qū)的摻雜類型相同，且與所述源區(qū)的摻雜類型相反。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述退火工藝的溫度為900°C-1000°C。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述退火工藝的時間為30min-90min。
7.根據(jù)權利要求1-6任一項所述的方法，其特征在于，還包括 在具有摻雜區(qū)的基底上形成金屬層； 在所述柵區(qū)表面上形成柵極，在所述源區(qū)表面上形成發(fā)射極； 在金屬化的基底表面上覆蓋鈍化層； 對所述基底的背面減薄后形成集電區(qū)； 在所述集電區(qū)形成集電極。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，形成所述集電區(qū)的過程為 在所述基底的背面減薄后注入集電區(qū)雜質離子； 采用激光退火的方式激活所述集電區(qū)的雜質離子，形成所述集電區(qū)。
9.一種IGBT器件，其特征在于，包括 基底，所述基底包括本體層、位于所述本體層表面內的阱區(qū)和源區(qū)以及位于所述本體層表面上的第一柵介質層和柵區(qū)； 位于所述阱區(qū)內的摻雜區(qū)，所述摻雜區(qū)的橫向寬度未深入到所述柵區(qū)下方的溝道區(qū)，并且所述摻雜區(qū)的深度小于所述阱區(qū)的深度，大于所述源區(qū)的深度，摻雜濃度大于所述阱區(qū)的摻雜濃度。
10.根據(jù)權利要求9所述的IGBT器件，其特征在于，還包括 位于所述柵區(qū)表面上的第二柵介質層，位于所述第二柵介質層表面上的柵極； 位于所述源區(qū)表面上的發(fā)射極； 位于所述基底背面的集電區(qū)和集電極。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種IGBT器件及其制作方法，該方法包括提供基底，所述基底包括本體層、位于所述本體層表面內的阱區(qū)和源區(qū)以及位于所述本體層表面上的第一柵介質層和柵區(qū)；在所述阱區(qū)內形成摻雜區(qū)，所述摻雜區(qū)的橫向寬度未深入到所述柵區(qū)下方的溝道區(qū)，并且所述摻雜區(qū)的深度小于所述阱區(qū)的深度，大于所述源區(qū)的深度，摻雜濃度大于所述阱區(qū)的摻雜濃度。本發(fā)明實施例在器件的阱區(qū)內形成的是高摻雜濃度的淺結，降低了源區(qū)與阱區(qū)接觸面的接觸電阻，避免了閂鎖效應，且由于淺結并未擴散到溝道處，保證了該IGBT器件具有較低的閾值電壓，改善了器件的性能。
文檔編號H01L21/331GK102856192SQ20111017552
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月27日 優(yōu)先權日2011年6月27日
發(fā)明者孫寶剛, 吳振興, 朱陽軍, 盧爍今, 趙佳, 田曉麗, 左小珍 申請人:中國科學院微電子研究所