本發明專利技術公開了一種絕緣柵雙極晶體管，本發明專利技術的絕緣柵雙極晶體管在N型基區表面設置有P型基區、N+源區、柵氧化層和柵極介質，在N型基區下表面設置了多晶P型半導體材料作為器件的背P+發射區；本發明專利技術的絕緣柵雙極晶體管降低了器件的導通電阻，提高了器件的高頻應用能力。本發明專利技術還提供了一種絕緣柵雙極晶體管的制備方法。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種絕緣柵雙極晶體管，本專利技術的絕緣柵雙極晶體管在N型基區表面設置有P型基區、N+集電區、柵氧化層和柵極介質，在N型基區下表面設置了多晶P型半導體材料作為器件的背P+發射區；本專利技術的絕緣柵雙極晶體管降低了器件的導通電阻，提高了器件的高頻應用能力。本專利技術還提供了一種絕緣柵雙極晶體管的制備方法。【專利說明】
本專利技術涉及到一種絕緣柵雙極晶體管，本專利技術還涉及一種絕緣柵雙極晶體管的制備方法。
技術介紹
絕緣柵雙極晶體管(InsulatedGate Bipolar Transistor,簡稱 IGBT)是一種集金屬氧化物半導體場效應管(MOSFET)的柵電極電壓控制特性和雙極晶體管(BJT)的低導通電阻特性于一身的半導體功率器件，具有電壓控制、輸入阻抗大、驅動功率小、導通電阻小、開關損耗低及工作頻率高等特性，是比較理想的半導體功率開關器件，有著廣闊的發展和應用前景。一般說來，從IGBT的正面結構區分，可以把IGBT分為平面型和溝槽柵型兩種結構；從IGBT擊穿特性區分，可以分為穿通型和非穿通型兩種結構，穿通型在器件背面P+表面具有N+緩沖層，其通態壓降比非穿通型要小，同時穿通型器件也增加了器件的制造難度。
技術實現思路
本專利技術提供。一種絕緣柵雙極晶體管，其特征在于:包括:N型基區，由N+緩沖層和N-基區疊加組成；P型基區、N+集電區、柵氧化層和柵極介質，位于N型基區上方；背P+發射區，為多晶P型半導體材料，位于N型基區的N+緩沖層下方。一種絕緣柵雙極晶體管的制備方法，其特征在于:包括如下步驟:對N型片進行雙面N型雜質擴散；通過減薄拋光去除上表面N型雜質擴散層和部分去除下表面N型雜質擴散層:在上表面形成P型基區、N+集電區、柵氧化層和柵極介質；在下表面淀積多晶P型半導體材料，形成背P+發射區。傳統絕緣柵雙極晶體管的背P+發射區通過注入退火形成，本專利技術的絕緣柵雙極晶體管將多晶P型半導體材料設置為器件的背P+發射區，降低了器件的導通電阻，提高了器件高頻應用的范圍。【專利附圖】【附圖說明】圖1為本專利技術的一種絕緣柵雙極晶體管的剖面示意圖；圖2為本專利技術的第二種絕緣柵雙極晶體管的剖面示意圖。其中，1、背P+發射區；2、N+緩沖層；3、N-基區；4、P型基區；5、N+集電區；6、柵氧化層；7、柵極介質。【具體實施方式】實施例1圖1為本專利技術的一種絕緣柵雙極晶體管的剖面圖，下面結合圖1詳細說明本專利技術的半導體裝置。一種絕緣柵雙極晶體管，包括:背P+發射區1，為P傳導類型多晶半導體硅材料，厚度為0.2um,硼原子表面摻雜濃度為5E17cm_3 ；N+緩沖層2，位于背P+發射區I之上，為N傳導類型的半導體硅材料，磷原子摻雜濃度為5E13Cm_，lE16Cm_3，厚度為30um ;N_基區3，位于N+緩沖層2之上，為N傳導類型的半導體硅材料，厚度為200um，磷原子摻雜濃度為5E13cm_3 ；P型基區4，位于N-基區3之上，為硼原子重摻雜的半導體硅材料，厚度為5um ；N+集電區5，位于P型基區4之上，為磷原子重摻雜的半導體硅材料，厚度為2um ;柵氧化層6，為娃材料的氧化物，位于器件表面；柵極介質7,位于柵氧化層6表面,為重摻雜的多晶半導體硅材料。本實施例的工藝制造流程如下:第一步，對N型硅片進行雙面磷雜質擴散；第二步，通過減薄拋光去除上表面N型雜質擴散層和去除下表面部分N型雜質擴散層，形成N+緩沖層2和N-基區3:第三步，在上表面形成P型基區4、N+集電區5、柵氧化層6和柵極介質7 ；第四步，在下表面淀積形成P型多晶半導體材料，形成背P+發射區1，如圖1所示。然后在此基礎上，淀積金屬鋁，然后光刻腐蝕進行反刻鋁，為器件引出集電極和柵電極，通過背面金屬化工藝為器件引出發射極。實施例2圖2為本專利技術的第二種絕緣柵雙極晶體管的剖面圖，下面結合圖2詳細說明本專利技術的半導體裝置。一種絕緣柵雙極晶體管，包括:背P+發射區1，為P傳導類型多晶半導體硅材料，厚度為0.2um,硼原子表面摻雜濃度為5E17cm_3 ；N+緩沖層2，位于背P+發射區I之上，為N傳導類型的半導體硅材料，磷原子摻雜濃度為5E13Cm_，lE16Cm_3，厚度為30um ;N_基區3，位于N+緩沖層2之上，為N傳導類型的半導體硅材料，厚度為200um，磷原子摻雜濃度為5E13cm_3 ；P型基區4，位于N-基區3之上，為硼原子重摻雜的半導體硅材料，厚度為5um ；N+集電區5，位于P型基區4之上，為磷原子重摻雜的半導體硅材料，厚度為2um ;柵氧化層6，為娃材料的氧化物，位于器件溝槽內；柵極介質7,位于溝槽內柵氧化層6表面,為重摻雜的多晶半導體硅材料。本實施例的工藝制造流程如下:第一步，對N型硅片進行雙面磷雜質擴散；第二步，通過減薄拋光去除上表面N型雜質擴散層和去除下表面部分N型雜質擴散層，形成N+緩沖層2和N-基區3:第三步，在上表面形成P型基區4、N+集電區5、溝槽結構柵氧化層6和溝槽結構柵極介質7 ；第四步，在下表面淀積形成P型多晶半導體材料，形成背P+發射區1，如圖2所示。然后在此基礎上，淀積金屬鋁，然后光刻腐蝕進行反刻鋁，為器件引出集電極和柵電極，通過背面金屬化工藝為器件引出發射極。通過上述實例闡述了本專利技術，同時也可以采用其它實例實現本專利技術，本專利技術不局限于上述具體實例，因此本專利技術由所附權利要求范圍限定。【權利要求】1.一種絕緣柵雙極晶體管，其特征在于:包括: N型基區，由N+緩沖層和N-基區疊加組成，為N型半導體材料； P型基區、N+集電區、柵氧化層和柵極介質，位于N型基區上方； 背P+發射區，為多晶P型半導體材料，位于N型基區的下方。2.如權利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于:所述的背P+發射區的厚度0.lum?0.7um。3.如權利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于:所述的背P+發射區表面的摻雜濃度大于等于lE17cm_3。4.如權利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于:所述的N+緩沖層的厚度5um?30umo5.如權利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于:所述的N+緩沖層的摻雜濃度lE14cm3?lE17cm 3。6.如權利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于:所述的N+緩沖層的摻雜濃度從下向上逐漸降低。7.如權利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于:所述的N-基區的摻雜濃度為lE13cm3?lE17cm 3。8.如權利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于:所述的柵氧化層和柵極介質可以位于器件表面，為平面結構。9.如權利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于:所述的柵氧化層和柵極介質可以位于器件溝槽內，為溝槽結構。10.如權利要求1所述的一種絕緣柵雙極晶體管的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: 1)對N型片進行雙面N型雜質擴散； 2)通過減薄拋光去除上表面N型雜質擴散層和去除下表面部分N型雜質擴散層: 3)在上表面形成P型基區、N+集電區、柵氧化層和柵極介質； 4)在下表面形成多晶P型半導體材料，形成背P+發射區。【文檔編號】H01L21/331GK103681810SQ201210320208【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月1日 優先權日:2本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種絕緣柵雙極晶體管，其特征在于：包括：N型基區，由N+緩沖層和N?基區疊加組成，為N型半導體材料；P型基區、N+集電區、柵氧化層和柵極介質，位于N型基區上方；背P+發射區，為多晶P型半導體材料，位于N型基區的下方。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱江，
申請(專利權)人：朱江，
類型：發明
國別省市：浙江;33
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