一種源區自對準的低柵電容igbt功率器件的製作方法
2023-12-03 11:37:46 1
專利名稱：一種源區自對準的低柵電容igbt功率器件的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及微電子技術領域，尤其是涉及一種低柵電容IGBT功率器件。
背景技術：
功率器件IGBT是一種柵極電壓控制，二種載流子參入導電的器件，他具有驅動電路簡單，電流能力大，易於集成等優點。傳統的半導體器件IGBT的柵電極的製造過程是:熱氧化二氧化矽作為柵氧化層，澱積多晶矽作為柵電極，再澱積二氧化矽隔離結緣柵源電極，柵電極下面就只有熱氧化的二氧化矽作為介質層，由於該熱氧化的二氧化矽介質層只有幾百埃，所以柵電容較大，在柵極驅動時候需要較大的功率。IGBT的柵電極的面積佔據其總面積的一半以上，為了減少IGBT的驅動功率，需要減少IGBT的柵區電容。傳統的IGBT的柵電容是多晶矽和器件的表面形成的電容，中間的介質層是柵氧，柵氧化層很薄，柵電容較大。
發明內容本實用新型目的是提供一種源區自對準的低柵電容IGBT功率器件。以解決現有技術所存在的源區對準困難、柵氧化層薄、柵電容較大等技術問題。為解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是:該源區自對準的低柵電容IGBT功率器件，包括矽片、熱場氧化層、熱氧化柵氧層、多晶矽層和二氧化矽層，所述矽片上方為熱場氧化層，該熱場氧化層通過矽片熱場氧化形成；所述矽片與熱場氧化層之間通過熱氧化形成熱氧化柵氧層；所述熱場氧化層上方澱積有作為柵極導電層的多晶矽層，該多晶矽層上方澱積有二氧化矽層作為多晶矽層的上保護層。作為優選，所述熱場氧化層通過光刻並保留硼區外的表面熱場氧化層，增加柵區
的氧化層厚度。作為優選，所述熱場氧化層光刻後並保留N+源區的熱場氧化層作為N+源區自對準的屏蔽口。本實用新型具有源區自對準、結構簡單，製造方便，成本低和產品易保證的諸多優點，本實用新型是將IGBT的製造過程中的厚場氧化保留在硼區外的表面，從而增加了部分柵區的氧化層厚度，因電容是和介質層的厚度成反比，從而使柵電容降低，大大的提高製造成品率，具有很強的經濟性和實用性。
圖1是本實用新型的內部結構示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例，並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體說明。圖1是本實用新型的結構示意圖。由圖1可知，該源區自對準的低柵電容IGBT功率器件，包括矽片2、熱場氧化層6、熱氧化柵氧層4、多晶矽層5和二氧化矽層1，所述矽片2上方為熱場氧化層6，該熱場氧化層6通過矽片2熱場氧化形成；所述矽片2與熱場氧化層6之間通過熱氧化形成熱氧化柵氧層4 ;所述熱場氧化層6上方澱積有作為柵極導電層3的多晶矽層5，該多晶矽層5上方澱積有二氧化矽層I作為多晶矽層5的上保護層。將已經做完熱場氧化的及硼區摻雜的矽片2進行光刻，柵區溝道區外表面的熱氧化層及源區的熱氧化層保留。光刻熱場氧化層，保留部分在硼區外的表面，增加柵區的氧化層厚度；光刻熱場氧化層，並保留N+源區的部分熱場氧化層作為N+源區自對準的屏蔽口，從而實現N+的自對準。矽片2被熱氧化作為柵氧化層4，澱積多晶矽層5作為柵極導電層3，澱積的二氧化矽層I作為多晶矽層5上保護層。並利用膠保護柵極上的二氧化矽層1，同時將源極7上的澱積二氧化矽層I腐蝕掉即將源極7的導電窗口打開，源極7和柵極3靠澱積的二氧化矽I氧化層隔離絕緣。熱場氧化層6可以僅設置在所述柵電極3的柵區溝道區外表面，作為所述柵電極3的介質層，可以和所述柵氧化層4 一起，增加所述柵電極3介質層的厚度，從而降低其電容，起到良好的保護作用。
權利要求1.一種源區自對準的低柵電容IGBT功率器件，包括矽片、熱場氧化層、熱氧化柵氧層、多晶矽層和二氧化矽層；其特徵是，所述矽片上方為熱場氧化層，該熱場氧化層通過矽片熱場氧化形成；所述矽片與熱場氧化層之間通過熱氧化形成熱氧化柵氧層；所述熱場氧化層上方澱積有作為柵極導電層的多晶矽層，該多晶矽層上方澱積有二氧化矽層作為多晶矽層的上保護層。
2.根據權利要求1所述的一種源區自對準的低柵電容IGBT功率器件，其特徵是，所述熱場氧化層通過保留硼區外的表面熱場氧化層，增加柵區的氧化層厚度。
3.根據權利要求1所述的一種源區自對準的低柵電容IGBT功率器件，其特徵是，所述熱場氧化層光刻後保留N+源區的熱場氧化層作為N+源區自對準的屏蔽口。
專利摘要一種源區自對準的低柵電容IGBT功率器件，包括矽片、熱場氧化層、熱氧化柵氧層、多晶矽層和二氧化矽層；其特徵是，所述矽片上方為熱場氧化層，該熱場氧化層通過矽片熱場氧化形成；所述矽片與熱場氧化層之間通過熱氧化形成熱氧化柵氧層；所述熱場氧化層上方澱積有作為柵極導電層的多晶矽層，該多晶矽層上方澱積有二氧化矽層作為多晶矽層的上保護層。本實用新型具有源區自對準、結構簡單，製造方便，成本低和產品易保證的諸多優點，本實用新型是將IGBT的製造過程中的厚場氧化保留在硼區外的表面，從而增加了部分柵區的氧化層厚度，因電容是和介質層的厚度成反比，從而使柵電容降低，大大的提高製造成品率，具有很強的經濟性和實用性。
文檔編號H01L29/423GK203071078SQ20122047357
公開日2013年7月17日 申請日期2012年9月18日 優先權日2012年9月18日
發明者王新 申請人:深圳市穩先微電子有限公司