一种带缓冲层的低压IGBT及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种带缓冲层的低压IGBT及其制作方法，属于功率半导体器件技术领域。所述低压IGBT包括P+型衬底、N+缓冲层、N-漂移区和正面结构；N+缓冲层在P+型衬底上，N-漂移区在N+缓冲层上，正面结构在N-漂移区的上方。所述方法包括：在均匀掺杂的P+型衬底上外延生长N+缓冲层，并抛光N+缓冲层的表面；将N-单晶硅片减薄，并抛光其表面；通过键合的方式将N+缓冲层与N-单晶硅片合成一个整体；在N-单晶硅片上制作正面结构。本发明专利技术通过键合的方式形成基底材料，只需要进行一次外延工艺，且生长的外延层厚度较薄，降低了制造成本，保证了外延质量，提高了器件性能。

Low voltage IGBT with buffer layer and manufacturing method thereof

The invention discloses a low voltage IGBT with a buffer layer and a manufacturing method thereof, belonging to the technical field of power semiconductor devices. The low voltage IGBT includes a P+ type substrate, an N+ buffer layer, a N- drift zone and a positive structure; the N+ buffer layer is on the P+ substrate, the N- drift zone is on the N+ buffer layer, and the frontal structure is above the N- drift region. The method includes: the epitaxial growth of N+ buffer layer on P+ substrate uniformly doped, and polishing the surface of the N+ buffer layer; N- silicon wafer thinning and polishing the surface; through bonding the N+ buffer layer and N- silicon wafers into a whole; in N- silicon substrate preparation the front structure. In the invention, the base material is formed by bonding, and only one epitaxial process is needed, and the thickness of the epitaxial layer grown is thinner, and the manufacturing cost is lowered, and the quality of the epitaxy is guaranteed, and the performance of the device is improved.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功率半导体器件
，特别涉及一种带缓冲层的低压IGBT及其制作方法。
技术介绍
IGBT是当今功率半导体中最重要的器件之一，集MOSFET和双极晶体管的众多优点，在电网、轨道交通、电动汽车、工业变频、家电领域获得了广泛的应用。目前对于600V的低压IGBT有的采用PT技术，即穿通型IGBT。它是在均匀掺杂的厚度约为300-500um的P+型硅衬底片上，外延生长N+型缓冲层，再在N+缓冲层上外延生长N-漂移区，然后在N-漂移区上制作所需要的正面结构。IGBT的耐压与N-漂移区的厚度相关，600V的IGBT器件需要的N-漂移区厚度大概在60-70um左右。这种制作方法存在一个很大的弊端：1、外延层的厚度越大，难度越大。600VPT-IGBT二次外延的N-漂移区厚度大概在60-70um左右，这从外延工艺、设备、外延层质量和器件性能来说，都存在着一定的问题；2、外延层电阻率越高、厚度越厚，成本也就越高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带缓冲层的低压IGBT，其特征在于，包括P+型衬底、N+缓冲层、N‑漂移区和正面结构，所述N+缓冲层在所述P+型衬底上，所述N‑漂移区在所述N+缓冲层上，所述正面结构在所述N‑漂移区的上方。

【技术特征摘要】
2012.11.23 CN 201210484764.31.一种带缓冲层的低压IGBT，其特征在于，包括P+型衬底、N+缓冲
层、N-漂移区和正面结构，所述N+缓冲层在所述P+型衬底上，所述N-漂
移区在所述N+缓冲层上，所述正面结构在所述N-漂移区的上方。
2.根据权利要求1所述的低压IGBT，其特征在于，所述正面结构包
括P型基区、N-发射极、栅氧层、多晶硅栅层、钝化层和正面金属；其中，
所述P型基区在所述N-漂移区的内部；所述N-发射极在所述P型基区内，
并在所述栅氧层下；所述栅氧层在所述多晶硅栅层下；所述钝化层在所述
多晶硅栅层上；所述正面金属在所述钝化层上。
3.根据权利要求2所述的低压IGBT，其特征在于，所述钝化层的物
质为氧化硅、氮化硅和氮氧化硅的一种或几种。
4.一种带缓冲层的低压IGBT的制作方法，其特征在于，包括如下步
骤：
在均匀掺杂的P+型衬底上外延生长N+缓冲层，并抛光所述N+缓冲层
的表面；将N-单晶硅片减薄，并抛光其表面；通过键合的方式将所述N+
缓冲层与所述N-单晶硅片合成一个整体；在所述N-单晶硅片上制作正面结
构。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述正面结构为平面栅
或槽型栅。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述键合的方法包括如
下步骤：
在室温下将所述N+缓冲层与所述N-单晶硅片的剖光面贴合在一起，经
短程的分子间距作用力吸合，将贴合好的所述N+缓冲层与N-单晶硅片在N2环境下经过高温退火处理，键合成一个整体。
7.根据权利要求6所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：田晓丽，朱阳军，吴振兴，陆江，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，上海联星电子有限公司，江苏中科君芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11