一种绝缘栅双极型晶体管及其制备方法技术

本发明专利技术涉及功率半导体芯片技术领域，公开了一种绝缘栅双极型晶体管及其制备方法，该晶体管中包括衬底，衬底上设有集电极层和器件层，器件层在衬底上的投影包括至少两个相对的侧边与集电极层在衬底上投影的边缘具有设定距离，器件层外表面包覆有介质层，介质层背离器件层一侧形成有发射极键合金属层，集电极层背离衬底一侧位于器件层以外区域内设有集电极键合金属层。上述晶体管中，当对晶体管通电时，电子依次经过发射极键合金属层、器件层、集电极层、集电极键合金属层，实现电流导通，从而电流的通过路径不经过衬底，使得晶体管中可以采用较厚的衬底来承载超薄器件层，不需要采用超薄的减薄工艺和相关的复杂步骤，降低了制造成本以及制造难度。

An insulated gate bipolar transistor and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种绝缘栅双极型晶体管及其制备方法
本专利技术涉及功率半导体芯片
，特别涉及一种绝缘栅双极型晶体管及其制备方法。
技术介绍
以电场截止型结构的绝缘栅双极型晶体管FS-IGBT(FieldStopInsulatedGateBipolarTransistor)是目前技术最先进的IGBT器件，由于其通过增加N型半导体层结构，使得器件的电场分布呈现截止(FieldStop)，从而减小了N型耐压层的厚度，降低了器件的导通压降和功率损耗。其性能较其他PT-IGBT、NPT-IGBT结构有很大幅度的提升，逐渐成为IGBT领域的主流设计；现有技术中FS-IGBT的结构如图1所示，包括发射极键合金属层05、介质层04、器件层03、集电极层02和集电极键合金属层06。但在制程技术上，为了能达到场截止的这种特性，必须将衬底层的厚度研磨到非常薄，给整个FS-IGBT芯片的制造造成了非常大的难度。
技术实现思路
本专利技术提供了一种绝缘栅双极型晶体管及其制备方法，绝缘栅双极型晶体管在通电时，电流通过器件层后经集电极层输入至集电极键合金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，包括衬底，所述衬底上设有集电极层，所述集电极层背离所述衬底的一侧设有器件层，所述器件层在所述衬底上的投影面积小于所述集电极层在所述衬底上的投影面积，且所述器件层在所述衬底上的投影包括至少两个相对的侧边与所述集电极层在所述衬底上的投影的边缘具有设定距离，且所述器件层的外表面包覆有介质层，所述介质层背离所述器件层的一侧形成有发射极键合金属层，所述集电极层背离所述衬底的一侧位于所述器件层以外的区域内设有集电极键合金属层。/n

【技术特征摘要】
1.一种绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，包括衬底，所述衬底上设有集电极层，所述集电极层背离所述衬底的一侧设有器件层，所述器件层在所述衬底上的投影面积小于所述集电极层在所述衬底上的投影面积，且所述器件层在所述衬底上的投影包括至少两个相对的侧边与所述集电极层在所述衬底上的投影的边缘具有设定距离，且所述器件层的外表面包覆有介质层，所述介质层背离所述器件层的一侧形成有发射极键合金属层，所述集电极层背离所述衬底的一侧位于所述器件层以外的区域内设有集电极键合金属层。


2.根据权利要求1所述的绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，所述器件层包括依次设置于所述集电极层背离所述衬底一侧的场截止层和器件耐压层。


3.根据权利要求2所述的绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，所述器件耐压层背离所述衬底的一侧形成有元器件区域。


4.根据权利要求1所述的绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，所述设定距离大于零。


5.根据权利要求4所述的绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，所述设定距离的范围为小于或等于400微米。


6.根据权利要求1所述的绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，所述介质层沿垂直于所述衬底的方向形成的侧壁的厚度范围为小于或等于1微米。


7.一种绝缘栅双极型晶体管的制备方法，其特征在于，包括：
在衬底上制备集电极层；
在所述集电极层背离所述衬底的一侧制备外延层；
将外延层进行刻蚀，形成器件层，并且所述器件层在所述衬底上的投影面积小于所述集电极层在所述衬底上的投影面积，以露出所述集电极层，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：史波，肖婷，曾丹，廖勇波，敖利波，梁博，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44