一种电子注入增强型晶体管的制造方法及晶体管技术

本发明专利技术涉及一种电子注入增强型晶体管的制造方法及晶体管，方法包括如下步骤：采用制作

【技术实现步骤摘要】
一种电子注入增强型晶体管的制造方法及晶体管


[0001]本专利技术涉及晶体管
，尤其是一种电子注入增强型晶体管的制造方法及晶体管
。

技术介绍

[0002]目前在
IGBT
基础上发展而成的新一代大功率器件
‑
电子注入增强门极晶体管
(injection enhanced gate transistor
，缩写为
IEGT)
已进入实用阶段
。IEGT
的额定容量达到
4.5kV/3kA。
它具有通态压降低
、
门极驱动电流小
、
功率密度大
、
开关损耗小
、
速度快等诸多优点
。
可以预见，它将像
IGCT
一样在大功率变流器等领域中获得广泛应用
。IEGT
是在
IGBT
基础上发展而来，从图1可见，
IEGT
门极宽度
Lg
较大，
IEGT
的导通过程：对管子正向偏置
(
即集电极
、
门极加正电压
,
发射极接地
)
，当
U
GS
加到某一临界值时，靠近
SiO2附近的
P
型层表面形成与原来半导体导电性相反的一层，即
N
沟道，它使发射极和集电极之间有了一条电子通道
。
这样，电子从发射极发射，通过
N+
层
、N
沟道，进入
N
‑
基区
,
同时空穴也从集电极发射到
P
基区中，由于
N
‑
层电子浓度不大
,
部分空穴通过此处的
PN
结，也进入到
N
‑
基区中，空穴沿电场方向移动
。
其中只有一小部分直接到达
P+
层并最终进入发射极，多数空穴则是到达对面靠近门极的地方，并且在那里堆积起来如图1中的积累层，而这里的空穴积累对于从
N
‑
隧道中出来的电子有吸引作用
,
因此电子发射被增强了，这样
N
‑
基区中的电子浓度就得到了提高，这也就是
IEGT
的名称中电子增强注入的含义
。
上述过程不断进行，最终达到动态平衡，
N
‑
基区中充满了电子，导通过程完成
。
[0003]IEGT
的关断过程：在门极加上负的电压，
P+
基区中的
N
沟道就消失了
,
电子流的通道被切断
,
发射极的电子发射就停止了，
N
‑
基区中电子浓度随之迅速下降
。
在
N
‑
基区中的电子和此处的空穴复合消失，因此空穴浓度也大幅度下降，
P+
基区和
N
‑
基区间的
PN
结就得到了恢复的机会，此时空穴流通途径被阻断，
N
‑
基区中的载流子一部分进入发射极或集电极
,
另外一部分则在
N
‑
基区中复合，当载流子浓度降低到一定程度时，关断过程就完成了
。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种电子注入增强型晶体管的制造方法及晶体管，制造的晶体管实现电子增强注入
。
[0005]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种电子注入增强型晶体管的制造方法，包括如下步骤：
[0006]采用
FZ
‑
n(100)
制作
n
‑
漂移区；
[0007]n
‑
漂移区的上方中部形成
n
区；
[0008]进行离子注入和退火形成
p
区以及两个分离的
n+
区；
[0009]沉积
SiO2氧化物层，
SiO2氧化物层上表面高出
p
区以及两个分离的
n+
区；
[0010]在
p
区两侧进行
SiO2氧化物层的化学刻蚀，保留
p
区两个侧边缘的
SiO2氧化物层形成两个侧氧化物区；在
n
‑
漂移区上的氧化物层上方以及两个侧氧化物区旁侧分别形成两个
门极，所述门极的高度覆盖所述
p
区高度；
[0011]沉积
BPSG
硼磷硅玻璃层以覆盖所述门极
。
[0012]优选的，所述
n
区的宽度为1μ
m。
[0013]优选的，
SiO2氧化物层上表面超出
p
区以及两个分离的
n+
区的高度为
0.05
μ
m
，侧氧化物区的单侧宽度为
0.05
μ
m。
[0014]优选的，所述的电子注入增强型晶体管的制造方法还包括如下步骤：
BPSG
硼磷硅玻璃层上打开接触孔以制作
n+
区引出的发射极；
[0015]所述
n
‑
漂移区下方形成
p
‑
区作为集电极，或者，所述
n
‑
漂移区下方形成
N
缓冲区，
N
缓冲区下方形成
p
‑
区作为集电极
。
[0016]第二方面，一种晶体管，采用上述的电子注入增强型晶体管的制造方法制作形成
。
[0017]优选的，所述的晶体管包括
n
‑
漂移区，
n
‑
漂移区的上方中部形成
n
区，在
n
区上方形成
p
区，在
p
区上方局部形成两个分离的
n+
区，在
n
‑
漂移区
、p
区
、
两个
n+
区上方形成氧化物层，两个分离的
n+
区引出作为发射极，在氧化物层的两个侧部形成两个门极，所述门极的高度覆盖所述
p
区高度；所述
n
‑
漂移区下方形成
p
‑
区作为集电极，或者，所述
n
‑
漂移区下方形成
N
缓冲区，
N
缓冲区下方形成...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电子注入增强型晶体管的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：采用
FZ
‑
n(100)
制作
n
‑
漂移区；
n
‑
漂移区的上方中部形成
n
区；进行离子注入和退火形成
p
区以及两个分离的
n+
区；沉积
SiO2氧化物层，
SiO2氧化物层上表面高出
p
区以及两个分离的
n+
区；在
p
区两侧进行
SiO2氧化物层的化学刻蚀，保留
p
区两个侧边缘的
SiO2氧化物层形成两个侧氧化物区；在
n
‑
漂移区上的氧化物层上方以及两个侧氧化物区旁侧分别形成两个门极，所述门极的高度覆盖所述
p
区高度；沉积
BPSG
硼磷硅玻璃层以覆盖所述门极
。2.
根据权利要求1所述的电子注入增强型晶体管的制造方法，其特征在于：所述
n
区的宽度为1μ
m。3.
根据权利要求1所述的电子注入增强型晶体管的制造方法，其特征在于：
SiO2氧化物层上表面超出
p
区以及两个分离的
n+
区的高度为
0.05
μ
m
，侧氧化物区的单侧宽度为
0.05
μ
m。4.
根据权利要求1所述的电子注入增强型晶体管的制造方法，其特征在于：还包括如下步骤：
BPSG
硼磷硅玻璃层上打开接触孔以制作
n+
区引出的发射极；所述
n
‑
漂移区下方形成
p
‑
区作为集电极，或者，所述
n
‑
漂移区下方形成
N
...

【专利技术属性】
技术研发人员：田意，金仲文，邓小娟，
申请(专利权)人：上海鲲程电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：