[发明专利]集成MOSFET的IGBT器件及制造方法

权利要求书

1.一种集成MOSFET的IGBT器件，其特征在于：包含：

在N型硅衬底上的N型外延中，具有隔离的MOSFET及IGBT区；

所述MOSFET，位于外延层中的隔离结构中，所述隔离结构具有一位于衬底中的P型埋层，埋层两侧上方各具有氧化硅形成的隔离沟槽连接到所述P型埋层；所述隔离沟槽与P型埋层即形成隔离结构；隔离结构中靠隔离沟槽均具有P阱，P阱之间具有N阱，所述P阱中具有所述MOSFET的N型源区及P型引出区，所述N阱中具有所述MOSFET的N型漏区；P阱与N阱之间的外延表面具有MOSFET的栅氧化层及多晶硅栅极；

所述IGBT区，在外延中具有P阱，P阱中具有所述IGBT的N型发射区及P型引出区；P阱上的外延表面具有所述IGBT的栅极；

整个硅衬底的背面具有P型注入层，淀积金属层将衬底P注入层引出，形成IGBT器件的集电极。

2.如权利要求1所述的集成MOSFET的IGBT器件，其特征在于：所述MOSFET为IGBT的栅驱动电路。

3.如权利要求1所述的集成MOSFET的IGBT器件，其特征在于：所述MOSFET与IGBT之间形成隔离，相互之间没有漏电。

4.如权利要求1所述的集成MOSFET的IGBT器件的制造方法，其特征在于：包含如下工艺步骤：

第1步，在N型硅衬底中离子注入形成P型埋层；

第2步，在N型硅衬底上生长N型外延；

第3步，在外延上生长一层氧化硅层及一层氮化硅层；

第4步，刻蚀氮化硅层形成隔离结构区域；

第5步，进一步刻蚀隔离结构形成隔离沟槽，隔离沟槽深至P型埋层；通过高压氧工艺在隔离沟槽区域形成厚的二氧化硅；

第6步，去除外延表面的氮化硅和二氧化硅；

第7步，在外延中制作P阱；

第8步，在外延中制作N阱；

第9步，外延表面制作二氧化硅及多晶硅栅极；

第10步，在P阱中注入制作N型的源区，在N阱中注入制作N型的漏区；

第11步，在P阱中注入制作P型引出区；

第12步，在硅片正面制作多个接触孔，将正面的源区、P型引出区及漏区引出；

第13步，在硅片背面进行背面减薄工艺，进行P型注入，淀积背面金属将P型注入层引出，形成IGBT的集电极。

5.如权利要求4所述的集成MOSFET的IGBT器件的制造方法，其特征在于：所述第1步中，N型衬底的掺杂浓度为大于1x10¹²CM^-3；P型埋层的注入离子为硼，注入能量为100KeV以上，注入剂量为大于1x10¹⁴CM^-2。

6.如权利要求4所述的集成MOSFET的IGBT器件的制造方法，其特征在于：所述第2步中，淀积的N型外延厚度大于1微米，外延的掺杂浓度为大于1x10¹²CM^-3；外延的掺杂浓度与衬底相同。

7.如权利要求4所述的集成MOSFET的IGBT器件的制造方法，其特征在于：所述第3步中，氧化硅层厚度为以上，氮化硅层厚度为以上。

8.如权利要求4所述的集成MOSFET的IGBT器件的制造方法，其特征在于：所述第4步中，MOSFET与IGBT之间的隔离结构通过版图定义，用湿法刻蚀将隔离沟槽区的氮化硅去除。

9.如权利要求4所述的集成MOSFET的IGBT器件的制造方法，其特征在于：所述第5步中，高压氧工艺使外延表面到P型埋层之间形成一个重掺杂和厚氧化膜包围的区域。