[发明专利]一种异质结场阻结构的IGBT及其制备方法

权利要求书

1.一种异质结场阻结构的IGBT，其特征在于，包括发射极、栅极、漂移区、缓冲区、异质结集电极和金属焊接层，所述异质结集电极设置于IGBT底部，所述缓冲区和漂移区依次叠加在异质结集电极上，所述发射极和栅极设置于漂移区顶部，发射极和栅极并排设置，所述金属焊接层设置于异质结电极表面；

所述集电极分为P-Si层和P-Ge层，所述P-Ge层设置于P-Si层下，所述P-Ge层的厚度为1～5000埃，P-Ge的掺杂剂量为10¹²～2×10¹⁶cm^-2；

制备所述异质结场阻结构的IGBT的方法包括如下步骤：

步骤一、在单晶硅片上进行P型体和N+注入推进，然后进行沟槽刻蚀，再进行栅氧化和多晶硅沉积；接下来进行二氧化硅介质的沉积；然后再接触孔刻蚀；进而进行正面金属化；最后进行硅片正面钝化；完成IGBT的正面加工工艺，形成发射极和栅极；

步骤二、将完成步骤一加工后的单晶硅片通过抛光的方法减薄至所需的厚度，此厚度取决于器件的反向击穿电压；

步骤三、将VA族或VIA族元素离子注入单晶硅片的背面形成缓冲区，比如磷离子、硒离子；

步骤四、在缓冲区上形成P-Si层；

步骤五、将锗通过蒸发或溅射的方法镀至所述P-Si层的表面，形成锗层；

步骤六、将P型杂质离子注入锗层内形成集电极的P-Ge层；

步骤七、将所述集电极进行炉管退火，也可以通过激光退火或快速退火的方式退火；

步骤八、将退火后的集电极表面进行金属化，镀上AlTiNiAg的焊接层。

2.根据权利要求1所述的IGBT，其特征在于，所述发射极的材料为锗单质。

3.一种如权利要求1或2所述的IGBT制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

在单晶硅片上完成正面工艺，形成发射极和栅极；

将单晶硅的背面减薄，

将VA族或VIA族元素离子注入单晶硅的背面形成缓冲区；

在缓冲区上形成P-Si层；

将锗蒸发至所述P-Si层的表面，形成锗层；

将P型杂质离子注入所述锗层形成集电极的P-Ge层；

所述集电极分为P-Si层和P-Ge层，P-Ge的掺杂剂量为10¹²～2×10¹⁶cm^-2；

将所述集电极进行退火；

将退火后的集电极表面金属化，形成一层金属镀层。

4.根据权利要求3所述的IGBT制备方法，其特征在于，所述正面工艺包括如下操作：

P型体和N+注入推进；

进行沟槽刻蚀；

进行栅极氧化和多晶硅沉积；

介质沉积；

接触孔刻蚀；

正面金属化；

硅片正面钝化。

5.根据权利要求3所述的IGBT制备方法，其特征在于，所述锗蒸发的步骤为蒸发或溅射。

6.根据权利要求3所述的IGBT制备方法，其特征在于，所述退火的步骤包括炉管退火、快速退火和激光退火中的任意一种。

7.根据权利要求3所述的IGBT制备方法，其特征在于，所述金属镀层的成分为AlTiNiAg。