本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件領(lǐng)域，尤其涉及一種絕緣柵雙極型晶體管器件及其制造方法。

背景技術(shù)：

以IGBT、MOSFET為標(biāo)志的MOS型半導(dǎo)體功率器件是當(dāng)今電力電子領(lǐng)域器件的主流，其中最具代表性的器件IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，又稱絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件，驅(qū)動功率小，兼有金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)的高輸入阻抗和電力晶體管(Power BJT)的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點，非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動等領(lǐng)域。其作為新型電力電子器件的典型代表，在中、高壓應(yīng)用領(lǐng)域中備受青睞。根據(jù)IGBT的技術(shù)分類，通常劃分為PT-IGBT(穿通型)、NPT-IGBT(非穿通型)、FS-IGBT(場截止型)、RC-IGBT(逆導(dǎo)型)等結(jié)構(gòu)，主要體現(xiàn)在耐壓層的結(jié)構(gòu)變化和器件集電極的結(jié)構(gòu)和制造方法差異。

由于IGBT器件是從MOSFET功率器件的結(jié)構(gòu)發(fā)展而來(在背面整合一個PNP晶體管)，所以其MOSFET部分的結(jié)構(gòu)和制造方法基本類似于MOSFET器件。但由于受到制造工藝的影響，采用正常的光刻對準(zhǔn)工藝，600V高壓溝槽柵IGBT的元胞大小一般在3um以上，使器件單位面積的電流密度提升受到限制。

綜上，需要提出一種能夠縮小元胞尺寸，以提高單位面積電流密度的IGBT器件結(jié)構(gòu)及制造方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種絕緣柵雙極型晶體管器件及其制造方法，能縮小元胞結(jié)構(gòu)尺寸，提高單位面積的電流密度。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種絕緣柵雙極型晶體管器件，所述器件的正面結(jié)構(gòu)包括：N型襯底正面的多個溝槽以及填充在所述多個溝槽內(nèi)的多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)；所述多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)上方的氧化層介質(zhì)膜層及其兩側(cè)的側(cè)墻結(jié)構(gòu)；分別位于所述多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)中、相鄰的溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)之間的多個接觸孔；位于所述多個接觸孔兩側(cè)、且在所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)下方的N型摻雜發(fā)射極區(qū)；所述多個接觸孔底部的P型注入?yún)^(qū)；填充在所述多個接觸孔中的鎢塞填充結(jié)構(gòu)；所述氧化層介質(zhì)膜層及其兩側(cè)的側(cè)墻結(jié)構(gòu)上覆蓋的正面金屬層；以及所述正面金屬層上方的表面鈍化層。

進(jìn)一步地，所述絕緣柵雙極型晶體管器件為場截止型/穿通型/非穿通型/逆導(dǎo)型絕緣柵雙極型晶體管器件。

根據(jù)本發(fā)明第二方面，提供一種絕緣柵雙極型晶體管器件的制造方法，包括：在N型襯底上熱生長墊氧化層，作為溝槽刻蝕的掩蔽層的緩沖層；在所述墊氧化層上沉積一層氮化硅膜層，并利用溝槽光刻板刻蝕所述氮化硅膜層，形成溝槽刻蝕的掩蔽層；基于所述掩蔽層進(jìn)行溝槽刻蝕，形成多個溝槽；在所述多個溝槽中生成多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)；沉積氧化層介質(zhì)膜層，并對所述氧化層介質(zhì)膜層和所述掩蔽層進(jìn)行刻蝕，保留所述多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)上方的氧化層介質(zhì)膜層，形成多個離子注入窗口；通過所述多個離子注入窗口進(jìn)行離子注入，形成PN結(jié)和N型摻雜發(fā)射極區(qū)；在所述多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)上方的氧化層介質(zhì)膜層兩側(cè)形成側(cè)墻結(jié)構(gòu)，以基于所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)自對準(zhǔn)地刻蝕形成多個接觸孔；在所述多個接觸孔處進(jìn)行離子注入和退火激活，形成P型注入?yún)^(qū)；在所述多個接觸孔中填充金屬鎢，形成鎢塞填充結(jié)構(gòu)；形成正面金屬層，在金屬層上生成表面鈍化層，并刻蝕形成正面發(fā)射極封裝窗口；進(jìn)行背面結(jié)構(gòu)的制作。

進(jìn)一步地，在所述多個溝槽中生成多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)，包括：在所述多個溝槽表面熱生長柵氧化介質(zhì)層；在所述多個溝槽的柵氧化介質(zhì)層上沉積多晶硅；對所述多晶硅進(jìn)行刻蝕，形成溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，對所述氧化層介質(zhì)膜層和所述掩蔽層進(jìn)行刻蝕，保留所述多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)上方的氧化層介質(zhì)膜層，形成多個離子注入窗口，包括：刻蝕去除所述掩蔽層上方的氧化層介質(zhì)膜層，保留所述多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)上方的氧化層介質(zhì)膜層；刻蝕去除所述掩蔽層，在保留的所述多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)上方的氧化層介質(zhì)膜層之間形成多個離子注入窗口。

進(jìn)一步地，在所述多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)上方的氧化層介質(zhì)膜層兩側(cè)形成側(cè)墻結(jié)構(gòu)，以基于所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)自對準(zhǔn)地刻蝕形成多個接觸孔，包括：沉積一層側(cè)墻氧化層膜層；對所述側(cè)墻氧化層膜層進(jìn)行刻蝕，保留所述多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)上方的氧化層介質(zhì)膜層兩側(cè)的側(cè)墻氧化層，形成側(cè)墻結(jié)構(gòu)；基于相鄰兩個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)上方的氧化層介質(zhì)膜層的側(cè)墻之間形成的接觸孔窗口進(jìn)行接觸孔刻蝕，形成多個接觸孔。

進(jìn)一步地，所述絕緣柵雙極型晶體管器件為場截止型/穿通型/非穿通型/逆導(dǎo)型絕緣柵雙極型晶體管器件。

根據(jù)本發(fā)明的上述方案，通過沉積側(cè)墻氧化層并刻蝕形成側(cè)墻結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行接觸孔刻蝕，能夠通過控制側(cè)墻氧化層的厚度和等離子刻蝕量來調(diào)整側(cè)墻厚度，從而，控制接觸孔到溝槽的間距以及接觸孔的尺寸，實現(xiàn)了接觸孔對溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)的自對準(zhǔn)。本發(fā)明能縮小器件元胞結(jié)構(gòu)的尺寸，提高元胞密度，從而提高單位面積的電流密度，降低芯片成本，提高性價比。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的絕緣柵雙極型晶體管器件的正面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的絕緣柵雙極型晶體管的制造方法的流程圖。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在襯底上生長墊氧化層和氮化硅膜層后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的對氮化硅膜層進(jìn)行光刻后形成溝槽刻蝕的掩蔽層的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的進(jìn)行溝槽刻蝕形成多個溝槽后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在多個溝槽表面生成柵氧化介質(zhì)層后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的形成溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的沉積了氧化層介質(zhì)膜層之后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的刻蝕去除掩蔽層上方的氧化層介質(zhì)膜層后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的刻蝕去除掩蔽層后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的形成PN結(jié)之后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的N+發(fā)射極離子注入后形成N型摻雜發(fā)射極區(qū)后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的沉積一層側(cè)墻氧化層膜層后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的形成側(cè)墻后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的離子注入和退火激活形成P型注入?yún)^(qū)后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖16示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的形成鎢塞填充結(jié)構(gòu)后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖17示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的形成正面金屬層后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖18示出了根據(jù)本發(fā)明一個具體實施例的場截止型絕緣柵雙極型晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明具體實施例及相應(yīng)的附圖對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

以下結(jié)合附圖說明本發(fā)明的絕緣柵雙極型晶體管器件。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的絕緣柵雙極型晶體管器件的正面結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，所述絕緣柵雙極型晶體管器件(簡稱IGBT器件)為溝槽型IGBT器件，該器件的正面結(jié)構(gòu)包括：N型襯底正面的多個溝槽104以及填充在所述多個溝槽104內(nèi)的多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)106；溝槽104表面(底部及側(cè)壁)與溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)之間為柵氧化介質(zhì)層105；所述多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)106上方的氧化層介質(zhì)膜層107及其兩側(cè)的側(cè)墻結(jié)構(gòu)112；相鄰溝槽之間的PN結(jié)109；分別位于所述多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)中、相鄰的溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)之間的多個接觸孔114；位于所述多個接觸孔兩側(cè)、且在所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)下方的N型摻雜發(fā)射極區(qū)110；所述多個接觸孔底部的P型注入?yún)^(qū)115；填充在所述多個接觸孔114中的鎢塞填充結(jié)構(gòu)116；所述氧化層介質(zhì)膜層107及其兩側(cè)的側(cè)墻結(jié)構(gòu)112上覆蓋的正面金屬層117；以及所述正面金屬層上方的表面鈍化層118。

所述多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)106上方的氧化層介質(zhì)膜層107兩側(cè)的側(cè)墻結(jié)構(gòu)112是通過在氧化層介質(zhì)膜層上沉積側(cè)墻氧化層并進(jìn)行等離子刻蝕形成的，可用于自對準(zhǔn)地刻蝕形成所述多個接觸孔114，并且可以通過不同尺寸的側(cè)墻寬度(側(cè)墻氧化層厚度)調(diào)整接觸孔114到溝槽114的間距和接觸孔114的尺寸。器件的元胞區(qū)域由側(cè)墻112和氧化層介質(zhì)膜層107形成介質(zhì)結(jié)構(gòu)，達(dá)到接觸孔對溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)的自對準(zhǔn)效果。通過控制側(cè)墻氧化層的厚度，可將接觸孔到溝槽的間距縮小到0.1μm以下，元胞結(jié)構(gòu)的尺寸可以縮小到2μm以下。

所述絕緣柵雙極型晶體管器件具體可以為場截止型/穿通型/非穿通型/逆導(dǎo)型絕緣柵雙極型晶體管器件。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的絕緣柵雙極型晶體管器件的制造方法的流程圖。

如圖2所示，所述絕緣柵雙極型晶體管器件的制造方法，包括以下步驟：

步驟S1、在N型襯底101上熱生長墊氧化層102。

根據(jù)器件所需的電壓規(guī)格等參數(shù)要求，結(jié)合理論及仿真的數(shù)據(jù)，選取合適的襯底材料規(guī)格(如電阻率、外延層厚度或FZ-wafer的最終減薄厚度)，如果對應(yīng)為場截止型(field-stop)和穿通型(punch through)等IGBT器件結(jié)構(gòu)，還需確認(rèn)場截止層的規(guī)格。例如，該襯底可以為N型摻雜外延硅片襯底或N型單晶硅片襯底。

步驟S2、在所述墊氧化層102上沉積一層氮化硅膜層103a，并利用溝槽光刻板刻蝕所述氮化硅膜層，形成溝槽刻蝕的掩蔽層103b。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在襯底上生長墊氧化層和氮化硅膜層后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的對氮化硅膜層進(jìn)行光刻后形成溝槽刻蝕的掩蔽層的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖3所示，在所述N型襯底101正面熱生長一層墊氧化層102(Pad Oxide)，作為溝槽刻蝕的掩蔽層的緩沖層。在墊氧化層上102再沉積一層氮化硅(Nitride)膜層103a。如圖4所示，利用溝槽光刻板對該氮化硅膜層進(jìn)行光刻，形成溝槽圖形，使之形成進(jìn)行溝槽刻蝕的掩蔽層103b。

步驟S3、基于所述掩蔽層103b進(jìn)行溝槽刻蝕，形成多個溝槽104。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的進(jìn)行溝槽刻蝕形成多個溝槽后的結(jié)構(gòu)示意圖。形成掩蔽層103b之后，根據(jù)該掩蔽層103b進(jìn)行溝槽刻蝕，如圖5所示，刻蝕形成多個溝槽104。

步驟S4、在所述多個溝槽104中生成多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)106。

進(jìn)一步地，步驟S4包括步驟S41、S42和S43。

步驟S41、在所述多個溝槽104表面熱生長柵氧化介質(zhì)層105。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在多個溝槽表面生成柵氧化介質(zhì)層的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，形成多個溝槽104后，在經(jīng)過溝槽圓角化等步驟后，在溝槽104表面(底部及側(cè)壁)上熱生長一層?xùn)叛趸橘|(zhì)層105(Gate Oxide)。

步驟S42、在所述多個溝槽104的柵氧化介質(zhì)層105上沉積多晶硅。

其中，可以采用化學(xué)氣相沉積在多個溝槽104中沉積多晶硅。

步驟S43、對所述多晶硅進(jìn)行刻蝕，形成溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)106。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的形成溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。采用等離子刻蝕工藝，對溝槽104內(nèi)的多晶硅進(jìn)行刻蝕，形成如圖7所示的溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)106(trench poly)。

步驟S5、沉積氧化層介質(zhì)膜層107，并對所述氧化層介質(zhì)膜層107和所述掩蔽層103b進(jìn)行刻蝕。

步驟S5具體可以包括步驟S51、S52和S53；

步驟S51、沉積氧化層介質(zhì)膜層107。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的沉積了氧化層介質(zhì)膜層之后的結(jié)構(gòu)示意圖。采用化學(xué)氣相沉積工藝，在已經(jīng)形成的結(jié)構(gòu)上再沉積一層氧化層介質(zhì)膜層107。

步驟S52、刻蝕去除所述掩蔽層103b上方的氧化層介質(zhì)膜層107，保留所述多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)上方的氧化層介質(zhì)膜層107。

圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的刻蝕去除掩蔽層上方的氧化層介質(zhì)膜層后的結(jié)構(gòu)示意圖。采用等離子刻蝕工藝，刻蝕掉氮化硅掩蔽層103b上方的氧化層介質(zhì)膜層，保留所述多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)106上方的氧化層介質(zhì)膜層107，即，刻蝕停止在氮化硅掩蔽層103b，如圖9所示。

步驟S53、刻蝕去除所述掩蔽層103b。

圖10示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的刻蝕去除掩蔽層后的結(jié)構(gòu)示意圖。采用濕法刻蝕工藝，刻蝕去除氮化硅掩蔽層103b，為后續(xù)的離子注入等打開窗口，如圖10所示，在保留的多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)106上方的氧化層介質(zhì)膜層107之間形成多個離子注入窗口108。

步驟S6、進(jìn)行離子注入，形成PN結(jié)和N型摻雜發(fā)射極區(qū)；

圖11示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的形成PN結(jié)之后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的N+發(fā)射極離子注入后形成N型摻雜發(fā)射極區(qū)后的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖11所示，通過多個離子注入窗口108，采用整片離子注入和擴(kuò)散推阱工藝，形成PN結(jié)109從而形成P阱(PN結(jié)上方相鄰兩個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)之間的區(qū)域)，其中，注入的離子為硼(Boron)離子。如圖12所示，通過多個離子注入窗口108進(jìn)行N+發(fā)射極離子注入和擴(kuò)散退火，形成N型摻雜發(fā)射極區(qū)110，即，通過多個離子注入窗口108在多個溝槽之間注入N+離子，形成N型摻雜發(fā)射極區(qū)110，其中，注入的N+離子為砷(arsenic)離子。

步驟S7、在所述多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)106上方的氧化層介質(zhì)膜層107兩側(cè)形成側(cè)墻結(jié)構(gòu)112，以基于所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)自對準(zhǔn)地刻蝕形成多個接觸孔。

進(jìn)一步地，步驟S7具體可以包括步驟S71、S72和S73。

步驟S71、沉積一層側(cè)墻氧化層膜層111。

圖13示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的沉積側(cè)墻氧化層膜層后的結(jié)構(gòu)示意圖。采用化學(xué)氣相沉積，沉積一層側(cè)墻氧化層(Space oxide)膜層111。

步驟S72、對所述側(cè)墻氧化層膜層111進(jìn)行刻蝕，保留所述多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)106上方的氧化層介質(zhì)膜層107兩側(cè)的側(cè)墻氧化層，形成側(cè)墻結(jié)構(gòu)112。

圖14示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的形成側(cè)墻結(jié)構(gòu)后的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖14所示，對側(cè)墻氧化層111進(jìn)行等離子刻蝕，僅保留在多個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)107上方的氧化層介質(zhì)膜層107兩側(cè)的側(cè)墻氧化層膜層111，形成側(cè)墻(Sidewall)結(jié)構(gòu)112。

步驟S73、基于相鄰兩個溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)106上方的氧化層介質(zhì)膜層107的側(cè)墻112之間形成的接觸孔窗口113進(jìn)行接觸孔刻蝕，形成多個接觸孔。

具體地，采用等離子刻蝕工藝進(jìn)行接觸孔刻蝕，形成多個接觸孔114。

上述步驟自準(zhǔn)對地形成了N+發(fā)射極的接觸孔窗口，通過調(diào)整側(cè)墻氧化層111的厚度和等離子刻蝕量，可以得到不同尺寸的側(cè)墻寬度，從而決定了接觸孔114到溝槽114的間距和接觸孔114的尺寸。器件的元胞區(qū)域不需要光刻圖形，而是由側(cè)墻氧化層111和氧化層介質(zhì)膜層107所形成的介質(zhì)結(jié)構(gòu)，達(dá)到接觸孔對溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)的自對準(zhǔn)效果。通過控制側(cè)墻氧化層的厚度，可將接觸孔到溝槽的間距縮小到0.1μm以下，元胞結(jié)構(gòu)的尺寸可以縮小到2μm以下。

步驟S8、在所述多個接觸孔114處進(jìn)行離子注入和退火激活，形成P型注入?yún)^(qū)。

圖15示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的離子注入和退火激活形成P型注入?yún)^(qū)后的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖15所示，接觸孔刻蝕完成后，形成多個接觸孔114，隨之進(jìn)行接觸孔P型離子注入和退火激活，形成P型注入?yún)^(qū)115。

步驟S9、在所述多個接觸孔114中填充金屬鎢，形成鎢塞填充結(jié)構(gòu)116。

圖16示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的形成鎢塞填充結(jié)構(gòu)后的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖16所示，采用磁控濺射和化學(xué)氣相沉積工藝在所述接觸孔114中填充金屬鎢，并對表面多余的鎢薄膜進(jìn)行回刻，僅保留下在接觸孔中的鎢塞填充結(jié)構(gòu)116，作為接觸孔電極。

步驟S10、形成正面金屬層117，在金屬層上生成表面鈍化層118，并刻蝕形成正面發(fā)射極封裝窗口。

圖17示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的形成正面金屬層后的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖17所示，采用磁控濺射工藝，進(jìn)行正面發(fā)射極(Emitter)金屬沉積、金屬層光刻和刻蝕，形成正面金屬層結(jié)構(gòu)117，作為正面發(fā)射極。在正面金屬層117上生成表面鈍化層118，按不同器件的要求，可以選擇生成有機(jī)介質(zhì)的表面鈍化層(例如聚酰亞胺薄膜)，或者生成無機(jī)介質(zhì)的表面鈍化層(例如氮化硅薄膜)，并進(jìn)行光刻或刻蝕形成最終的正面發(fā)射極封裝窗口，至此器件正面的制作完成，形成如圖1所示的絕緣柵雙極型晶體管器件的正面結(jié)構(gòu)。

步驟S11、進(jìn)行背面結(jié)構(gòu)的制作。

對于背面工藝流程，可以按照場截止型(field-stop)、非穿通型(non punch through)、穿通型(punch through)以及逆導(dǎo)型(Reverse Conducting)等類別，進(jìn)行相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)制備。例如，圖18示出了以場截止(field-stop)型IGBT為例的絕緣柵雙極型晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖18所示，其背面結(jié)構(gòu)包括：N型場截止區(qū)120、P型集電區(qū)121和背面金屬層122。

根據(jù)本發(fā)明的上述絕緣柵雙極型晶體管器件的制造方法，可用于場截止型/穿通型/非穿通型/逆導(dǎo)型絕緣柵雙極型晶體管器件的制造。

以上對本發(fā)明的絕緣柵雙極型晶體管的結(jié)構(gòu)及其制造方法進(jìn)行了描述。根據(jù)本發(fā)明的上述方案，通過沉積側(cè)墻氧化層并刻蝕形成側(cè)墻結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行接觸孔刻蝕，能夠通過控制側(cè)墻氧化層的厚度和等離子刻蝕量來調(diào)整側(cè)墻厚度，從而，控制接觸孔到溝槽的間距以及接觸孔的尺寸，實現(xiàn)了接觸孔對溝槽多晶硅柵結(jié)構(gòu)的自對準(zhǔn)。本發(fā)明能縮小器件元胞結(jié)構(gòu)的尺寸，提高元胞密度，從而提高單位面積的電流密度，降低芯片成本，提高性價比。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。