CN104253154A - 一种具有内置二极管的igbt及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有内置二极管的IGBT及其制造方法，所述IGBT包括：具有第一主面和第二主面的第一导电类型的半导体衬底，其中，所述半导体衬底包括有源区和所述有源区外侧的终端保护区；形成于所述有源区的第一主面侧的绝缘栅型晶体管单元，在其导通时其形成有第一导电类型的沟道；相互间隔地形成于所述半导体衬底的第二主面侧的有源区的第一导电类型的第一半导体层和第二导电类型的第二半导体层。其中所述IGBT在所述半导体衬底的第二主面侧的所述终端保护区仅包括第二半导体层。这样，可以减少当内置二极管反向恢复时，存储于该终端保护区下方的半导体衬底内的载流子数量，从而可以很好的优化内置二极管的反向恢复特性。

Description

一种具有内置二极管的IGBT及其制造方法
【技术领域】
本发明涉及半导体设计及制造技术领域，特别涉及一种具有内置二极管的IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管）及其制造方法。
【背景技术】
IGBT是由BJT（Bipolar Junction Transistor，双极结型晶体管）和MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect-Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和BJT的低导通压降两方面的优点，具有工作频率高，控制电路简单，电流密度高，通态压低等特点，广泛应用于功率控制领域。在实际应用中，IGBT很少作为一个独立器件使用，尤其在感性负载的条件下，IGBT需要一个快恢复二极管续流。因此，现有的绝缘栅双极晶体管产品，一般采用并联一个续流二极管（Freewheeling diode，简称FWD）以保护IGBT。为了降低成本，并联的续流二极管可以集成在IGBT芯片内，即具有内置二极管的IGBT。
现有技术中对具有内置二极管的IGBT通常采用背面两次光刻技术，分别有选择性地注入、扩散来形成间隔性的N+区域和P+区域，且该N+区域和P+区域遍布整个IGBT的背面区域(整个背面区域包括有源区和终端保护区)，导致该类型IGBT的内置二极管的恢复特性较差。
因此，有必要提供一种改进的技术方案来克服上述问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种具有内置二极管的IGBT及其制造方法，其可以改善内置二极管的恢复特性。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供一种具有内置二极管的IGBT，包括：具有第一主面和第二主面的第一导电类型的半导体衬底，其中，所述半导体衬底包括有源区和所述有源区外侧的终端保护区；形成于所述有源区的第一主面侧的绝缘栅型晶体管单元，在其导通时其形成有第一导电类型的沟道；相互间隔地形成于所述半导体衬底的第二主面侧的有源区的第一导电类型的第一半导体层和第二导电类型的第二半导体层。其中，所述具有内置二极管的IGBT在所述半导体衬底的第二主面侧的所述终端保护区仅包括第二半导体层。
作为本发明的一个优选的实施例，所述具有内置二极管的IGBT还包括：在所述终端保护区的第一主面侧形成的保护终端；在形成有绝缘栅型晶体管单元的第一导电类型的半导体衬底的第一主面上形成的IGBT用第一主电极；在所述第一半导体层和第二半导体层上形成的IGBT用第二主电极。
作为本发明的一个优选的实施例，所述第一导电类型为Ｎ型，所述第二导电类型为Ｐ型，所述绝缘栅型晶体管单元为N型沟道MOSFET单元，所述第一导电类型的半导体衬底为N-型的半导体衬底，所述第一半导体层为N+型阴极层，所述第二半导体层为P+型集电极层，所述第一主电极为发射极，所述第二主电极为集电极。
作为本发明的一个优选的实施例，所述N型沟道MOSFET单元包括：自所述有源区中的第一主面向所述N-型半导体衬底内有选择地形成的P阱；自所述P阱的表面向该P阱内有选择地形成的N+有源区；在所述有源区的第一主面上有选择地形成的栅氧化层，其中，所述栅氧化层位于P阱的边缘部分的第一主面和所述有源区的未形成P阱的第一主面上；在所述栅极氧化层的上表面上形成的多晶硅栅电极；覆盖所述栅极氧化层和多晶硅栅电极露出表面的介质层，其中，第一主电极形成于所述介质层的外侧并与所述N+有源区和所述P阱电性接触。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种具有内置二极管的IGBT的制造方法，包括：提供具有第一主面和第二主面的第一导电类型的半导体衬底，所述半导体衬底包括有源区和所述有源区外侧的终端保护区；在所述半导体衬底的有源区的第一主面侧形成绝缘栅型晶体管单元；从所述半导体衬底的第二主面起减薄该绝缘栅型晶体管单元形成后的半导体衬底；自减薄后的半导体衬底的第二主面向所述半导体衬底内形成第一导电类型的第一半导体层和第二导电类型的第二半导体层，所述第一半导体层和第二半导体层相互间隔地形成于所述第二主面侧的所述有源区；在所述第二主面侧的所述终端保护区仅形成所述第二半导体层。
作为本发明的一个优选的实施例，所述制造方法还包括：在所述终端保护区的第一主面侧形成保护终端；在形成绝缘栅型晶体管单元的所述半导体衬底的第一主面上形成IGBT用第一主电极；在所述第一半导体层和第二半导体层形成后的半导体衬底的第二主面上形成与第一半导体层和第二半导体层接触的IGBT用第二主电极。
作为本发明的一个优选的实施例，在形成第一半导体层和第二半导体层时，先形成第一半导体层，后形成第二半导体层；或者在形成第一半导体层和第二半导体层时，先形成第二半导体层，后形成第一半导体层。
作为本发明的一个优选的实施例，所述第一导电类型为Ｎ型，所述第二导电类型为Ｐ型，所述绝缘栅型晶体管单元为N型沟道MOSFET单元，所述第一导电类型的半导体衬底为N-型的半导体衬底，所述第一半导体层为N+型阴极层，所述第二半导体层为P+型集电极层，所述第一主电极为发射极，所述第二主电极为集电极。
作为本发明的一个优选的实施例，所述在所述半导体衬底的有源区的第一主面侧形成绝缘栅型晶体管单元包括：在N-型半导体衬底的第一主面上生成场氧化层，并刻蚀出所述有源区的区域；在所述有源区的第一主面上生成栅氧层，并在所述栅氧层上淀积多晶硅栅极；选择性地刻蚀栅氧层和多晶硅栅极以刻蚀P阱的注入窗口，并沿刻蚀出的该P阱窗口向N-型半导体衬底内形成P阱；选择性地自所述P阱表面向所述N-型半导体衬底内形成N+有源区；在有源区的第一主面上淀积介质层，并刻蚀出短接N+有源区和所述P阱的接触孔，其中第一主电极形成于所述介质层的外侧并与所述N+有源区和所述P阱电性接触。
与现有技术相比，本发明中的具有内置二极管的IGBT及其制造方法，在所述半导体衬底的有源区的第二主面侧相互间隔地形成有第一导电类型的第一半导体层和第二导电类型的第二半导体层，而在所述半导体衬底的终端保护区的第二主面侧仅形成有第二半导体层，这样，可以减少当内置二极管反向恢复时，存储于该终端保护区下方的半导体衬底内的载流子数量，从而可以很好的优化内置二极管的反向恢复特性，同时又能很好的保证IGBT的特性不受影响。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明在一个实施例中的具有内置二极管的IGBT的一部分的纵剖面图；
图2至图12为图1中的具有内置二极管的IGBT在一个实施例中的各个制造工序的纵剖面图；
图13为图1中的具有内置二极管的IGBT的制造方法在一个实施例中的流程图。
【具体实施方式】
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
请参考图1所示，其为本发明在一个实施例中的具有内置二极管的IGBT的一部分的纵剖面图。所述IGBT包括：具有第一主面1S1和第二主面1S2的第一导电类型的半导体衬底1，其中，所述半导体衬底1包括有源区100和所述有源区100外侧的终端保护区200；形成于所述有源区100的第一主面1S1侧的绝缘栅型晶体管单元，在其导通时，其形成有第一导电类型的沟道；形成于所述终端保护区200的第一主面1S1侧的保护终端；相互间隔地形成于所述半导体衬底1的第二主面1S2侧的有源区的第一导电类型的第一半导体层10和第二导电类型的第二半导体层11；仅形成于所述终端保护区200的第二主面1S2侧的第二半导体层11。
下面以所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型为例，结合图1对本发明中的具有内置二极管的IGBT的结构进行具体介绍。
在图1所示的实施例中，所述第一导电类型的半导体衬底1为N-型半导体衬底（也称为N-层），所述保护终端为场限环终端结构，该场限环终端结构包括自终端保护区200中的第一主面1S1向所述N-型半导体衬底1内选择性地进行P型杂质掺杂以形成的P型层2。在所述终端保护区200内的第一主面1S1上还形成有场氧化层13。易于思及的是，所述保护终端也可以为现有技术中的其他保护终端结构，比如，场限环加场板终端结构。
所述绝缘栅型晶体管单元为具有第一导电类型的沟道（在此为N型沟道）的MOSFET。具体的说，该N型沟道的MOSFET为DMOS（Double-diffused MetalOxide Semiconductor，双扩散MOS）结构的MOSFET，其包括：自所述有源区100的第一主面1S1向所述N-型半导体衬底1内有选择地扩散P型杂质形成的P阱5；自P阱5的表面向该P阱5内有选择地扩散高浓度的N型杂质形成的N+有源区（或者称为N+发射极）6；在所述有源区100的第一主面上有选择地形成的栅极氧化层（简称栅氧层）3，其中，所述栅极氧化层3位于P阱5的边缘部分的第一主面和所述有源区的未形成P阱的第一主面上；在栅极氧化层3的上表面上形成的多晶硅栅电极4；覆盖栅极氧化层3和多晶硅栅电极4露出表面的介质层7，其中，多晶硅栅电极4正下方的P阱5的部分称为沟道区。
在图1所示的实施例中，所述第二半导体层11为自所述第二主面1S2向所述N-型半导体衬底1内选择性地注入P型杂质形成的P+层（或者称为P+集电极层），所述第一半导体层10为自所述第二主面1S2向所述N-型半导体衬底1内选择性地注入N型杂质形成的N+层（或者称为N+阴极层），其中P+集电极层11和N+阴极层10相互间隔地形成于所述有源区200的第二主面1S2侧，而在所述终端保护区200的第二主面1S2侧只有P+集电极层11。
图1中的具有内置二极管的IGBT还包括：在有源区100的第一主面1S1上覆盖所述介质层7形成的第一主电极（在本实施例中为发射极）8；在第一半导体层10和第二半导体层11上形成的第二主电极（在本实施例中为集电极）12；覆盖于第一主电极8和场氧化层13上的用于保护芯片表面不受外界离子玷污的钝化层9。该第二主电极12与第一半导体层10和第二半导体层11电性接触，该第一主电极8与所述N+有源区6和所述P阱5电性接触。
以下具体介绍图1中的具有内置二极管的IGBT的工作原理。
在图1所示的结构中，如果在发射极8与集电极12之间施加规定的集电极电压VCE，而且在发射极8与栅电极4之间施加规定的栅电压VGE，则沟道区反型为N型区，在P阱5内形成电性的连接N-层1与N+有源区6的沟道，通过该沟道将电子从发射极8注入到N-层1内，利用该被注入的电子，使P+集电极层11与N-层1间形成正向偏置，从P+集电极层11注入空穴，N-层1的电阻大幅度地下降，IGBT的电流容量增大，即所述IGBT导通。如果在导通状态时，使发射极8与栅电极4之间施加的栅电压VGE为0V，或者使发射极8与栅电极4之间成为反向偏置，则该沟道区重新返回为P型区，由于来自发射极8的电子的注入停止的缘故，来自P+集电极层11的空穴的注入也停止了。其后，在N-层1中停留的电子和空穴分别向集电极12和发射极8退出，或在N-层1内相互复合而消失，即所述IGBT关断。
此外，由N+阴极层10、N-层1和P阱5构成PIN(positive-intrinsic-negative)型结二极管（即所述IGBT中的内置二极管），当对本IGBT施加极性相反的电压VEC时，该内置二极管流过正向电流（即导通），此正向电流来自P阱5注入的空穴和N+阴极层10注入的电子。当该内置二极管反向恢复时，来自P阱5的空穴的注入停止，而且来自N+阴极层10的电子的注入也停止，其后，作为在N-层1内停留的电子和空穴分别从集电极12和发射极8退出，或者在N-层1内互相复合而消失，此时流过内置二极管的电流称为恢复电流，其与内置二极管导通状态时流过的电流方向相反。通过减少该恢复电流就可以改善该内置二极管的恢复特性。
在现有技术中对具有内置二极管的IGBT通常采用背面两次光刻技术，分别有选择性地注入、扩散来形成互相间隔的N+区域(或称N+阴极层)和P+区域(或称P+集电极层)，且该N+区域和P+区域遍布整个IGBT的背面区域(整个背面区域包括有源区和终端保护区)。在现有的这种IGBT结构下，当其内置二极管导通时，由P阱5注入的大量空穴，其中一部分空穴通过终端保护区200中的N-层进入到该IGBT背面区域中的N+阴极层；当该内置二极管反向恢复时，存储于该终端保护区下方的N-层内的空穴无法迅速消失，必须通过辐照等载流子寿命控制技术来改善该内置二极管的恢复特性。而在本发明中的内置有二极管的IGBT中，N+阴极层10和P+集电极层11相互间隔地形成于所述有源区200的第二主面1S2侧，只有P+集电极层11形成于所述终端保护区200的第二主面1S2侧。这样，可以减少当内置二极管反向恢复时存储于该终端保护区200下方的所述半导体衬底1内的载流子数量，从而可以很好的优化内置二极管的反向恢复特性，同时又能很好地保证IGBT的特性不受影响。
在图1所示的实施例中，所述绝缘栅性晶体管为DMOS结构的MOSFET，在其他实施例中，其还可以为沟槽型MOSFET或V字形的MOSFET。
以下介绍本发明中的具有内置二极管的IGBT的制造方法，该制造方法包括：提供具有第一主面1S1和第二主面1S2的第一导电类型的半导体衬底1，其中，所述半导体衬底1包括有源区100和所述有源区外侧的终端保护区200；在所述半导体衬底1的终端保护区200的第一主面1S1侧形成保护终端；在所述半导体衬底1的有源区100的第一主面1S1侧形成绝缘栅型晶体管单元；在形成绝缘栅型晶体管单元的半导体衬底1的第一主面1S1上形成IGBT用第一主电极8；从所述半导体衬底1的第二主面1S2起减薄该绝缘栅型晶体管单元形成后的半导体衬底1；自减薄后的半导体衬底1的第二主面1S2向所述半导体衬底1内形成第一导电类型的第一半导体层10和第二导电类型的第二半导体层11，其中所述第一半导体层10和第二半导体层11相互间隔地形成于所述第二主面1S2侧的所述有源区100，在所述第二主面侧1S2的所述终端保护区200仅形成所述第二半导体层11；在所述第一半导体层10和第二半导体层11形成后的半导体衬底1的第二主面1S2上形成与第一半导体层10和第二半导体层11电性接触的IGBT用第二主电12。
接下来，以所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型为例，结合图2-13详细介绍图1中的具有内置二极管的IGBT的制造方法。
步骤110，提供具有第一主面1S1和第二主面1S2的N-型半导体衬底1。
步骤120，如图2所示，在所述N-型半导体衬底1的终端保护区200的第一主面1S1侧形成保护终端。具体为，在所述N-型半导体衬底1的第一主面1S1通过光刻工艺选择性地注入P型杂质，通过扩散在终端保护区200中形成P型层2以得到场限环终端结构。
步骤130，如图3所示，在所述N-型半导体衬底1的第一主面1S1上生成场氧化层13，并刻蚀出有源区100的区域。具体为，在N-型半导体衬底1的第一主面1S1上生成场氧化层13，并通过光刻、刻蚀工艺选择性得刻蚀出有源区100的区域。
步骤140，如图4所示，在所述有源区100中的第一主面1S1上生成栅极氧层3，并在所述栅极氧层3上淀积多晶硅栅极4。具体为，通过热氧化的方式在有源区100的第一主面1S1上生成栅极氧层3，该栅极氧层3的厚底约为随后在所述栅极氧层3的上表面淀积一定厚度的多晶硅栅极4。
步骤150，如图5所示，选择性得刻蚀栅极氧层3和多晶硅栅极4以刻蚀出P型基区或P阱5的注入窗口，并自刻蚀出的该窗口向N-型半导体衬底1内进行P型扩散以形成P型基区或P阱5。具体为，沿纵剖面方向，通过光刻、刻蚀工艺选择性地刻蚀栅极氧层3和多晶硅栅极4以刻蚀出P阱5的注入窗口，通过自对准注入工艺注入P型杂质，并通过推阱在N-型半导体衬底1中形成P阱5。
步骤160，如图6所示，选择性地自P阱5的表面向N-型半导体衬底1内形成N型的有源区6。具体为，通过光刻工艺在所述P阱5的表面选择性地制作出N+注入窗口，并通过注入和推阱形成N+有源区（或者N+发射极）6。
步骤170，如图7所示，在有源区100的第一主面1S1上淀积形成有覆盖多晶硅栅极4的介质层7，并通过光刻、刻蚀工艺刻蚀出短接N+有源区6和P阱5的接触孔。
步骤180，如图8所示，在有源区100的第一主面1S1上形成覆盖介质层7的露出表面的第一主电极（在此为发射极）金属8，其中所述第一主电极金属8与所述P阱5和N+有源区6电性连接。具体为，通过溅射的方式形成所述发射极金属8，并通过光刻、刻蚀工艺选择性地刻蚀去部分金属，当然也可以通过其他方式形成发射极金属8，比如通过淀积金属的方式。
步骤190，如图9所示，在第一主电极金属8和场氧化层13上淀积钝化层9。具体为，通过化学气相淀积的方式，在第一主电极金属8和场氧化层13上淀积用于保护芯片表面不受外界离子玷污的钝化层9，并通过光刻、刻蚀工艺，刻蚀出用于引出栅电极4和发射极8的PAD（焊盘）区域（未示出）。
步骤210，通过背面减薄工艺，将N-型半导体衬底1的厚底减薄。具体为，从N-型半导体衬底1的第二主面起研磨该半导体衬底1，使其符合规定的厚度要求。
步骤220，如图10所示，从减薄后的N-型半导体衬底1的第二主面起朝向半导体衬底1内选择性地进行P型杂质注入以形成P型的第二半导体层（或称P+集电极层）11，其中在终端保护区200的第二主面处只形成有连续的第二半导体层，在有源区100的第二主面处间隔地形成有第二半导体层。
步骤230，如图11所示，从N-型半导体衬底1的有源区的第二主面1S2起朝向半导体衬底1内通过光刻工艺选择性地注入N型杂质以形成与所述第二半导体层11相互间隔地N型的第一半导体层（在此为N+阴极层）10。
步骤240，如图12所示，通过低温退火激活第一半导体层10和第二半导体层11，并在所述第一半导体层10和第二半导体层11上形成一定厚度的金属层(比如Al-Ti-Ni-Ag)12，此金属层12即为IGBT用第二主电极。
这样就可以制造出图1中的具有内置二极管的IGBT。普通领域内的技术人员根据上述制造方法的精神，还可以对其进行各种各样的改变或替换。比如，在一个改变的实施例中，也可以先在所述第一半导体层10和第二半导体层11上形成金属层12，然后再激活第一半导体层10和第二半导体层11。步骤140至步骤180为在N-型半导体衬底1的有源区的第一主面形成绝缘栅型晶体管的过程，因此，假如绝缘栅型晶体管为其他类型的MOSFET，那么相应的制造步骤也需要相应地改变。此外，在另一个改变的实施例中，也可以调换形成P+集电极层11和N+阴极层10的形成顺序，即可以首先在N-型的半导体衬底1的有源区的第二主面侧形成N+阴极层10；然后再在N-型的半导体衬底1的第二主面侧1S2形成与N+阴极层10相互间隔地P+集电极层11。
在上述实施例中，以所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型为例进行介绍，在其他改变的实施例中，也可以使得第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型，此时采用P-型的半导体衬底1，所述绝缘栅型晶体管为P沟道的MOSFET单元，第二主电极12为发射极，第一主电极8为集电极，具体结构和原理与上文的中IGBT相似，这里不在赘述。
综上所述，本发明中的具有内置二极管的IGBT及其制造方法，在所述半导体衬底1的有源区100的第二主面侧相互间隔地形成有第一导电类型的第一半导体层10和第二导电类型的第二半导体层11，而在所述半导体衬底1的终端保护区200的第二主面侧仅形成有第二半导体层11，这样，可以减少当内置二极管反向恢复时，存储于该终端保护区下方的半导体衬底内的载流子数量，从而可以很好的优化内置二极管的反向恢复特性，同时又能很好的保证IGBT的特性不受影响。
需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (10)

1.一种具有内置二极管的IGBT，包括：
具有第一主面和第二主面的第一导电类型的半导体衬底，其中，所述半导体衬底包括有源区和所述有源区外侧的终端保护区；
形成于所述有源区的第一主面侧的绝缘栅型晶体管单元，在其导通时其形成有第一导电类型的沟道；
相互间隔地形成于所述半导体衬底的第二主面侧的有源区的第一导电类型的第一半导体层和第二导电类型的第二半导体层；
其特征在于：所述具有内置二极管的IGBT在所述半导体衬底的第二主面侧的所述终端保护区仅包括第二半导体层。
2.根据权利要求1所述的具有内置二极管的IGBT，其特征在于，其还包括：在所述终端保护区的第一主面侧形成的保护终端；
在形成有绝缘栅型晶体管单元的第一导电类型的半导体衬底的第一主面上形成的IGBT用第一主电极；
在所述第一半导体层和第二半导体层上形成的IGBT用第二主电极。
3.根据权利要求2所述的具有内置二极管的IGBT，其特征，所述保护终端为场限环终端结构。
4.根据权利要求2所述的具有内置二极管的IGBT，其特征，所述第一导电类型为Ｎ型，所述第二导电类型为Ｐ型，
所述绝缘栅型晶体管单元为N型沟道MOSFET单元，所述第一导电类型的半导体衬底为N-型的半导体衬底，所述第一半导体层为N+型阴极层，所述第二半导体层为P+型集电极层，所述第一主电极为发射极，所述第二主电极为集电极。
5.根据权利要求4所述的具有内置二极管的IGBT，其特征，所述N型沟道MOSFET单元包括：
自所述有源区中的第一主面向所述N-型半导体衬底内有选择地形成的P阱；
自所述P阱的表面向该P阱内有选择地形成的N+有源区；
在所述有源区的第一主面上有选择地形成的栅氧化层，其中，所述栅氧化层位于P阱的边缘部分的第一主面和所述有源区的未形成P阱的第一主面上；
在所述栅极氧化层的上表面上形成的多晶硅栅电极；
覆盖所述栅极氧化层和多晶硅栅电极露出表面的介质层，
其中，第一主电极形成于所述介质层的外侧并与所述N+有源区和所述P阱电性接触。
6.一种具有内置二极管的IGBT的制造方法，包括：
提供具有第一主面和第二主面的第一导电类型的半导体衬底，所述半导体衬底包括有源区和所述有源区外侧的终端保护区；
在所述半导体衬底的有源区的第一主面侧形成绝缘栅型晶体管单元；
从所述半导体衬底的第二主面起减薄该绝缘栅型晶体管单元形成后的半导体衬底；
自减薄后的半导体衬底的第二主面向所述半导体衬底内形成第一导电类型的第一半导体层和第二导电类型的第二半导体层，所述第一半导体层和第二半导体层相互间隔地形成于所述第二主面侧的所述有源区；其特征在于：在所述第二主面侧的所述终端保护区仅形成所述第二半导体层。
7.根据权利要求6所述的具有内置二极管的IGBT的制造方法，其特征在于，其还包括：
在所述终端保护区的第一主面侧形成保护终端；
在形成绝缘栅型晶体管单元的所述半导体衬底的第一主面上形成IGBT用第一主电极；
在所述第一半导体层和第二半导体层形成后的半导体衬底的第二主面上形成与第一半导体层和第二半导体层接触的IGBT用第二主电极。
8.根据权利要求6或者7所述的具有内置二极管的IGBT的制造方法，其特征在于，
在形成第一半导体层和第二半导体层时，先形成第一半导体层，后形成第二半导体层；或者
在形成第一半导体层和第二半导体层时，先形成第二半导体层，后形成第一半导体层。
9.根据权利要求6或者7所述的具有内置二极管的IGBT的制造方法，其特征在于，所述第一导电类型为Ｎ型，所述第二导电类型为Ｐ型，
所述绝缘栅型晶体管单元为N型沟道MOSFET单元，所述第一导电类型的半导体衬底为N-型的半导体衬底，所述第一半导体层为N+型阴极层，所述第二半导体层为P+型集电极层，所述第一主电极为发射极，所述第二主电极为集电极。
10.根据权利要求9所述的具有内置二极管的IGBT的制造方法，其特征在于，所述在所述半导体衬底的有源区的第一主面侧形成绝缘栅型晶体管单元包括：
在N-型半导体衬底的第一主面上生成场氧化层，并刻蚀出所述有源区的区域；
在所述有源区的第一主面上生成栅氧层，并在所述栅氧层上淀积多晶硅栅极；
选择性地刻蚀栅氧层和多晶硅栅极以刻蚀P阱的注入窗口，并沿刻蚀出的该P阱窗口向N-型半导体衬底内形成P阱；
选择性地自所述P阱表面向所述N-型半导体衬底内形成N+有源区；
在有源区的第一主面上淀积介质层，并刻蚀出短接N+有源区和所述P阱的接触孔，其中第一主电极形成于所述介质层的外侧并与所述N+有源区和所述P阱电性接触。
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