【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种沟槽IGBT器件的制造方法,属于电力半导体器件制造
技术介绍
作为新型电力半导体器件的主要代表,IGBT器件被广泛用于工业、信息、新能源、医学、交通、军事和航空领域。目前,市场上的IGBT器件的耐压高达6500V,单管芯电流高达200A,频率达到300KHz。在高频大功率领域,目前还没有任何一个其它器件可以代替它。随着半导体材料和加工工艺的不断进步,采用沟槽技术的IGBT器件已成为主流产品。同时对沟槽IGBT器件电学性能的要求也越来越高。为了降低器件导通损耗,需要优化器件结构比如增强沟道区下方的N型扩散区参杂浓度(这一浓度增强的区域通常命名为电荷贮存层)来实现。现在通常采用离子注入和扩散方法形成电荷贮存层,这种方法形成的电荷贮存层容易受P阱的影响,因而工艺控制难度较大,并且对形成的电荷贮存层的深度和最高掺杂浓度造成限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足,而提供一种通过埋层注入扩散和外延的方法分别形成电荷贮存和沟道层的沟槽IGBT器件的制造方法,以精确定义电荷贮存层的位置,厚度和掺杂浓度,并且不受P阱的影响。同时减少由于离子注入和扩散过程中差异造成的器件性能不稳定性。本专利技术的目的是通过如下技术方案来完成的,一种沟槽IGBT器件的制造方法,该制造方法包括:首先在N型外延硅衬底或者区熔片上光刻注入N型杂质并扩散形成有一定参杂浓度和厚度的电荷贮存区,继续生长P型外延形成顶层MOS结构的沟道区;然后光刻刻蚀沟槽,生长栅极氧化层,淀积多晶 ...
【技术保护点】
一种沟槽IGBT器件的制造方法,其特征在于该制造方法包括:首先在N型外延硅衬底或者区熔片上光刻注入N型杂质并扩散形成有一定参杂浓度和厚度的电荷贮存区,继续生长P型外延形成顶层MOS结构的沟道区;然后光刻刻蚀沟槽,生长栅极氧化层,淀积多晶硅材料填充沟槽;光刻刻蚀多晶硅形成顶层MOS结构的栅极;光刻N型源区注入N型杂质,然后淀积氧化层或者氮化硅等绝缘材料并退火致密,光刻接触孔,刻蚀绝缘层裸露出之前形成的所有元胞的P阱区和N型源区硅表面;注入P型杂质并激活,确保P阱区与顶层金属的欧姆接触;溅射顶层金属,光刻刻蚀顶层金属,淀积钝化层,光刻刻蚀钝化层,最后合金完成顶层结构的制作;然后硅片背面减薄到特定的厚度,背面注入P型或者注入N型以及P型杂质,通过低温退火或者激光退火形成IGBT集电区或者带有场终止层次的FS‑IGBT,然后通过溅射或者蒸发的方法淀积背面金属完成整个IGBT器件的制作过程。
【技术特征摘要】
1.一种沟槽IGBT器件的制造方法,其特征在于该制造方法包括:
首先在N型外延硅衬底或者区熔片上光刻注入N型杂质并扩散形成有一定参杂浓度和厚度的电荷贮存区,继续生长P型外延形成顶层MOS结构的沟道区;
然后光刻刻蚀沟槽,生长栅极氧化层,淀积多晶硅材料填充沟槽;光刻刻蚀多晶硅形成顶层MOS结构的栅极;光刻N型源区注入N型杂质,然后淀积氧化层或者氮化硅等绝缘材料并退火致密,光刻接触孔,刻蚀绝缘层裸露出之前形成的所有元胞的P阱区和N型源区硅表面;注入P型杂质并激活,确保P阱区与顶层金属的欧姆接触;溅射顶层金属,光刻刻蚀顶层金属,淀积钝化层,...
【专利技术属性】
技术研发人员:汤艺,永福,王良元,徐泓,
申请(专利权)人:上海道之科技有限公司,
类型:发明
国别省市:上海;31
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