This application provides a trench gate IGBT device and manufacturing method thereof, in a trench, forming a first gate oxide layer, the first polysilicon filling after removing part of the first polysilicon, retaining only the first polysilicon at the bottom of the trench, and removing the first gate oxide layer on the side wall of the slot; and then forming a second gate oxide layer in the trench then, a second polycrystalline silicon layer is formed in the gate oxide layer second, second polysilicon layer is formed on the second gate, in the subsequent process in which the first gate oxide layer thickness is greater than or equal to the second gate oxide layer thickness. Because the invention is at the bottom of the trench to form a first gate oxide layer, and forming a second gate oxide layer on a sidewall of the trench, the gate oxide layer isolation gate oxide layer and the side wall of the groove is formed on the bottom of the trench, through the two gate oxide, so that the first gate oxide thickness is greater than or equal to the second gate oxide thickness, gate oxide thickness and on the bottom of the trench is optimized, and thus avoid the gate trench gate IGBT device breakdown at the bottom of the trench.
【技术实现步骤摘要】
一种沟槽栅IGBT器件及其制作方法
本专利技术涉及半导体器件制作领域,尤其涉及一种沟槽栅IGBT器件及其制作方法。
技术介绍
IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。目前功率IGBT器件根据制备工艺主要分成两大类,一种是利用平面栅极形成的平面IGBT器件;另外一种是沟槽栅IGBT器件。沟槽栅IGBT通过改变器件结构有效的提升了载流子浓度,降低了通态压降和提升了电流密度,目前逐渐成为占主导地位的功率IGBT器件。但由于沟槽栅IGBT器件的制备工艺限制,导致沟槽底部的栅氧层偏薄,如图1所示,从图1中可以看出,沟槽底部栅氧层厚度约为120nm,沟槽侧壁的栅氧层厚度大约为150nm,在沟槽底部栅氧层厚度较薄的情况下,沟槽栅IGBT器件工作时,容易导致沟槽栅IGBT器件的栅极在沟槽底部被击穿,为避免沟槽栅IGBT器件的栅极在沟槽底部被击穿的现象发生,需要对沟槽底部的栅氧层厚度进行优化。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术提供一种沟槽栅IGBT器件及其制作方法,以解决现有技术中沟槽栅IGBT器件的栅极在沟槽底部容易被击穿问题。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种沟槽栅IGBT器件的制作方法,包括:提供半导体衬底,所述半导体衬底具有开口位于所述半导体衬底表面的沟槽,所述沟槽包括垂直于所述半导体表面的侧壁和与所述沟槽开口相对的底部;形成第一栅氧层,所述第一栅氧层覆盖所述沟槽的侧壁和底部;填充第一掺杂的第一多晶硅层,以 ...
【技术保护点】
一种沟槽栅IGBT器件的制作方法,其特征在于,包括:提供半导体衬底,所述半导体衬底具有开口位于所述半导体衬底表面的沟槽,所述沟槽包括垂直于所述半导体表面的侧壁和与所述沟槽开口相对的底部;形成第一栅氧层,所述第一栅氧层覆盖所述沟槽的侧壁和底部;填充第一掺杂的第一多晶硅层,以填满所述沟槽;移除所述第一多晶硅层,保留所述沟槽底部的所述第一多晶硅层,所述第一多晶硅层形成第一栅极;移除所述沟槽侧壁上的所述第一栅氧层;形成第二栅氧层,所述第二栅氧层覆盖所述第一栅氧层、所述第一栅极和所述沟槽的侧壁;在所述沟槽内填充第二掺杂的第二多晶硅层,以填满所述沟槽;刻蚀所述第二多晶硅层形成第二栅极;其中,所述第一栅氧层的厚度大于或等于所述第二栅氧层的厚度。
【技术特征摘要】
1.一种沟槽栅IGBT器件的制作方法,其特征在于,包括:提供半导体衬底,所述半导体衬底具有开口位于所述半导体衬底表面的沟槽,所述沟槽包括垂直于所述半导体表面的侧壁和与所述沟槽开口相对的底部;形成第一栅氧层,所述第一栅氧层覆盖所述沟槽的侧壁和底部;填充第一掺杂的第一多晶硅层,以填满所述沟槽;移除所述第一多晶硅层,保留所述沟槽底部的所述第一多晶硅层,所述第一多晶硅层形成第一栅极;移除所述沟槽侧壁上的所述第一栅氧层;形成第二栅氧层,所述第二栅氧层覆盖所述第一栅氧层、所述第一栅极和所述沟槽的侧壁;在所述沟槽内填充第二掺杂的第二多晶硅层,以填满所述沟槽;刻蚀所述第二多晶硅层形成第二栅极;其中,所述第一栅氧层的厚度大于或等于所述第二栅氧层的厚度。2.根据权利要求1所述的沟槽栅IGBT器件的制作方法,其特征在于,所述半导体衬底为单晶硅衬底、外延硅衬底、硅锗衬底或化合物半导体衬底。3.根据权利要求1所述的沟槽栅IGBT器件的制作方法,其特征在于,在所述形成第一栅氧层之前还包括:在所述沟槽内生长一层牺牲氧化层;去除所述牺牲氧化层。4.根据权利要求3所述的沟槽栅IGBT器件的制作方法,其特征在于,所述去除所述牺牲氧化层包括:采用湿法刻蚀工艺去除所述牺牲氧化层。5.根据权利要求4所述的沟槽栅IGBT器件的制作方法,其特征在于,所述牺牲氧化层的厚度范围为包括端点值。6.根据权利要求1所述的沟槽栅IGBT器件的制作方法,其特征在于,所述形成第一栅氧层包括:采用热氧化工艺形成所述第一栅氧层;所述形成第二栅氧层包括:采用热氧化工艺形成所述第二栅氧层。7.根据权利要求6所述的沟槽栅IGBT器件的制作方法,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:罗湘,孙小虎,杜龙欢,唐云,谭灿健,
申请(专利权)人:株洲中车时代电气股份有限公司,
类型:发明
国别省市:湖南,43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。