沟槽栅IGBT及制作方法技术

本发明专利技术公开了一种沟槽栅IGBT，包括：漂移区，集电区，P型体区；栅极沟槽以及形成于栅极沟槽底部表面和侧面的栅介质层和填充于栅极沟槽中多晶硅栅。多晶硅栅的顶部表面低于区熔硅的顶部表面，源区通过带倾角的自对准离子注入形成于多晶硅栅顶部的栅极沟槽两侧的区熔硅中；P+接触区形成于P型体区的表面，P+接触区和源区都通过接触孔连接到发射极。本发明专利技术还公开了一种沟槽栅IGBT的制造方法。本发明专利技术通过自对准离子注入能减少源区的宽度，从而能减少P型体区的寄生电阻，提高器件的抗闩锁能力。

Trench grid IGBT and manufacturing method thereof

The invention discloses a trench gate IGBT, including: drift region, collector area, P type body region; a gate dielectric layer is formed on the gate and the gate trench trench bottom and side surfaces and fill in the trench gate polysilicon gate. The top surface of the polysilicon gate below the top surface of the silicon melt region, the source region through angled ion implantation self-aligned gate trench formed on the polysilicon gate on both sides of the top zone melting silicon; P+ surface contact area is formed on the P zone, P+ contact region and the source region through the emitter contact Kong Lian received. The invention also discloses a method for manufacturing a trench gate IGBT. The invention can reduce the width of the source area by self-aligned ion implantation, thereby reducing the parasitic resistance in the P type region and improving the anti latch ability of the device.

【技术实现步骤摘要】
沟槽栅IGBT及制作方法
本专利技术涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种沟槽栅绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)，本专利技术还涉及一种沟槽栅IGBT的制作方法。
技术介绍
IGBT是由双极型三极管(BJT)和绝缘栅型场效应管(MOSFET)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和电力双极型三极管(GTR)的低导通压降两方面的优点。IGBT器件在工业领域有重要应用，对可靠性的要求非常高，其中抗闩锁能力直接影响器件可靠性的表现。如图1所示，是现有平面栅IGBT的结构示意图；图1主要是为了说明IGBT的基本结构和闩锁机理，现有平面栅IGBT包括：漂移区(Drift)101，通常由N型轻掺杂即N-掺杂的区熔硅组成。在漂移区101的表面选定区域形成有由P型阱组成的P型体区102。栅氧化层103和多晶硅栅104形成于区熔硅的表面。多晶硅栅104呈平面结构并覆盖在P型体区102的表面，被多晶硅栅104所覆盖的P型体区102表面用于形成沟道；相邻两个P型体区102表面选定多晶硅栅104连接在一起。由N+区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沟槽栅IGBT，其特征在于，包括：漂移区，由N型轻掺杂的区熔硅组成；集电区，由形成于所述漂移区的背面且和所述漂移区相接触的P+区组成；P型体区，由形成于所述漂移区顶部且和所述漂移区相接触的P型阱组成；栅极沟槽，形成于所述区熔硅的顶部且所述栅极沟槽穿过所述P型阱；在所述栅极沟槽的底部表面和侧面形成有栅介质层；在所述栅极沟槽中填充有由多晶硅组成的多晶硅栅；所述多晶硅栅的顶部表面低于所述区熔硅的顶部表面从而使所述多晶硅栅顶部的所述栅极沟槽两侧的侧面露出，N型重掺杂的源区通过带倾角的自对准离子注入形成于所述多晶硅栅顶部的所述栅极沟槽两侧的所述区熔硅中，所述自对准离子注入的掩模由所述多晶硅栅和所述栅...

【技术特征摘要】
1.一种沟槽栅IGBT，其特征在于，包括：漂移区，由N型轻掺杂的区熔硅组成；集电区，由形成于所述漂移区的背面且和所述漂移区相接触的P+区组成；P型体区，由形成于所述漂移区顶部且和所述漂移区相接触的P型阱组成；栅极沟槽，形成于所述区熔硅的顶部且所述栅极沟槽穿过所述P型阱；在所述栅极沟槽的底部表面和侧面形成有栅介质层；在所述栅极沟槽中填充有由多晶硅组成的多晶硅栅；所述多晶硅栅的顶部表面低于所述区熔硅的顶部表面从而使所述多晶硅栅顶部的所述栅极沟槽两侧的侧面露出，N型重掺杂的源区通过带倾角的自对准离子注入形成于所述多晶硅栅顶部的所述栅极沟槽两侧的所述区熔硅中，所述自对准离子注入的掩模由所述多晶硅栅和所述栅极沟槽形成时的硬掩模层组成；所述源区和所述P型体区相接触；P+接触区，形成于所述P型体区的表面，所述P+接触区和所述源区侧面接触，所述P+接触区和所述源区都通过接触孔连接到发射极；通过所述自对准离子注入减少所述源区的宽度，从而减少所述源区和所述P型体区的接触宽度，从而减少所述P型体区的寄生电阻，提高器件的抗闩锁能力。2.如权利要求1所述的沟槽栅IGBT，其特征在于：所述区熔硅形成于半导体衬底表面，所述集电区形成于减薄后的所述半导体衬底背面。3.如权利要求2所述的沟槽栅IGBT，其特征在于：所述半导体衬底为硅衬底。4.如权利要求1所述的沟槽栅IGBT，其特征在于：在所述集电区背面形成有背面金属层，由所述背面金属层引出集电极。5.如权利要求1所述的沟槽栅IGBT，其特征在于：所述栅介质层为栅氧化层。6.如权利要求1所述的沟槽栅IGBT，其特征在于：通过调节所述自对准离子注入的注入能量和注入角度调节所述源区的宽度。7.一种沟槽栅IGBT的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、提供N型轻掺杂的区熔硅并由所述区熔硅组成漂移区；步骤二、在所述区熔硅正面进行P型阱注入并进行退火推阱形成由P型阱组成的P型体区，所述P型体区位于所述漂移区顶部且和所述漂移区相接触；步骤三、在所述区熔硅表面形成硬掩模层，对所述硬掩模层进行光刻刻蚀将栅极沟槽形成区域打开；在所述硬掩模层的定义下对所述区熔硅进行刻蚀形成栅极沟槽；步骤四、在所述栅极沟槽的的底部表面和侧面形成有栅介质层；步骤五、进行多晶硅生长，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄璇，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31