一种提高IGBT沟槽尺寸精度的方法技术

本发明专利技术提供了一种提高IGBT沟槽尺寸精度的方法，包括S1，P+推阱，生长厚氧化层；S2，光刻沟槽图形；S3，进行沟槽氧化层刻蚀，刻蚀后去除表面光刻胶；S4，BUSBAR图形光刻，BUSBAR氧化层光刻，保护BUSBAR氧化层；S5，使用氧化层作为硬掩膜，进行沟槽硅刻蚀；S6，表面多余氧化层去除，去除表面光刻胶；S7，薄氧化层生长；S8，沟槽内光刻胶填充；S9，表面部分光刻胶去除，保留沟槽内的光刻胶；S10，PWELL注入，形成PWELL层；S11，沟槽内光刻胶去除；S12，薄氧化层去除；本发明专利技术提供的提高IGBT沟槽尺寸精度的方法通过调整工艺步骤、使用硬掩膜、使用光刻胶进行深孔填充等方法，消除BUSBAR台阶对沟槽尺寸的影响，使沟槽尺寸有良好的均匀性。使沟槽尺寸有良好的均匀性。使沟槽尺寸有良好的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种提高IGBT沟槽尺寸精度的方法


[0001]本专利技术属于IGBT制造
，具体是涉及到一种提高IGBT沟槽尺寸精度的方法。

技术介绍

[0002]在IGBT工艺过程中，会先进行BUSBAR和终端区的P+注入，然后进行P+的推阱和杂质激活，在此过程中，会一起生长一层1
‑
2μm的厚氧化层，然后进行BUSBAR的光刻和刻蚀，保留BUSBAR和终端区上方的氧化层，其它地方氧化层被刻蚀去除；再生长一层薄氧化层作为PWELL注入缓冲层，进行PWELL注入；受限制于PWELL注入，沟槽的光刻和刻蚀只能在PWELL注入之后进行。如图1所示，由于沟槽的尺寸较小，受BUSBAR氧化层台阶的影响，该位置的光刻胶厚度呈现递减趋势，这样的膜厚差异导致台阶附近位置的沟槽尺寸有较大波动。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种能消除BUSBAR台阶对沟槽尺寸的影响，使沟槽尺寸有良好均匀性的提高IGBT沟槽尺寸精度的方法。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下，一种提高IGBT沟槽尺寸精度的方法，包括以下步骤：
[0005]S1，P+推阱，生长厚氧化层；
[0006]S2，光刻沟槽图形；
[0007]S3，进行沟槽氧化层刻蚀，刻蚀后去除表面光刻胶；
[0008]S4，BUSBAR图形光刻，BUSBAR氧化层光刻，保护BUSBAR氧化层；
[0009]S5，使用氧化层作为硬掩膜，进行沟槽硅刻蚀；
[0010]S6，表面多余氧化层去除，去除表面光刻胶；
[0011]S7，薄氧化层生长；
[0012]S8，沟槽内光刻胶填充；
[0013]S9，表面部分光刻胶去除，保留沟槽内的光刻胶；
[0014]S10，PWELL注入，形成PWELL层；
[0015]S11，沟槽内光刻胶去除；
[0016]S12，薄氧化层去除，继续后续工艺。
[0017]优选的，所述步骤S1中，生长氧化层的厚度为0.5
‑
2μm。
[0018]优选的，所述步骤S2中，沟槽宽度为0.13um～1.5μm。
[0019]优选的，所述步骤S5中，沟槽刻蚀深度为3um～7μm。
[0020]优选的，所述步骤S7中，薄氧化层生长的厚度为0.02um～0.15μm。
[0021]优选的，所述步骤S8中，采用整面匀胶的方式将沟槽孔中填满光刻胶。
[0022]优选的，所述步骤S9中，采用曝光或者刻蚀去除表面部分光刻胶。
[0023]优选的，所述步骤S6和步骤12中，均采用湿法刻蚀去除氧化层。
[0024]优选的，所述步骤S8中，使用抗反射涂层或旋转涂布玻璃作为沟槽填充材料。
[0025]可选的，去除所述步骤S7，将步骤S6调整到步骤S9之后。。
[0026]本专利技术的有益效果是，在P+层推阱形成厚氧化层后，首先进行沟槽光刻，然后进行沟槽氧化层刻蚀，消除氧化层台阶造成的台阶附件光刻胶厚度差异，提升沟槽尺寸的均匀性；然后使用光刻胶填充沟槽内部，作为PWELL注入的阻挡层保护沟槽底部；通过调整BUSBAR氧化层刻蚀和沟槽刻蚀的顺序，先刻蚀沟槽上的氧化层，然后进行沟槽硅刻蚀，使得沟槽刻蚀可以使用P+推阱生成的厚氧化层作为硬掩膜，能消除BUSBAR氧化层台阶对沟槽尺寸的影响，提升沟槽尺寸的均匀性；在沟槽内部使用光刻胶进行填充，保护沟槽底部不受PWELL注入的影响，这样PWELL注入可以调整到沟槽刻蚀之后进行，保证使用P+推阱生成的厚氧化层作为硬掩膜方法可行。
附图说明
[0027]图1为受BUSBAR氧化层台阶影响的光刻胶厚度呈现递减趋势的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术其中一实施例的流程示意图；
[0029]图3为S1的结构示意图；
[0030]图4为S2的结构示意图；
[0031]图5为图S3的结构示意图；
[0032]图6为图S4的结构示意图；
[0033]图7为图S5的结构示意图；
[0034]图8为图S6的结构示意图；
[0035]图9为图S7的结构示意图；
[0036]图10为图S8的结构示意图；
[0037]图11为图S9的结构示意图；
[0038]图12为图S10的结构示意图；
[0039]图13为图S11的结构示意图；
[0040]图14为图S12的结构示意图；
[0041]图15为本专利技术另一实施例的流程示意图。
具体实施方式
[0042]下面结合附图和具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明：
[0043]请一并参阅图1
‑
14，本实施例提供的提高IGBT沟槽尺寸精度的方法，包括以下步骤：
[0044]S1，P+推阱，生长厚氧化层；
[0045]S2，光刻沟槽图形；
[0046]S3，进行沟槽氧化层刻蚀，刻蚀后去除表面光刻胶；
[0047]S4，BUSBAR图形光刻，BUSBAR氧化层光刻，保护BUSBAR氧化层；
[0048]S5，使用氧化层作为硬掩膜，进行沟槽硅刻蚀；
[0049]S6，表面多余氧化层去除，去除表面光刻胶；
[0050]S7，薄氧化层生长；
[0051]S8，沟槽内光刻胶填充；
[0052]S9，表面部分光刻胶去除，保留沟槽内的光刻胶；
[0053]S10，PWELL注入，形成PWELL层；
[0054]S11，沟槽内光刻胶去除；
[0055]S12，薄氧化层去除，继续后续工艺。
[0056]本实施例在P+层推阱形成厚氧化层后，首先进行沟槽光刻，然后进行沟槽氧化层刻蚀，消除氧化层台阶造成的台阶附件光刻胶厚度差异，提升沟槽尺寸的均匀性；然后使用光刻胶填充沟槽内部，作为PWELL注入的阻挡层保护沟槽底部；通过调整BUSBAR氧化层刻蚀、沟槽刻蚀的顺序，先刻蚀沟槽上的氧化层，然后进行沟槽硅刻蚀，使得沟槽刻蚀可以使用P+推阱生成的厚氧化层作为硬掩膜；使用光刻胶填充在沟槽内部，保护沟槽内部不受PWELL注入的影响。
[0057]更具体的，所述步骤S1中，生长氧化层的厚度为0.5
‑
2μm。
[0058]更具体的，所述步骤S2中，沟槽宽度为0.13um～1.5μm。
[0059]更具体的，所述步骤S5中，沟槽刻蚀深度为3um～7μm。
[0060]更具体的，所述步骤S7中，薄氧化层生长的厚度为0.02um～0.15μm。
[0061]更具体的，所述步骤S8中，采用整面匀胶的方式将沟槽孔中填满光刻胶。
[0062]更具体的，所述步骤S9中，采用曝光或者刻蚀去除表面部分光刻胶。
[0063]更具体的，所述步骤S6和步骤12中，均采用湿法刻蚀去除氧化层。湿法刻蚀为采用带有图形的光刻胶作为掩膜，将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高IGBT沟槽尺寸精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，P+推阱，生长厚氧化层；S2，光刻沟槽图形；S3，进行沟槽氧化层刻蚀，刻蚀后去除表面光刻胶；S4，BUSBAR图形光刻，BUSBAR氧化层光刻，保护BUSBAR氧化层；S5，使用氧化层作为硬掩膜，进行沟槽硅刻蚀；S6，表面多余氧化层去除，去除表面光刻胶；S7，薄氧化层生长；S8，沟槽内光刻胶填充；S9，表面部分光刻胶去除，保留沟槽内的光刻胶；S10，PWELL注入，形成PWELL层；S11，沟槽内光刻胶去除；S12，薄氧化层去除，继续后续工艺。2.如权利要求1所述的提高IGBT沟槽尺寸精度的方法，其特征在于：所述步骤S1中，生长氧化层的厚度为0.5
‑
2μm。3.如权利要求1所述的提高IGBT沟槽尺寸精度的方法，其特征在于：所述步骤S2中，沟槽宽度为0.13um～1.5μm。4.如权利要求1所述的提高IGBT沟槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻乐贤，何逸涛，程银华，王志轮，张乐，谭灿健，姚尧，罗海辉，
申请(专利权)人：株洲中车时代半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：