增强IGBT可靠性的器件制造方法技术

本发明专利技术公开了一种增强IGBT可靠性的器件制造方法；包括以下步骤：步骤一、先刻蚀硅表面上的二氧化硅阻挡层；步骤二、去除光刻胶，以二氧化硅作为阻挡层，继续刻蚀硅槽至所需的深度；步骤三、进行垂直注入载流子在槽的底部；步骤四、送入高温炉管进行栅氧的氧化；步骤五、然后进行P沟道的注入和推阱；步骤六、再做正面的源及互联工艺；步骤七、最后再做背面的集电极工艺。本发明专利技术通过对深沟槽的底部进行掺杂注入，使得在形成栅氧工艺的过程中一次性形成底部比沟槽侧壁沟道区域更厚的栅氧，从而提高了深沟槽的IGBT的高温可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件制造技术。
技术介绍
绝缘栅双极型晶体管IGBT是一种大功 率的电力电子器件，特别是大于1200伏以上的IGBT，正面导通的电流往往大于50安培以上，特别是对于深沟槽型的IGBT，从沟道底部拐角的地方沿着沟道到源端是电流的通路，特别是沟道拐角的地方，电场强度最大，碰撞电离的程度也最厉害。由于炉管成长工艺的特点，在深沟槽的拐角处成膜的气体相比沟道处的气体更少，所以长的栅氧的厚度是在拐角处是最薄的。对于高温可靠性的测试中，长时间在拐角的地方，有大电流通过，在薄的栅氧的地方会有弱点出现，高密度的电子在这个地方的离化率最大，很容易在这个拐角地方击穿。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种增强IGBT可靠性的器件制造方法，它可以提高深沟槽的IGBT的高温可靠性。为了解决以上技术问题，本专利技术提供了一种增强IGBT可靠性的器件制造方法；包括以下步骤步骤一、先刻蚀硅表面上的二氧化硅阻挡层；步骤二、去除光刻胶，以二氧化硅作为阻挡层，继续刻蚀硅槽至所需的深度；步骤三、进行垂直注入载流子在槽的底部；步骤四、送入高温炉管进行栅氧的氧化；步骤五、然后进行P沟道的注入和推阱；步骤六、再做正面的源及互联工艺；步骤七、最后再做背面的集电极工艺。本专利技术的有益效果在于通过对深沟槽的底部进行掺杂注入，使得在形成栅氧工艺的过程中一次性形成底部比沟槽侧壁沟道区域更厚的栅氧，从而提高了深沟槽的IGBT的高温可靠性。所述深槽底部的栅氧厚度比沟道的栅氧厚度厚50埃以上。所述步骤二中进行刻蚀形成I微米以上深的槽。所述步骤三中正面对深槽带胶注入和沟道肼反型的载流子，注入载流子的能量大于100KEV，注入载流子的剂量大于1E13。所述步骤四中栅氧的厚度大于50A。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图I是说明在通态下沟槽的底部拐角处，电流密度最大，可靠性最弱的示意图；图2是说明沟槽底部拐角处栅氧的厚度比侧壁沟道处薄的示意图；图3是衬底上成长二氧化硅步骤的示意图；图4是深沟槽阻挡层刻蚀步骤的示意图5是深沟槽刻蚀步骤的示意图；图6是高能载流子掺杂注入步骤的示意图；图7是高能载流子掺杂，并去除二氧化硅步骤的示意图；图8是栅氧成长步骤的示意图；图9是做正面工艺和背面工艺形成IGBT步骤的示意图。具体实施例方式本专利技术所述方法包括以下步骤 I.在现有的IGBT工艺中利用深槽刻蚀这张版曝光，先刻蚀硅表面上的二氧化硅阻挡层。2.去除光刻胶，以二氧化硅作为阻挡层，继续刻蚀硅槽至所需的深度。3.进行垂直注入载流子在槽的底部。4.送入高温炉管进行栅氧的氧化。5.由于底部由于高掺杂的离子，底部的二氧化硅的厚度比沟槽侧壁的沟道的二氧化硅的通路的栅氧厚度厚50埃以上。6.然后进行P沟道的注入和推阱。7.再做正面的源及互联工艺。8.最后再做背面的集电极工艺。具体来说，本专利技术所述新型增强IGBT可靠性工艺器件结构及工艺实现方法可以包括I.选用击穿电压允许的衬底。体浓度是1E12-1E142.进行终端保护环的注入及推阱工艺。3.在衬底表面长二氧化硅作为深槽刻蚀的阻挡层，厚度在2000埃以上。4.利用深槽隔离的光刻版进行曝光。5.曝光后，进行阻挡层的刻蚀。6.刻蚀后，进行硅深槽的刻蚀，刻蚀的深度在2微米以上。7.进行高能掺杂离子的注入，注入的深度在I微米以内。8.然后进行高温栅氧的成长。9.成长深槽的多晶硅。10.刻蚀多晶硅并注入源。11.背面注入集电极离子并活化。12.背面金属化，溅射金属接触电极。本专利技术并不限于上文讨论的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在于为了描述和说明本专利技术涉及的技术方案。基于本专利技术启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本专利技术的保护范围。以上的具体实施方式用来揭示本专利技术的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本专利技术的多种实施方式以及多种替代方式来达到本专利技术的目的。权利要求1.一种增强IGBT可靠性的器件制造方法；其特征在于，包括以下步骤 步骤一、先刻蚀硅表面上的二氧化硅阻挡层； 步骤二、去除光刻胶，以二氧化硅作为阻挡层，继续刻蚀硅槽至所需的深度； 步骤三、进行垂直注入载流子在槽的底部； 步骤四、送入高温炉管进行栅氧的氧化； 步骤五、然后进行P沟道的注入和推阱； 步骤六、再做正面的源及互联工艺； 步骤七、最后再做背面的集电极工艺。2.如权利要求I所述的增强沟槽型IGBT可靠性器件制造方法，其特征在于，所述深槽底部的栅氧厚度比沟道的栅氧厚度厚50埃以上。3.如权利要求I所述的增强沟槽型IGBT可靠性器件制造方法，其特征在于，所述步骤二中进行刻蚀形成I微米以上深的槽。4.如权利要求I所述的增强沟槽型IGBT可靠性器件制造方法，其特征在于，所述步骤三中正面对深槽带胶注入和沟道肼反型的载流子。5.如权利要求4所述的增强沟槽型IGBT可靠性器件制造方法，其特征在于，注入载流子的能量大于IOOKEV。6.如权利要求4所述的增强沟槽型IGBT可靠性器件制造方法，其特征在于，注入载流子的剂量大于1E13。7.如权利要求I所述的增强沟槽型IGBT可靠性器件制造方法，其特征在于，所述步骤四中栅氧的厚度大于50A。全文摘要本专利技术公开了一种增强IGBT可靠性的器件制造方法；包括以下步骤步骤一、先刻蚀硅表面上的二氧化硅阻挡层；步骤二、去除光刻胶，以二氧化硅作为阻挡层，继续刻蚀硅槽至所需的深度；步骤三、进行垂直注入载流子在槽的底部；步骤四、送入高温炉管进行栅氧的氧化；步骤五、然后进行P沟道的注入和推阱；步骤六、再做正面的源及互联工艺；步骤七、最后再做背面的集电极工艺。本专利技术通过对深沟槽的底部进行掺杂注入，使得在形成栅氧工艺的过程中一次性形成底部比沟槽侧壁沟道区域更厚的栅氧，从而提高了深沟槽的IGBT的高温可靠性。文档编号H01L21/28GK102737973SQ20111030966公开日2012年10月17日 申请日期2011年10月13日 优先权日2011年10月13日专利技术者王海军 申请人:上海华虹Nec电子有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增强IGBT可靠性的器件制造方法；其特征在于，包括以下步骤：步骤一、先刻蚀硅表面上的二氧化硅阻挡层；步骤二、去除光刻胶，以二氧化硅作为阻挡层，继续刻蚀硅槽至所需的深度；步骤三、进行垂直注入载流子在槽的底部；步骤四、送入高温炉管进行栅氧的氧化；步骤五、然后进行P沟道的注入和推阱；步骤六、再做正面的源及互联工艺；步骤七、最后再做背面的集电极工艺。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王海军，
申请(专利权)人：上海华虹NEC电子有限公司，
类型：发明
国别省市：