專(zhuān)利名稱(chēng)：增強(qiáng)igbt可靠性的器件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制造技術(shù)。
背景技術(shù)：
絕緣柵雙極型晶體管IGBT是一種大功 率的電力電子器件，特別是大于1200伏以上的IGBT，正面導(dǎo)通的電流往往大于50安培以上，特別是對(duì)于深溝槽型的IGBT，從溝道底部拐角的地方沿著溝道到源端是電流的通路，特別是溝道拐角的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度最大，碰撞電離的程度也最厲害。由于爐管成長(zhǎng)工藝的特點(diǎn)，在深溝槽的拐角處成膜的氣體相比溝道處的氣體更少，所以長(zhǎng)的柵氧的厚度是在拐角處是最薄的。對(duì)于高溫可靠性的測(cè)試中，長(zhǎng)時(shí)間在拐角的地方，有大電流通過(guò)，在薄的柵氧的地方會(huì)有弱點(diǎn)出現(xiàn)，高密度的電子在這個(gè)地方的離化率最大，很容易在這個(gè)拐角地方擊穿。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種增強(qiáng)IGBT可靠性的器件制造方法，它可以提高深溝槽的IGBT的高溫可靠性。為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種增強(qiáng)IGBT可靠性的器件制造方法；包括以下步驟步驟一、先刻蝕硅表面上的二氧化硅阻擋層；步驟二、去除光刻膠，以二氧化硅作為阻擋層，繼續(xù)刻蝕硅槽至所需的深度；步驟三、進(jìn)行垂直注入載流子在槽的底部；步驟四、送入高溫爐管進(jìn)行柵氧的氧化；步驟五、然后進(jìn)行P溝道的注入和推阱；步驟六、再做正面的源及互聯(lián)工藝；步驟七、最后再做背面的集電極工藝。本發(fā)明的有益效果在于通過(guò)對(duì)深溝槽的底部進(jìn)行摻雜注入，使得在形成柵氧工藝的過(guò)程中一次性形成底部比溝槽側(cè)壁溝道區(qū)域更厚的柵氧，從而提高了深溝槽的IGBT的高溫可靠性。所述深槽底部的柵氧厚度比溝道的柵氧厚度厚50埃以上。所述步驟二中進(jìn)行刻蝕形成I微米以上深的槽。所述步驟三中正面對(duì)深槽帶膠注入和溝道肼反型的載流子，注入載流子的能量大于100KEV，注入載流子的劑量大于1E13。所述步驟四中柵氧的厚度大于50A。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖I是說(shuō)明在通態(tài)下溝槽的底部拐角處，電流密度最大，可靠性最弱的示意圖；圖2是說(shuō)明溝槽底部拐角處柵氧的厚度比側(cè)壁溝道處薄的示意圖；圖3是襯底上成長(zhǎng)二氧化硅步驟的示意圖；圖4是深溝槽阻擋層刻蝕步驟的示意圖5是深溝槽刻蝕步驟的示意圖；圖6是高能載流子摻雜注入步驟的示意圖；圖7是高能載流子摻雜，并去除二氧化硅步驟的示意圖；圖8是柵氧成長(zhǎng)步驟的示意圖；圖9是做正面工藝和背面工藝形成IGBT步驟的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述方法包括以下步驟 I.在現(xiàn)有的IGBT工藝中利用深槽刻蝕這張版曝光，先刻蝕硅表面上的二氧化硅阻擋層。2.去除光刻膠，以二氧化硅作為阻擋層，繼續(xù)刻蝕硅槽至所需的深度。3.進(jìn)行垂直注入載流子在槽的底部。4.送入高溫爐管進(jìn)行柵氧的氧化。5.由于底部由于高摻雜的離子，底部的二氧化硅的厚度比溝槽側(cè)壁的溝道的二氧化硅的通路的柵氧厚度厚50埃以上。6.然后進(jìn)行P溝道的注入和推阱。7.再做正面的源及互聯(lián)工藝。8.最后再做背面的集電極工藝。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明所述新型增強(qiáng)IGBT可靠性工藝器件結(jié)構(gòu)及工藝實(shí)現(xiàn)方法可以包括I.選用擊穿電壓允許的襯底。體濃度是1E12-1E142.進(jìn)行終端保護(hù)環(huán)的注入及推阱工藝。3.在襯底表面長(zhǎng)二氧化硅作為深槽刻蝕的阻擋層，厚度在2000埃以上。4.利用深槽隔離的光刻版進(jìn)行曝光。5.曝光后，進(jìn)行阻擋層的刻蝕。6.刻蝕后，進(jìn)行硅深槽的刻蝕，刻蝕的深度在2微米以上。7.進(jìn)行高能摻雜離子的注入，注入的深度在I微米以內(nèi)。8.然后進(jìn)行高溫柵氧的成長(zhǎng)。9.成長(zhǎng)深槽的多晶硅。10.刻蝕多晶硅并注入源。11.背面注入集電極離子并活化。12.背面金屬化，濺射金屬接觸電極。本發(fā)明并不限于上文討論的實(shí)施方式。以上對(duì)具體實(shí)施方式
的描述旨在于為了描述和說(shuō)明本發(fā)明涉及的技術(shù)方案?；诒景l(fā)明啟示的顯而易見(jiàn)的變換或替代也應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。以上的具體實(shí)施方式
用來(lái)揭示本發(fā)明的最佳實(shí)施方法，以使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠應(yīng)用本發(fā)明的多種實(shí)施方式以及多種替代方式來(lái)達(dá)到本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種增強(qiáng)IGBT可靠性的器件制造方法；其特征在于，包括以下步驟 步驟一、先刻蝕硅表面上的二氧化硅阻擋層； 步驟二、去除光刻膠，以二氧化硅作為阻擋層，繼續(xù)刻蝕硅槽至所需的深度； 步驟三、進(jìn)行垂直注入載流子在槽的底部； 步驟四、送入高溫爐管進(jìn)行柵氧的氧化； 步驟五、然后進(jìn)行P溝道的注入和推阱； 步驟六、再做正面的源及互聯(lián)工藝； 步驟七、最后再做背面的集電極工藝。
2.如權(quán)利要求I所述的增強(qiáng)溝槽型IGBT可靠性器件制造方法，其特征在于，所述深槽底部的柵氧厚度比溝道的柵氧厚度厚50埃以上。
3.如權(quán)利要求I所述的增強(qiáng)溝槽型IGBT可靠性器件制造方法，其特征在于，所述步驟二中進(jìn)行刻蝕形成I微米以上深的槽。
4.如權(quán)利要求I所述的增強(qiáng)溝槽型IGBT可靠性器件制造方法，其特征在于，所述步驟三中正面對(duì)深槽帶膠注入和溝道肼反型的載流子。
5.如權(quán)利要求4所述的增強(qiáng)溝槽型IGBT可靠性器件制造方法，其特征在于，注入載流子的能量大于IOOKEV。
6.如權(quán)利要求4所述的增強(qiáng)溝槽型IGBT可靠性器件制造方法，其特征在于，注入載流子的劑量大于1E13。
7.如權(quán)利要求I所述的增強(qiáng)溝槽型IGBT可靠性器件制造方法，其特征在于，所述步驟四中柵氧的厚度大于50A。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種增強(qiáng)IGBT可靠性的器件制造方法；包括以下步驟步驟一、先刻蝕硅表面上的二氧化硅阻擋層；步驟二、去除光刻膠，以二氧化硅作為阻擋層，繼續(xù)刻蝕硅槽至所需的深度；步驟三、進(jìn)行垂直注入載流子在槽的底部；步驟四、送入高溫爐管進(jìn)行柵氧的氧化；步驟五、然后進(jìn)行P溝道的注入和推阱；步驟六、再做正面的源及互聯(lián)工藝；步驟七、最后再做背面的集電極工藝。本發(fā)明通過(guò)對(duì)深溝槽的底部進(jìn)行摻雜注入，使得在形成柵氧工藝的過(guò)程中一次性形成底部比溝槽側(cè)壁溝道區(qū)域更厚的柵氧，從而提高了深溝槽的IGBT的高溫可靠性。
文檔編號(hào)H01L21/28GK102737973SQ20111030966
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者王海軍 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司