[發明專利]半導體功率器件及其制造方法

在審

• 申請號: 201910509312.8
• 申請日: 2019-06-13
• 公開（公告）號: CN112086502A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 史波;曾丹;敖利波;吳佳蒙
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/739;H01L29/78;H01L29/861;H01L21/82;H01L21/027
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;何嬌

1.一種半導體功率器件的制造方法，所述半導體功率器件包括硅襯底晶圓，其特征在于，該方法包括：

在所述硅襯底晶圓上通過第一次光刻和離子注入工藝形成元胞有源區和終端環區；

在所述元胞有源區和終端環區通過沉積和回刻工藝形成位于所述終端環區的正硅酸乙酯氧化層；

在所述硅襯底晶圓的元胞有源區通過第二次光刻工藝形成位于所述元胞有源區的溝槽；

在所述元胞有源區形成柵極和發射極；

在所述硅襯底晶圓的元胞有源區通過第三次光刻工藝形成具有接觸孔圖形的層間介質氧化層；

在所述硅襯底晶圓上分別通過第四次光刻工藝和第五次光刻工藝依次形成金屬層和鈍化層。

2.根據權利要求1所述的半導體功率器件的制造方法，其特征在于，所述在所述硅襯底晶圓上通過第一次光刻和離子注入工藝形成元胞有源區和終端環區，具體包括：

在所述硅襯底晶圓上生長場氧層；

通過第一層光刻版對所述場氧層上的光刻膠進行曝光，以形成曝光區域；

將所述曝光區域的場氧層和光刻膠通過刻蝕工藝去除，以形成氧化層；

通過離子注入及推進，形成所述元胞有源區和所述終端環區。

3.根據權利要求1所述的半導體功率器件的制造方法，其特征在于，所述在所述元胞有源區和終端環區通過沉積和回刻工藝形成位于所述終端環區的正硅酸乙酯氧化層，具體包括：

在所述元胞有源區和終端環區淀積正硅酸乙酯氧化層；

采用回刻工藝，將所述元胞有源區中的正硅酸乙酯氧化層刻蝕完。

4.根據權利要求1所述的半導體功率器件的制造方法，其特征在于，所述在所述硅襯底晶圓的元胞有源區通過第二次光刻工藝，以形成位于所述元胞有源區的溝槽，具體包括：

通過第二層光刻版對所述元胞有源區進行曝光；

通過刻蝕處理，在所述元胞有源區形成溝槽。

5.根據權利要求1所述的半導體功率器件的制造方法，其特征在于，所述在所述元胞有源區形成柵極和發射極，具體包括：

通過化學氣相沉積工藝在硅襯底晶圓上沉積多晶硅層，以使所述溝槽被所述多晶硅填充；

通過反應等離子刻蝕工藝，將所述溝槽外的多晶硅刻蝕掉，以在所述溝槽內形成柵極；

通過離子注入工藝和熱擴散工藝，在所述硅襯底晶圓的元胞有源區形成P型的P+層和N型的N+層，以形成發射極。

6.根據權利要求1所述的半導體功率器件的制造方法，其特征在于，所述在所述硅襯底晶圓上通過第三次光刻工藝形成具有接觸孔圖形的層間介質氧化層，具體包括：

通過化學氣相沉積工藝，在所述硅襯底晶圓上沉積層間介質氧化層；

通過第三層光刻版對所述層間介質氧化層進行圖形光刻；

通過反應等離子刻蝕工藝進行層間介質氧化層刻蝕，以形成具有接觸孔圖形的層間介質氧化層。

7.根據權利要求1所述的半導體功率器件的制造方法，其特征在于，在所述硅襯底晶圓上分別通過第四次光刻工藝和第五次光刻工藝，依次形成金屬層和鈍化層，具體包括：

通過磁控濺射工藝，在所述硅襯底晶圓上沉積金屬層；

通過第四層光刻版對所述金屬層進行光刻圖形處理；

通過刻蝕工藝對所述金屬層進行刻蝕處理，以使功率器件的柵極和發射極引出金屬層；

在所述金屬層上涂覆聚酰亞胺層；

通過第五層光刻版對所述聚酰亞胺層進行光刻處理；

通過刻蝕工藝，將金屬層不需要覆蓋的區域的聚酰亞胺層刻蝕掉，以形成具有保護圖形的鈍化層。

8.根據權利要求1所述的半導體功率器件的制造方法，其特征在于，在形成金屬層和鈍化層之后，所述制造方法還包括：

在所述硅襯底晶圓遠離所述鈍化層的表面進行減薄。