[發(fā)明專利]一種IGBT的制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010062843.X
• 申請(qǐng)日: 2020-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN111243952B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭依騰;史波;肖婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海格力電器股份有限公司;珠海零邊界集成電路有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/331
• 分類號(hào): H01L21/331;H01L21/265
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 董文倩

1.一種IGBT的制作方法，其特征在于，包括：

步驟S1，在晶圓基片(1)的正面上設(shè)置硬掩膜層(2)；

步驟S2，在所述硬掩膜層(2)的保護(hù)下對(duì)所述晶圓基片(1)進(jìn)行圖形化處理，得到多個(gè)沿第一方向排列的溝槽(3)；

步驟S3，在所述溝槽(3)中設(shè)置溝槽柵結(jié)構(gòu)(4)，所述溝槽柵結(jié)構(gòu)(4)的裸露表面與所述硬掩膜層(2)的頂表面在同一平面上；

步驟S4，去除所述硬掩膜層(2)，使所述溝槽柵結(jié)構(gòu)(4)突出于所述晶圓基片(1)的表面；

步驟S5，在所述溝槽柵結(jié)構(gòu)(4)周圍的所述晶圓基片(1)中形成P阱區(qū)(5)；

步驟S6，對(duì)所述晶圓基片(1)進(jìn)行單邊或雙邊的N型離子傾斜注入，利用所述溝槽柵結(jié)構(gòu)(4)的遮擋效應(yīng)在所述P阱區(qū)(5)中形成位于所述溝槽柵結(jié)構(gòu)(4)一側(cè)或兩側(cè)的N+發(fā)射極(6)，所述N型離子傾斜注入的注入方向與所述第一方向的夾角θ為銳角或鈍角，

所述步驟S6包括：

對(duì)所述晶圓基片(1)進(jìn)行第一次N型離子傾斜注入，在所述P阱區(qū)(5)中形成位于所述溝槽柵結(jié)構(gòu)(4)一側(cè)的第一N+發(fā)射極，所述N型離子傾斜注入的注入方向與所述第一方向的夾角為銳角；

對(duì)所述晶圓基片(1)進(jìn)行第二次N型離子傾斜注入，在所述P阱區(qū)(5)中形成位于所述溝槽柵結(jié)構(gòu)(4)另一側(cè)的第二N+發(fā)射極，所述N型離子傾斜注入的注入方向與所述第一方向的夾角為鈍角。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步驟S3包括：

在所述溝槽(3)內(nèi)壁上生長(zhǎng)氧化層；

在所述氧化層上沉積多晶硅并刻蝕所述多晶硅至所述多晶硅的裸露表面與所述硬掩膜層(2)的頂表面在同一平面上，得到所述溝槽柵結(jié)構(gòu)(4)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，在完成所述N型離子傾斜注入后，所述步驟S6還包括退火的過(guò)程。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述退火的溫度為850～950℃，時(shí)間為30～60min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述N型離子傾斜注入的能量為80～120KeV。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，相鄰所述溝槽(3)的間距為L(zhǎng)，所述硬掩膜層(2)的厚度為D，且D≤L*|tanθ|。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述N型離子傾斜注入所注入的離子為磷離子或砷離子。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法還包括：

在完成所述步驟S6的晶圓基片(1)上設(shè)置介質(zhì)層(7)；

對(duì)所述介質(zhì)層(7)進(jìn)行圖形化處理，得到與至少部分所述N+發(fā)射極(6)相連的通孔(8)；

在所述介質(zhì)層(7)以及所述通孔(8)中設(shè)置金屬，形成頂層金屬層(9)；

對(duì)所述晶圓基片(1)進(jìn)行減薄處理，并在所述晶圓基片(1)的背面設(shè)置集電極(10)和底層金屬層(11)。