[發明專利]溝槽型IGBT及其制備方法

在審

• 申請號: 202010103077.7
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111180338A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 謝梓翔;史波;肖婷;陳茂麟
• 申請（專利權）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: H01L21/331
• 分類號: H01L21/331;H01L21/28;H01L29/417;H01L29/423;H01L29/739
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 董文倩

1.一種溝槽型IGBT的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，提供具有發射區的基體，形成貫穿所述基體的第一表面和所述發射區的溝槽；

S2，形成覆蓋所述溝槽和所述第一表面的第一柵氧層，并形成覆蓋所述第一柵氧層的柵極層，所述柵極層中的部分填充于所述溝槽中；

S3，在所述溝槽之間的所述基體中形成貫穿所述柵極層和所述第一柵氧層并延伸至所述發射區內的接觸孔，在所述接觸孔的部分表面形成第二柵氧層，并在所述接觸孔中形成發射極，所述第二柵氧層隔離所述發射極和所述柵極層。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S3包括：

形成覆蓋所述柵極層的層間介質層；

形成從所述層間介質層的表面貫穿至所述發射區內的所述接觸孔，在所述接觸孔底部填充第一發射極材料，所述第一發射極材料的上表面低于位于所述第一表面上的所述第一柵氧層的下表面；

形成覆蓋所述接觸孔的裸露表面的所述第二柵氧層；

在所述接觸孔中除所述第二柵氧層之外的區域填充第二發射極材料，所述第二發射極材料與所述第一發射極材料接觸構成所述發射極。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，形成所述接觸孔的步驟包括：

一次刻蝕形成貫穿所述層間介質層的第一通孔；

沿至少部分所述第一通孔進行二次刻蝕，以形成貫穿至所述發射區內的第二通孔，所述第二通孔與所述第一通孔連通構成所述接觸孔。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，形成覆蓋所述接觸孔的裸露表面的所述第二柵氧層的步驟包括：

在所述層間介質層上沉積氧化層材料，以使部分所述氧化層材料填充于所述接觸孔中，并去除位于所述接觸孔之外的所述氧化層材料，得到位于所述接觸孔中的氧化層；

在所述氧化層中形成貫穿至所述第一發射極材料的第三通孔，剩余的所述氧化層構成所述第二柵氧層。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，在所述柵極層上沉積介質層材料并進行熱回流處理，以得到所述層間介質層。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述介質層材料包括非摻雜硅玻璃和硼磷硅玻璃。

7.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，在形成所述發射極的步驟之后，所述步驟S3還包括以下步驟：

在所述層間介質層上形成發射極引出層，以使所述發射極引出層與所述發射極接觸。

8.根據權利要求1至4中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述提供具有所述發射區的所述基體的步驟包括：

在襯底正面形成漂移區，在所述漂移區中靠近所述襯底正面的一側形成阱區，并在所述阱區中靠近所述襯底正面的一側形成所述發射區，所述漂移區和所述發射區的摻雜類型相同，所述阱區與所述漂移區的摻雜類型不同。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟S3之后，所述制備方法還包括以下步驟：

S4，在所述襯底背面形成場截止區，并在所述場截止區中靠近所述襯底背面的一側形成集電區，所述場截止區與所述漂移區的摻雜類型相同，所述集電區與所述場截止區的摻雜類型不同；

S5，形成覆蓋所述集電區的集電極。