[發明專利]溝槽型IGBT原胞結構制作方法和溝槽型IGBT原胞結構

在審

• 申請號: 202110382522.2
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113193039A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 張曌;李杰
• 申請（專利權）人: 深圳深愛半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/739;H01L21/331
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 劉廣

1.一種溝槽型IGBT原胞結構制作方法，其特征在于，包括：

在導電單晶片上形成氧化層，在兩個原胞間的氧化層上生長locos氧化層薄膜；

在所述氧化層制作硅槽，并在所述硅槽生長犧牲氧化層進行腐蝕，再生成柵氧化層；

淀積摻雜多晶，刻蝕位于對應發射區接觸孔位置的多晶，并摻雜注入形成原胞上P阱結構，擴散形成P阱；

在所述P阱注入砷雜質并擴散形成電流區結構；

淀積摻雜氧化層，在所述摻雜氧化層形成發射區接觸孔，刻蝕所述發射區接觸孔形成淺硅槽，使淺硅槽穿過所述電流區結構延伸至P阱，并在所述電流區結構底部形成硼暈環；

對所述發射區接觸孔注入形成摻雜的發射區后進行有孔退火，并淀積金屬形成發射區的接觸引線金屬。

2.根據權利要求1所述的溝槽型IGBT原胞結構制作方法，其特征在于，所述在兩個原胞間的氧化層上生長locos氧化層薄膜，包括：

在所述氧化層淀積氮化硅膜層；

在所述氮化硅膜層開出兩個原胞間距上生長locos熱氧化層的氮化硅窗口；

在所述氮化硅窗口生長locos氧化層薄膜。

3.根據權利要求2所述的溝槽型IGBT原胞結構制作方法，其特征在于，所述在所述氮化硅膜層開出兩個原胞間距上生長locos熱氧化層的氮化硅窗口，包括：使用光刻或干法刻蝕兩個原胞間距上生長locos熱氧化層的氮化硅窗口。

4.根據權利要求3所述的溝槽型IGBT原胞結構制作方法，其特征在于，所述在所述氮化硅窗口生長locos氧化層薄膜，包括：去除光刻膠，按預設氧化條件在所述氮化硅窗口熱生長locos氧化層薄膜。

5.根據權利要求2所述的溝槽型IGBT原胞結構制作方法，其特征在于，所述在所述氧化層制作硅槽，并在所述硅槽生長犧牲氧化層進行腐蝕，再生成柵氧化層，包括：

去除所述氧化層上的氮化硅膜層，并淀積硬掩模氧化層薄膜；

在所述硬掩模氧化層薄膜刻蝕出氧化層硬掩模開槽窗口，通過氧化層硬掩模開槽窗口刻出硅槽；

清洗硅槽內的刻蝕附著物，并生長犧牲氧化層；

腐蝕去除所述硅槽側壁內的犧牲氧化膜層，并重新生長硅槽側壁柵氧化層。

6.根據權利要求5所述的溝槽型IGBT原胞結構制作方法，其特征在于，所述去除所述氧化層上的氮化硅膜層，并淀積硬掩模氧化層薄膜，包括：使用干法或濕法去除所述氧化層上的氮化硅膜層，并淀積硬掩模氧化層薄膜。

7.根據權利要求5所述的溝槽型IGBT原胞結構制作方法，其特征在于，所述在所述硬掩模氧化層薄膜刻蝕出氧化層硬掩模開槽窗口，通過氧化層硬掩模開槽窗口刻出硅槽，包括：在所述硬掩模氧化層薄膜光刻或干法刻蝕出氧化層硬掩模開槽窗口，并干法或濕法去除表面光刻膠；通過所述氧化層硬掩模開槽窗口干法刻出硅槽。

8.根據權利要求1-7任意一項所述的溝槽型IGBT原胞結構制作方法，其特征在于，所述發射區的柵槽間距小于原胞總體長度的一半。

9.根據權利要求8所述所述的溝槽型IGBT原胞結構制作方法，其特征在于，所述發射區的柵槽間距為原胞總體長度的1/3±10％。

10.一種溝槽型IGBT原胞結構，其特征在于，根據權利要求1-9任意一項所述的方法制作得到。