[发明专利]IGBT器件的制造方法

说明书

本申请公开了一种IGBT器件的制造方法，涉及半导体制造领域。该沟槽栅IGBT器件的制造方法包括提供一衬底，在所述衬底上形成沟槽；形成栅氧化层，所述栅氧化层覆盖所述沟槽的侧壁和底部；利用多晶硅填充所述沟槽，形成沟槽栅；在多晶硅填充沟槽的过程中，分至少两阶段调整工艺参数中的至少一种，令所述沟槽栅内部无缺陷，所述工艺参数至少包括总气流量、总掺杂量、反应压力；解决了目前沟槽内填充多晶硅后，多晶硅顶部出现形貌缺陷的问题，达到了优化沟槽内多晶硅的填充效果，稳定沟槽栅IGBT器件的阈值电压，提升沟槽栅IGBT器件的性能的效果。

技术领域

本申请涉及半导体制造领域，具体涉及一种IGBT器件的制造方法。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管)是电力电子产品中的核心器件，近年来得到广泛推广，被用于电动汽车、新能源设备、智能电网、轨道交通、航空航天等领域。

IGBT包括平面栅结构和沟槽栅结构，沟槽型IGBT相较于平面型IGBT，将处于硅片表面的水平栅极以沟槽的形式垂直挖在硅片内部，可以降低IGBT的导通电阻，减小每个晶胞单元的面积，增大电流密度。

对于沟槽型IGBT器件而言，衬底内的沟槽刻蚀和多晶硅填充会影响整个器件的性能。在多晶硅填充后，沟槽顶部形貌可能会出现诸如缝隙、裂纹等不合理现象，极易在后续氧化工艺中对沟道产生影响，造成阈值电压的不稳定。

发明内容

为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种IGBT器件的制造方法。该技术方案如下：

一方面，本申请实施例提供了一种IGBT器件的制造方法，该方法包括：

提供一衬底，在所述衬底上形成沟槽；

形成栅氧化层，所述栅氧化层覆盖所述沟槽的侧壁和底部；

利用多晶硅填充所述沟槽，形成沟槽栅；

其中，在多晶硅填充沟槽的过程中，分至少两阶段调整工艺参数中的至少一种，令所述沟槽栅内部无缺陷，所述工艺参数至少包括总气流量、总掺杂量、反应压力。

可选的，利用多晶硅填充所述沟槽，形成沟槽栅，包括：

淀积多晶硅；

去除所述衬底表面多余的多晶硅，保留所述沟槽内的多晶硅，形成沟槽栅；

其中，在淀积多晶硅过程中，分至少两阶段调整工艺参数，各阶段调整所述工艺参数中的至少一种，令所述沟槽栅内部无缺陷。

可选的，在淀积所述多晶硅过程中，根据所述多晶硅在沟槽中的成膜情况，调整所述工艺参数中的至少一种。

可选的，在多晶硅填充沟槽的过程中，按多晶硅厚度划分调整工艺参数的阶段。

可选的，所述在所述衬底上形成沟槽，包括：

在所述衬底上形成外延层；

通过离子注入工艺在所述外延层形成漂移区；

通过光刻和刻蚀工艺在所述衬底上形成沟槽，所述沟槽的底部位于所述漂移区内。

可选的，所述衬底为P型，所述外延层为N型。

可选的，所述形成栅氧化层，所述栅氧化层覆盖所述沟槽的侧壁和底部，包括：

通过热氧化工艺在所述沟槽内形成所述栅氧化层，所述栅氧化层覆盖所述沟槽的侧壁和底部。

可选的，该方法还包括：

在所述沟槽栅的两侧形成位于漂移区内的基极区；

在所述基极区内形成源区；