[发明专利]沟槽型IGBT原胞结构制作方法和沟槽型IGBT原胞结构

说明书

本申请涉及一种沟槽型IGBT原胞结构制作方法和沟槽型IGBT原胞结构，该方法包括：在导电单晶片上形成氧化层，在两个原胞间的氧化层上生长locos氧化层薄膜；用淀积氧化层作为硬掩模来制作硅槽，并在硅槽生长牺牲氧化层进行腐蚀，再生成栅氧化层；淀积掺杂多晶，刻蚀位于对应发射区接触孔位置的多晶，并掺杂注入形成原胞上P阱结构，扩散形成P阱；在P阱注入砷杂质并扩散形成电流区结构；淀积掺杂氧化层，在掺杂氧化层形成发射区接触孔，刻蚀发射区接触孔形成浅硅槽，使浅硅槽穿过电流区结构延伸至P阱，并在电流区结构底部注入硼离子掺杂形成硼晕环；对发射区接触孔注入的晕环后进行有孔退火，并淀积金属形成发射区的接触引线金属。

技术领域

本申请涉及半导体工艺技术领域，特别是涉及一种沟槽型IGBT原胞结构制作方法和沟槽型IGBT原胞结构。

背景技术

沟槽型IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)的原胞结构和尺寸是该器件在应用终端的重要考量因素，具体表现在器件的短路时间能力和关键动态损耗参数这两种十分重要的考量因素，要实现以上两点重要因素优化及平衡器件的静态和动态数据符合电路使用的要求，IGBT器件在原胞结构和尺寸设计上就显得十分重要。

传统的沟槽型IGBT原胞结构能够很好的解决平面型IGBT存在的JFET效应电阻问题，但会存在单位面积电流密度较大的问题，原胞密度高以致寄生电容大而温升较高、短路性能差而致短路时间小，对家电应用的安全上有十分不良的影响。传统的沟槽型IGBT原胞结构存在短路能力差的缺点。

发明内容

基于此，有必要针对传统的沟槽型IGBT原胞结构短路能力差的问题，提供一种可提高短路能力的沟槽型IGBT原胞结构制作方法和沟槽型IGBT原胞结构。

一种沟槽型IGBT原胞结构制作方法，包括：

在导电单晶片上形成氧化层，在两个原胞间的氧化层上生长locos(LocalOxidation of Silicon，硅的局部氧化)氧化层薄膜；

在所述氧化层制作硅槽，并在所述硅槽生长牺牲氧化层进行腐蚀，再生成栅氧化层；

淀积掺杂多晶，刻蚀位于对应发射区接触孔位置的多晶，并掺杂注入形成原胞上P阱结构，扩散形成P阱；

在所述P阱注入砷杂质并扩散形成电流区结构；

淀积掺杂氧化层，在所述掺杂氧化层形成发射区接触孔，刻蚀所述发射区接触孔形成浅硅槽，使浅硅槽穿过所述电流区结构延伸至P阱，并在所述电流区结构底部形成硼晕环；

对所述发射区接触孔注入形成掺杂的发射区后进行有孔退火，并淀积金属形成发射区的接触引线金属。

在其中一个实施例中，所述在两个原胞间的氧化层上生长locos氧化层薄膜，包括：

在所述氧化层淀积氮化硅膜层；

在所述氮化硅膜层开出两个原胞间距上生长locos热氧化层的氮化硅窗口；

在所述氮化硅窗口生长locos氧化层薄膜。

在其中一个实施例中，所述在所述氮化硅膜层开出两个原胞间距上生长locos热氧化层的氮化硅窗口，包括：使用光刻或干法刻蚀两个原胞间距上生长locos热氧化层的氮化硅窗口。

在其中一个实施例中，所述在所述氮化硅窗口生长locos氧化层薄膜，包括：去除光刻胶，按预设氧化条件在所述氮化硅窗口热生长locos氧化层薄膜。

在其中一个实施例中，所述在所述氧化层制作硅槽，并在所述硅槽生长牺牲氧化层进行腐蚀，再生成栅氧化层，包括：

去除所述氧化层上的氮化硅膜层，并淀积硬掩模氧化层薄膜；