恭喜青島佳恩半導體科技有限公司張永利獲國家專利權
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龍圖騰網恭喜青島佳恩半導體科技有限公司申請的專利一種異型槽分離柵IGBT結構的制造方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN113451401B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-27發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202110829131.0,技術領域涉及:H10D12/00;該發明授權一種異型槽分離柵IGBT結構的制造方法是由張永利;王新強;王丕龍;劉文設計研發完成,并于2021-07-22向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種異型槽分離柵IGBT結構的制造方法在說明書摘要公布了:本發明提供了一種異型槽分離柵IGBT結構及其制造方法,涉及IGBT結構技術領域。集電極的上方設置有n型襯底,n型襯底的內部設置有規律排布的豎向溝槽,溝槽內有氧化層和多晶層,在相鄰的溝槽間設有p型阱,p型阱內置n+發射區和p+型短路區,n+發射區位于p型阱上方邊部,p+型短路區位于n+發射區中間,溝槽頂部設有保護氧化層和發射極金屬,保護氧化層中設置金屬層形成發射極和柵極。相對于現有技術而言,本發明的有益效果是:IGBT器件中分離柵采用上下結構,通過獨特的兩次刻蝕溝槽工藝,生產出的IGBT器件內部結構緊湊、無縫隙,能夠降低IGBT器件米勒電容,提高IGBT開關速度,有效地降低開關損耗。
本發明授權一種異型槽分離柵IGBT結構的制造方法在權利要求書中公布了:1.一種異型槽分離柵IGBT結構的制造方法,所述異型槽分離柵IGBT結構包括集電極,所述集電極的上方設置有n型襯底3,所述n型襯底3的內部設置有規律排布的豎向溝槽,所述豎向溝槽包括相連的上溝槽和下溝槽,所述下溝槽位于所述上溝槽的下方,在所述下溝槽內側壁及底壁上有下溝槽發射極厚柵氧化層8,在所述下溝槽發射極厚柵氧化層8內側有下溝槽發射極多晶層9,在所述下溝槽發射極多晶層9頂部有隔離氧化層10,在所述上溝槽內側壁上有上溝槽柵極柵氧化層5,在所述上溝槽柵極柵氧化層5內部、所述隔離氧化層10上方有上溝槽柵極多晶層11,在相鄰的所述溝槽間設有p型阱12,所述p型阱12內置n+發射區13和p+型短路區14,所述n+發射區13位于所述p型阱12上方邊部,所述p+型短路區14位于所述n+發射區13中間,所述溝槽頂部設有保護氧化層15和發射極金屬16,所述保護氧化層15中設置金屬層形成發射極和柵極;所述溝槽形貌呈瓶狀,所述下溝槽的寬度大于所述上溝槽的寬度,所述下溝槽的高度低于所述上溝槽的高度;所述p型阱12的高度低于所述上溝槽的高度;所述集電極包括:集電極金屬1和p+集電極2,所述p+集電極2位于所述集電極金屬1與所述n型襯底3之間;其特征在于,包括以下步驟:S1、所述n型襯底3表面淀積7000A致密氧化層作為硬掩膜4,S2、第一次光刻,通過光刻、刻蝕工藝在所述硬掩膜4頂部光刻出第一次溝槽刻蝕窗口17,S3、第一次溝槽刻蝕,高溫犧牲氧化,犧牲氧化去除,自所述n型襯底3頂部向下刻蝕形成所述上溝槽,在所述上溝槽內壁生長所述上溝槽柵極柵氧化層5,S4、在步驟S3中形成的所述上溝槽柵極柵氧化層5內部表面淀積氮化硅阻擋層6,S5、第二次溝槽刻蝕,自步驟S4中所述氮化硅阻擋層6底部向下刻蝕形成所述下溝槽,S6、高溫犧牲氧化,犧牲氧化去除,在所述下溝槽內壁生長所述下溝槽發射極厚柵氧化層8,S7、去除所述上溝槽中在步驟S4形成的所述氮化硅阻擋層6,在所述下溝槽發射極厚柵氧化層8內淀積所述下溝槽發射極多晶層9并刻蝕回刻所述下溝槽發射極多晶層9,在所述下溝槽發射極多晶層9頂部淀積所述隔離氧化層10并刻蝕回刻所述隔離氧化層10,S8、在所述上溝槽柵極柵氧化層5內部、所述隔離氧化層10上方淀積所述上溝槽柵極多晶層11,并刻蝕回刻所述上溝槽柵極多晶層11,S9、第三次光刻,先在相鄰的所述溝槽間光刻出p型阱注入窗口,進行BODY注入,退火形成所述p型阱12,S10、第四次光刻,在所述p型阱12上方邊部處光刻出n+型發射極注入窗口,進行n+離子注入,形成所述n+發射區13,化學氣相淀積氧化層,S11、第五次光刻,在所述n+發射區13中間蝕刻出發射極接觸孔,進行p+離子注入,在875℃溫度下,氮氣氣氛中退火30分鐘,形成所述p+型短路區14,S12、設置接觸窗口,在結構完成部分的頂部分別設置所述發射極金屬16和所述保護氧化層15,并在所述保護氧化層15中設置金屬層分別形成發射極和柵極,再去除所述n型襯底3的背面,通過離子注入做p+背面注入,400℃退火,設置金屬材料層形成集電極。
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