[发明专利]隔离型功率晶体管的制造方法有效
申请号: | 201110242328.0 | 申请日: | 2011-08-23 |
公开(公告)号: | CN102956487A | 公开(公告)日: | 2013-03-06 |
发明(设计)人: | 韩峰;段文婷 | 申请(专利权)人: | 上海华虹NEC电子有限公司 |
主分类号: | H01L21/336 | 分类号: | H01L21/336;H01L21/331 |
代理公司: | 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 | 代理人: | 丁纪铁 |
地址: | 201206 上*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 隔离 功率 晶体管 制造 方法 | ||
1.一种隔离型功率晶体管的制造方法,其特征在于,隔离型功率晶体管的栅极为沟槽型结构,包括如下步骤:
步骤一、在顶部形成有P型阱的N型承压区上形成沟槽,该沟槽穿过所述P型阱并进入到所述N型承压区中,在所述沟槽的底部和侧壁表面形成栅氧化层;
步骤二、在所述沟槽中填入N型栅多晶硅,所述栅多晶硅的顶部进入所述P型阱中但未将所述沟槽填满,所述栅极由所述栅多晶硅形成;在所述沟槽中再填入绝缘介质层,所述绝缘介质层位于所述栅多晶硅的顶部并将所述沟槽完全填满;
步骤三、以所述绝缘介质层为第一掩膜进行第一次刻蚀,所述第一次刻蚀是对所述沟槽外的所述P型阱进行刻蚀,所述P型阱被刻蚀掉部分厚度;
步骤四、在所述绝缘介质层的侧面形成侧墙介质层;以所述绝缘介质层和所述侧墙介质层为第二掩膜进行第二次刻蚀并形成第二沟槽,所述第二次刻蚀的刻蚀深度大于所述P型阱的深度、所述第二沟槽穿过所述P型阱并进入到所述N型承压区中;
步骤五、淀积第二绝缘介质层将所述第二沟槽填满;
步骤六、去除所述侧墙介质层;进行源极注入形成源极,进行背栅接触注入形成背栅接触区;形成金属接触。
2.如权利要求1所述的隔离型功率晶体管的制造方法,其特征在于:步骤一中所述N型承压区为外延层、或直拉单晶硅、或区熔单晶硅;所述N型承压区的掺杂杂质为磷或砷,掺杂杂质的体浓度为1.0E13cm-3~1.0E16cm-3;所述沟槽的深度为1μm~5μm;所述栅氧化层采用热氧化工艺形成,所述栅氧化层的厚度为
3.如权利要求1所述的隔离型功率晶体管的制造方法,其特征在于:步骤二中所述栅多晶硅的掺杂杂质为磷或砷、掺杂杂质的体浓度为1.0E19cm-3~1.0E21cm-3;所述绝缘介质层的组成材料为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅,厚度为0.5μm~2μm。
4.如权利要求1所述的隔离型功率晶体管的制造方法,其特征在于:步骤三中所述第一次刻蚀的刻蚀深度不超过所述绝缘介质层的深度。
5.如权利要求1所述的隔离型功率晶体管的制造方法,其特征在于:步骤四中所述侧墙介质层的组成材料为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅,厚度为0.5μm~2μm;所述第二沟槽的宽度为0.5μm以上。
6.如权利要求1所述的隔离型功率晶体管的制造方法,其特征在于:所述第二绝缘介质层的组成材料为氧化硅。
7.如权利要求1所述的隔离型功率晶体管的制造方法,其特征在于:所述源极注入和所述背栅接触注入都是由掩膜版定义;所述源极注入的杂质为磷或砷、注入剂量为1.0E14cm-2~1.0E16cm-2;所述背栅接触注入杂质为硼或氟化硼,注入剂量为1.0E14cm-2~1.0E16cm-2。
8.如权利要求1所述的隔离型功率晶体管的制造方法,其特征在于:所述隔离型功率晶体管为一种硅基器件,或者所述隔离型功率晶体管为一种化合物半导体器件;所述隔离型功率晶体管为纵向双扩散场效应晶体管;或者,所述隔离型功率晶体管为绝缘栅双极晶体管。
9.一种隔离型功率晶体管的制造方法,其特征在于,隔离型功率晶体管的栅极为表面型结构,包括如下步骤:
步骤一、在N型承压区的表面由下往上依次形成栅氧化层、栅多晶硅和绝缘介质层;采用光刻刻蚀对所述绝缘介质层和所述栅多晶硅进行刻蚀形成所述栅极;
步骤二、以所述绝缘介质层为第一掩膜进行离子注入形成P型阱并对所述P型阱进行退火推进,推进到所述栅多晶硅底部的部分所述P型阱组成沟道区;
步骤三、在所述绝缘介质层的侧面形成侧墙介质层;以所述绝缘介质层和所述侧墙介质层为第二掩膜进行第二次刻蚀并形成第二沟槽,所述第二次刻蚀的刻蚀深度大于所述P型阱的深度、所述第二沟槽穿过所述P型阱并进入到所述N型承压区中;
步骤四、淀积第二绝缘介质层将所述第二沟槽填满;
步骤五、去除所述侧墙介质层;进行源极注入形成源极,进行背栅接触注入形成背栅接触区;形成金属接触。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造