【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，尤指一种igbt及其制造方法。
技术介绍
1、igbt（绝缘栅双极性晶体管）综合了电力晶体管（giant transistor—gtr）和电力场效应晶体管（power mosfet）的优点，具有良好的特性，应用广泛，家电、工业控制、新能源汽车、新能源发电等领域都会用到igbt。在igbt结构中增加载流子存储层（cs层）可以明显提高igbt性能。但是，现有的igbt制造工艺，每增加一层cs层，就需要对应增加1层cs层光罩版，光罩版的层数越多，对应的生产成本也越高。因此，针对带有cs层的igbt，需要一种igbt及其制造方法能够减少其制造过程中光罩版使用层数的工艺，实现既保障igbt的性能，又能降低其生产成本。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种igbt及其制造方法，能够在带有cs层的igbt的制造过程中，减少光罩版的使用层数，从而在保证igbt性能的同时，降低生产成本。
2、本专利技术提供的技术方案如下：
3、本专利技术提供一种igbt制造方法，包括步骤：
4、在衬底的p型阱区表面离子注入五价元素并进行高温热扩散，形成n+发射极区；
5、在所述n+发射极区的表面刻蚀贯穿所述n+发射极区和所述p型阱区的沟槽；
6、在所述沟槽的侧壁和底面沉积形成栅极氧化层，并填充多晶硅栅；
7、在所述n+发射极区的表面沉积绝缘介质层，并在所述绝缘介质层上涂覆光刻胶；
8、通过孔光罩版对所述光刻胶
9、正面进行高能离子注入五价元素，形成cs离子注入区域；
10、对所述孔开口区域的硅表面进行过刻蚀；
11、正面进行离子注入三价元素，形成p+离子注入区域，并高温热扩散形成p+区域和cs区域；
12、刻蚀掉热扩散过程中形成的薄氧化层后进行正面金属填充。
13、通过在沟槽刻蚀前进行五价元素离子注入，并热扩散形成n+发射极区域，无需n+层光罩版，从而节省一层光罩版，且能够降低离子注入五价元素时对栅极氧化层的损伤；同时，利用孔刻蚀这一步的光刻胶和绝缘介质层一起作为cs注入阻挡层，通过在绝缘介质层刻蚀后，高能离子注入五价元素，能够再节省一层光罩版，且进一步避免cs层离子注入时对栅极氧化层的损伤、从而提高栅极氧化层的耐压能力以及长期可靠性；实现在带有cs层的igbt的制造过程中，减少光罩版的使用层数，从而在保证igbt性能的同时，降低生产成本。
14、在一些实施方式中，所述的在衬底的p型阱区表面注入五价元素并进行高温热扩散之前，还包括：
15、在n型si衬底的n-区域表面离子注入三价元素并进行高温热扩散，形成p型区，将所述p型区作为igbt的所述p型阱区；或，
16、在n型si衬底的n-区域表面生长p型外延层，将所述p型外延层作为igbt的所述p型阱区。
17、在一些实施方式中，所述的在所述沟槽的侧壁和底面沉积形成栅极氧化层，并填充多晶硅栅，具体包括：
18、通过气相沉积法在所述沟槽的侧壁和底面沉积sio2形成所述栅极氧化层，并在所述栅极氧化层内填充多晶硅形成所述多晶硅栅；
19、所述栅极氧化层的顶面和所述多晶硅栅的顶面均与所述n+发射极区的顶面齐平。
20、在一些实施方式中，每一所述孔开口区域在竖直面上均位于相邻的两个所述沟槽之间，使每一所述cs离子注入区域均位于相邻的两个所述沟槽之间。
21、在一些实施方式中，所述正面进行高能离子注入五价元素，形成cs离子注入区域，具体包括：
22、正面进行一次高能离子注入五价元素，形成一个所述cs离子注入区域；或，
23、按照能量由高到低的顺序正面依次进行若干次高能离子注入五价元素，形成若干层所述cs离子注入区域。
24、通过多次如两次高能离子注入五价元素，形成若干层cs区域，能够使cs区域到p阱区域的过渡更缓和，优化cs层与p阱处的电场分布，提高器件的耐压能力。
25、在一些实施方式中，正面进行离子注入三价元素，形成p+离子注入区域后，高温热扩散形成所述p+区域和一个所述cs区域；或，
26、高温热扩散形成所述p+区域和若干个所述cs区域，所述cs区域与所述cs离子注入区域相对应。
27、在一些实施方式中，所述p+区域和所述cs区域的热扩散同步在同一氮气环境中进行。
28、在一些实施方式中，所述高温热扩散的温度不小于1100℃。
29、在一些实施方式中，所述光刻胶的厚度不小于4μm。
30、另外，本专利技术还提供一种igbt，所述igbt使用上述的igbt制造方法进行制造。
31、根据本专利技术提供的一种igbt及其制造方法，至少具有以下有益效果：
32、（1）该方案能够在带有cs层的igbt的制造过程中，减少光罩版的使用层数，从而在保证igbt性能的同时，降低生产成本；
33、（2）该方案能够降低离子注入五价元素时对栅极氧化层的损伤，提高栅极氧化层的耐压能力以及长期可靠性；
34、（3）通过多次如两次高能离子注入五价元素，形成若干层cs区域，能够使cs区域到p阱区域的过渡更缓和，优化cs层与p阱处的电场分布，提高器件的耐压能力。
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1.一种IGBT制造方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种IGBT制造方法，其特征在于，所述的在衬底的P型阱区表面注入五价元素并进行高温热扩散之前，还包括：
3.根据权利要求1所述的一种IGBT制造方法，其特征在于，所述的在所述沟槽的侧壁和底面沉积形成栅极氧化层，并填充多晶硅栅，具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种IGBT制造方法，其特征在于，每一所述孔开口区域在竖直面上均位于相邻的两个所述沟槽之间，使每一所述CS离子注入区域均位于相邻的两个所述沟槽之间。
5.根据权利要求1所述的一种IGBT制造方法，其特征在于，所述正面进行高能离子注入五价元素，形成CS离子注入区域，具体包括：
6.根据权利要求5所述的一种IGBT制造方法，其特征在于，正面进行离子注入三价元素，形成P+离子注入区域后，高温热扩散形成所述P+区域和一个所述CS区域；或，
7.根据权利要求6所述的一种IGBT制造方法，其特征在于，所述P+区域和所述CS区域的热扩散同步在同一氮气环境中进行。
8.根据权利要求7
9.根据权利要求1所述的一种IGBT制造方法，其特征在于，所述光刻胶的厚度不小于4μm。
10.一种IGBT，其特征在于，所述IGBT使用权利要求1-9任一项所述的IGBT制造方法进行制造。
...【技术特征摘要】
1.一种igbt制造方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种igbt制造方法，其特征在于，所述的在衬底的p型阱区表面注入五价元素并进行高温热扩散之前，还包括：
3.根据权利要求1所述的一种igbt制造方法，其特征在于，所述的在所述沟槽的侧壁和底面沉积形成栅极氧化层，并填充多晶硅栅，具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种igbt制造方法，其特征在于，每一所述孔开口区域在竖直面上均位于相邻的两个所述沟槽之间，使每一所述cs离子注入区域均位于相邻的两个所述沟槽之间。
5.根据权利要求1所述的一种igbt制造方法，其特征在于，所述正面进行高能离子注入五价元素，形成cs离子注入区...
【专利技术属性】
技术研发人员：程炜涛，姚阳，
申请(专利权)人：上海埃积半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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