[发明专利]IGBT器件的制作方法无效

申请号：	201210286845.2	申请日：	2012-08-13
公开（公告）号：	CN103035520A	公开（公告）日：	2013-04-10
发明（设计）人：	成鑫华;李琳松;季伟;李刚	申请（专利权）人：	上海华虹NEC电子有限公司
主分类号：	H01L21/331	分类号：	H01L21/331;H01L21/31
代理公司：	上海浦一知识产权代理有限公司 31211	代理人：	戴广志
地址：	201206 上***	国省代码：	上海;31
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摘要：
搜索关键词：	igbt 器件制作方法
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及半导体集成电路领域，特别是涉及一种低应力IGBT（绝缘栅双极型晶体管）器件的制作方法。

背景技术

在半导体各类器件结构中，沟槽式晶闸管由于其特殊的通道特性和电学特征被广泛运用于各类功率器件。特别是IGBT器件，由于其独特的高压高电流的工作环境，其沟槽式IGBT器件要求较大尺寸的沟槽式栅极。随着终端客户对器件性能要求的提升，器件所需要的沟槽愈来愈深，由此带来的沟槽式栅极的应力愈发突出。

IGBT器件的制作工艺流程中各步骤的曲率半径如表1所示，

工艺步骤硅片曲率半径(米) 投片 332 沟槽刻蚀 -266 栅极氧化层 -251 栅极多晶硅 107 金属前介质层 45 金属前介质层回流 147 最后金属层 27.4

表1

根据表1可以看出，通过对器件沟槽形貌的合理调整，优化前道相关工艺步骤，可以有效地改善沟槽式栅极沉积后的曲率半径，有效增大硅片曲率半径。但是由于IGBT分离器件需要很厚的金属层，当IGBT分离器件的制作进入到最后金属层沉积时，在沉积最后金属层前不进行背面工艺处理，最后金属层沉积后，厚金属层将产生非常大的正应力，导致无论前面工艺步骤如何改善沟槽式栅极沉积后的曲率半径都无法克服厚金属层的应力恶化，严重的应力将导致硅片翘曲度增加，使得后续金属层光刻与刻蚀工艺面临传送难题，甚至可能导致硅片无法流片或发生碎片事件（参见图1所示）。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种IGBT器件的制作方法，能有效抵消厚金属层的应力，改善硅片的翘曲度，使后续金属层的光刻与刻蚀能正常实施。

为解决上述技术问题，本发明的IGBT器件的制作方法是采用如下技术方案实现的：

在IGBT分离器件的金属层沉积之前，在已经形成的器件结构的硅片背面形成具有正应力的膜。

本发明通过在IGBT分离器件的金属层沉积之前，对硅片进行背面工艺处理，在硅片背面形成与后续需要形成的金属层同样是正应力的膜，这样可以有效抵消后续金属层的应力，最终改善硅片的翘曲度，同时有效保护硅片正面器件，有效解决了后续金属层光刻与刻蚀工艺的传送问题。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是现有工艺方法制作的硅片，存在严重的翘曲切片图；

图2是在硅片上沉积金属前介质层的示意图；

图3是在硅片的正面成长保护膜的示意图；

图4是在硅片的背面成长正应力膜的示意图；

图5是去除硅片正面的保护膜的示意图。