[发明专利]基于IGBT的分步淀积半绝缘多晶硅方法及IGBT终端结构有效

申请号：	201510711308.1	申请日：	2015-10-27
公开（公告）号：	CN105390396B	公开（公告）日：	2018-06-08
发明（设计）人：	马亮;周飞宇;肖海波;刘根	申请（专利权）人：	株洲南车时代电气股份有限公司
主分类号：	H01L21/331	分类号：	H01L21/331;H01L21/02;H01L29/739
代理公司：	北京聿宏知识产权代理有限公司 11372	代理人：	张少辉;刘华联
地址：	412001 湖***	国省代码：	湖南;43
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摘要：
搜索关键词：	半绝缘多晶硅薄膜层淀积终端结构晶粒第一导电类型可靠性增强耐压性能电阻率漏电流衬底
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【说明书】：

本发明提供一种基于IGBT的分步淀积半绝缘多晶硅方法及IGBT终端结构，其中，方法包括：在第一导电类型衬底顶部淀积第一半绝缘多晶硅薄膜层，第一半绝缘多晶硅薄膜层在第一温度下进行淀积；在第一半绝缘多晶硅薄膜层上淀积第二半绝缘多晶硅薄膜层，第二半绝缘多晶硅薄膜层在第二温度下进行淀积，其中，第一温度大于第二温度。本发明通过首先在第一温度下形成第一半绝缘多晶硅薄膜层，然后在比第一温度低的第二温度下形成第二半绝缘多晶硅薄膜层，使第二半绝缘多晶硅薄膜层中的晶粒比第一半绝缘多晶硅薄膜层中的晶粒小，从而提高电阻率，降低IGBT器件的漏电流，使IGBT器件的耐压性能稳定，可靠性增强。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，尤其涉及一种基于IGBT(Insulted GateBipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)的分步淀积半绝缘多晶硅方法及IGBT终端结构。

背景技术

IGBT为垂直导电功率器件，其耐压性能由体内击穿电压与表面击穿电压决定。由于PN结在表面的曲率影响，使表面的最大电场大于体内的最大电场，因此器件的耐压性能常常由表面击穿电压来决定，而且，当碰撞电离发生于表面时，电离过程产生的热载流子易进入表面的保护膜中，在那里形成固定电荷，改变表面电场分布，导致器件性能不稳定，可靠性下降。

发明内容

本发明提供一种基于IGBT的分步淀积半绝缘多晶硅方法及IGBT终端结构，以解决现有技术中当碰撞电离发生于IGBT器件表面时会改变电场分布导致IGBT器件耐压性能不稳定的缺陷。

本发明一方面提供一种基于IGBT的分步淀积半绝缘多晶硅方法，包括：

在第一导电类型衬底顶部淀积第一半绝缘多晶硅薄膜层，其中，衬底中在位于顶部的一端设置有与第一导电类型相反的第二导电类型本体，第一半绝缘多晶硅薄膜层在第一温度下进行淀积；

在第一半绝缘多晶硅薄膜层上淀积第二半绝缘多晶硅薄膜层，第二半绝缘多晶硅薄膜层在第二温度下进行淀积，其中，第一温度大于第二温度。

进一步的，第一温度的范围为630℃～650℃，第二温度的范围为600℃～630℃。

进一步的，在第一半绝缘多晶硅薄膜层上淀积第二半绝缘多晶硅薄膜层之后，还包括：在第二半绝缘多晶硅薄膜层上淀积氮化硅薄膜层。

进一步的，第一导电类型为N型，第二导电类型本体为P型本体。

本发明另一方面提供一种IGBT终端结构，包括：

设置在第一导电类型衬底一端且位于衬底中与第一导电类型相反的第二导电类型本体，在第一温度下淀积在衬底的第二导电类型本体所在端外表面的第一半绝缘多晶硅薄膜层，在第二温度下淀积在第一半绝缘多晶硅薄膜层上的第二半绝缘多晶硅薄膜层，其中，第一温度大于第二温度。

进一步的，第一温度的范围为630℃～650℃，第二温度的范围为600℃～630℃。

进一步的，还包括覆盖在第二半绝缘多晶硅薄膜层上的氮化硅薄膜层。