[发明专利]一种IGBT器件的制造方法及其器件

摘要

本发明涉及半导体器件技术领域，尤其涉及一种IGBT器件的制造方法及其器件。其中，方法包括利用外延技术，以P+衬底，依次外延出耐压漂移区、P型体区外延层以及N+源区外延层，形成基体；利用光刻及刻蚀技术，在基体上开设栅区沟槽和肖特基沟槽；在栅区沟槽内壁经热氧化形成栅氧化层，在栅氧化层的内壁，通过淀积、光刻、刻蚀形成栅电极；在栅电极外表面进行钝化层淀积，经光刻、刻蚀形成栅电极绝缘保护层；最后在肖特基沟槽的表面进行肖特基势垒金属淀积、退火，形成肖特基二极管；最终得到IGBT器件。本发明提供的IGBT器件的制造方法及其器件，省去了杂质掺杂及扩散工艺，增强了栅氧化层的可靠性。

主权项

一种IGBT器件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：将一块重掺杂的P型宽禁带半导体材料作为衬底，即P+衬底，在其上表面进行N型外延形成耐压漂移区，然后在所述耐压漂移区的基础上再进行P型外延形成P型体区外延层，最后在所述P型体区外延层的基础上再进行N型重掺杂外延形成N+源区外延层；由所述耐压漂移区、所述P型体区外延层和所述N+源区外延层形成基体；在所述N+源区外延层的上表面淀积沟槽刻蚀掩蔽膜，形成第一掩膜层；并在所述第一掩膜层的表面进行光刻、刻蚀处理，进而在所述N+源区外延层的中间位置处形成栅区沟槽刻蚀窗口；在所述栅区沟槽刻蚀窗口的位置，对所述基体进行刻蚀，刻蚀到所述耐压漂移区的内部，形成栅区沟槽；在所述栅区沟槽的内壁，进行热氧化或淀积，形成栅氧化层；在所述栅氧化层的内侧，再进行淀积，并通过光刻、刻蚀形成栅电极；在所述栅电极的表面进行钝化层淀积，通过光刻、刻蚀形成栅电极绝缘保护层；在所述N+源区外延层的上表面淀积沟槽刻蚀掩蔽膜,形成第二掩膜层；并在所述第二掩膜层的表面进行光刻、刻蚀处理，进而在所述N+源区外延层的两侧边缘位置处形成肖特基沟槽刻蚀窗口；在所述肖特基沟槽刻蚀窗口的位置，对所述基体进行刻蚀，刻蚀到所述耐压漂移区的内部，形成肖特基沟槽，且所述肖特基沟槽的深度要大于所述栅区沟槽的深度，最终形成沟槽MOSFET；在所述肖特基沟槽的表面进行肖特基势垒金属淀积、退火，形成肖特基二极管；所述沟槽MOSFET与所述肖特基二极管共用金属电极。