[发明专利]一种具有复合栅结构的IGBT芯片及其加工工艺与加工设备

摘要

本发明公开一种具有复合栅结构的IGBT芯片及其加工工艺与加工设备，涉及半导体器件领域。该IGBT芯片由若干个六角形的元胞组成，元胞呈蜂窝状分布在晶圆基片上，每个元胞均包括复合栅结构，复合栅结构包括栅极区、位于栅极区两侧的沟槽栅有源区和平面栅有源区；加工工艺包括沉积形成氧化层、刻蚀形成沟槽、注入N型杂质形成N阱区、注入P型杂质形成P阱区、填充多晶硅、刻蚀形成平面栅极与沟槽栅极、刻蚀形成钝化层、注入N型杂质与P型杂质得到P阱区、沉积得到金属层。加工设备用于IGBT芯片原料晶圆基片的限位放置与刻蚀。本发明的IGBT芯片刻蚀加工效率高，提高了耐压性能和使用寿命，反偏阻压和散热能力好。

主权项

1.一种具有复合栅结构的IGBT芯片，由若干个六角形的元胞(500)组成，元胞(500)呈蜂窝状分布在晶圆基片(400)上，其特征在于，每个元胞均包括复合栅结构，复合栅结构包括栅极区(100)、位于栅极区(100)两侧的沟槽栅有源区(200)和平面栅有源区(300)；/n所述栅极区(100)包括沟槽栅极(110)、平面栅极(120)、氧化层(130)、钝化层(140)，沟槽栅有源区(200)和平面栅有源区(300)均包括从下至上分布的N阱区(210)、P阱区(220)、P+掺杂区(230)、N+掺杂扩散区(240)；/n所述平面栅极(120)位于栅极区(100)的表面，沟槽栅极(110)位于栅极区(100)向下刻蚀形成的沟槽内，沟槽栅极(110)的数量为若干个且等距分布在平面栅极(120)的底部，其中一个沟槽栅极(110)分布在平面栅极(120)靠内侧的一端；/n所述氧化层(130)设于平面栅极(120)、沟槽栅极(110)与晶圆基片(400)之间，用于隔离平面栅极(120)、沟槽栅极(110)与晶圆基片(400)；钝化层(140)覆盖在平面栅极(110)的外表面，用于隔离平面栅极(120)与金属层(150)；金属层(150)覆盖在P+掺杂区(230)上；位于平面栅极(120)内侧之间的金属层(150)的表面设有圆弧状的凸起(160)。/n