一种曲翘改善型IGBT的制作方法

本技术涉及一种igbt，尤其涉及一种曲翘改善型igbt。

背景技术：

1、igbt在生产制备过程中，经常会出现晶圆曲翘的问题，它使得一些工艺步骤无法顺利通过，尤其是会导致光刻的偏移，进而造成器件的电性偏差，致使大面积的良品率损失。同时，随着igbt技术节点的演进，igbt元胞的沟槽密度越来越大，而实际应用中发现，器件结构中影响翘曲最主要的因素就是沟槽的密度。在沟槽中填充不同的介质层如氧化层、多晶硅后，不同的介质层在热过程中的形变是造成晶元翘曲的主要因素。沟槽密度增加，晶元形变翘曲也随之增大。但是为了提高器件的性能，igbt沟槽的密度不得不不断的缩小，这也使得翘曲越来越严重。

2、公开号为“cn115881534a”、名称为“半导体器件”的中国专利，其公开的半导体器件括终端区和有源区，有源区内设有相互交错的深沟槽和浅沟槽，同时终端区的顶角对称设有朝向有源区延展的终端沟槽组。该半导体器件通过上述设置，一定程度上改善了晶圆翘曲，但针对igbt，其实施成本较高，而且并未解决沟槽密度过高而导致的曲翘问题，曲翘改善的效果一般。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种平均沟槽密度较低、能够有效减少晶圆曲翘现象的曲翘改善型igbt。

2、本实用新型的曲翘改善型igbt，包括有源区，有源区内设有若干元胞，元胞包括内设栅极的栅沟槽，栅沟槽两侧的基区形成第一发射极，第一发射极内设有发射结，元胞内设有与栅沟槽平行设置的若干发射极沟槽，发射极沟槽内设有与第一发射极连接的第二发射极，相邻发射极沟槽之间的间距，大于相邻栅沟槽或栅沟槽与其相邻发射极沟槽的间距。

3、该曲翘改善型igbt的优点在于，原有的igbt器件，各相邻发射极沟槽之间、栅沟槽与其相邻发射极沟槽之间、栅沟槽与栅沟槽之间的间距一致，而本实用新型的曲翘改善型igbt，其相邻发射极沟槽之间的间距，大于栅沟槽与其相邻发射极沟槽或栅沟槽之间的间距。由于元胞内栅沟槽数小于发射极沟槽数，虽然栅沟槽与其相邻发射极沟槽间距变小，但增大发射极沟槽之间的间距后，元胞中的平均沟槽密度得以减小，进而减少了晶圆的翘曲现象。

4、同时，栅沟槽与其相邻发射极沟槽或栅沟槽间减小后，栅沟槽与其紧邻的台面区宽度变窄，这降低了发射结及其所在第一发射极的宽度，从而使得器件性能得到进一步改善。

5、进一步的，本实用新型的曲翘改善型igbt，若干发射极沟槽包括位于栅沟槽一侧的第一发射极沟槽及位于两个第一发射极沟槽之间的若干第二发射极沟槽组，每个第二发射极沟槽组包括若干长度小于或等于第一发射极沟槽长度的若干第二发射极沟槽。

6、长度较短的第二发射极沟槽能够进一步降低晶圆的曲翘现象，改善器件的性能。

7、进一步的，本实用新型的曲翘改善型igbt，所述第一发射极沟槽的长度与栅沟槽的长度相等。

8、进一步的，本实用新型的曲翘改善型igbt，还包括与栅极连接的栅极多晶硅及与第二发射极连接的发射极多晶硅，igbt表面还设有与栅极多晶硅连接的栅极总线、与发射极多晶硅连接的发射极金属。

9、上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本实用新型的技术手段，并依照说明书的内容予以具体实施，以下以本实用新型的实施例对其进行详细说明。

技术特征：

1.一种曲翘改善型igbt，包括有源区，有源区内设有若干元胞，元胞包括内设栅极(1)的栅沟槽(2)，栅沟槽两侧的基区形成第一发射极(3)，第一发射极内设有发射结(4)，元胞内设有与栅沟槽平行设置的若干发射极沟槽(5)，发射极沟槽内设有与第一发射极连接的第二发射极(6)，其特征在于：相邻发射极沟槽之间的间距，大于相邻栅沟槽或栅沟槽与其相邻发射极沟槽之间的间距。

2.根据权利要求1所述的曲翘改善型igbt，其特征在于：若干发射极沟槽包括位于栅沟槽一侧的第一发射极沟槽(5.1)及位于两个第一发射极沟槽之间的若干第二发射极沟槽组，每个第二发射极沟槽组包括若干长度小于第一发射极沟槽长度的若干第二发射极沟槽(5.2)。

3.根据权利要求2所述的曲翘改善型igbt，其特征在于：所述第一发射极沟槽的长度与栅沟槽的长度相等。

4.根据权利要求1所述的曲翘改善型igbt，其特征在于：还包括与栅极连接的栅极多晶硅及与第二发射极连接的发射极多晶硅，igbt表面还设有与栅极多晶硅连接的栅极总线、与发射极多晶硅连接的发射极金属。

技术总结
本技术涉及一种曲翘改善型IGBT，元胞包括内设栅极的栅沟槽，栅沟槽两侧的基区形成第一发射极，第一发射极内设有发射结，元胞内设有若干发射极沟槽，发射极沟槽内设有第二发射极，相邻发射极沟槽之间的间距，大于相邻栅沟槽或栅沟槽与其相邻发射极沟槽之间的间距。该曲翘改善型IGBT，其相邻发射极沟槽之间的间距，大于栅沟槽与其相邻发射极沟槽或栅沟槽之间的距离，这使其元胞中的平均沟槽密度得以减小，进而减少了晶圆的翘曲现象。同时，栅沟槽与其相邻发射极沟槽间减小后，栅沟槽与其紧邻的台面区宽度变窄，这降低了发射结及其所在第一发射极的宽度，从而使得器件性能得到进一步改善。

技术研发人员：吴小利,王海军
受保护的技术使用者：上海擎茂微电子科技有限公司
技术研发日：20230616
技术公布日：2024/1/15