本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種溝槽柵型IGBT及其制備方法。

背景技術(shù)：

絕緣柵雙極晶體管(Insulate-Gate Bipolar Transistor，IGBT)是由巨型晶體管(Giant Transistor，GTR)和金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect-Transistor，MOSFET)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件。而溝槽柵型IGBT的柵壓在N漂移區(qū)中形成電子積累層，增強(qiáng)了PIN二極管中的電子注入，提高了表面的載流子濃度，大幅減小了元胞面積，從而增加了單位器件面積內(nèi)的溝道面積，進(jìn)而降低了溝道電阻，并且消除了JFET效應(yīng)，不會(huì)出現(xiàn)電流“瓶頸”區(qū)域，因此溝槽柵型IGBT與平面柵型IGBT相比，具有較低的導(dǎo)通壓降。

如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的溝槽柵型IGBT的每個(gè)元胞都需要通過一條細(xì)柵線20與主柵線10連接，所有的主柵線10與所述溝槽柵型IGBT的柵電極30連接。載有柵極信號(hào)的控制電流通過所述柵電極30和所述主柵線10分散到各個(gè)細(xì)柵線20中，進(jìn)一步進(jìn)入每個(gè)元胞，為了保證各個(gè)元胞接收到的柵極信號(hào)的同步性，需要設(shè)置較多的主柵線10將通過所述柵電極30的柵極信號(hào)傳導(dǎo)到各個(gè)元胞的細(xì)柵線20中，而過多的主柵線10會(huì)導(dǎo)致器件封裝時(shí)的引線鍵合空間過小，并且過多的柵極主線將減少器件有源區(qū)面積，從而降低器件的電流密度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種溝槽柵型IGBT及其制備方法，以實(shí)現(xiàn)在不降低器件的電流密度的前提下，減少所述溝槽柵型IGBT所需設(shè)置的主柵線的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：

一種溝槽柵型IGBT的制備方法，包括：

提供第一摻雜類型的襯底；

在所述襯底正面內(nèi)部形成第二摻雜類型的基區(qū)，并在所述基區(qū)內(nèi)部形成多個(gè)溝槽柵；

形成覆蓋所述襯底正面的絕緣層，并對(duì)所述絕緣層進(jìn)行刻蝕，使所述溝槽柵至少部分暴露出來；

在所述溝槽柵背離所述襯底一側(cè)表面形成導(dǎo)電層；

在所述導(dǎo)電層背離所述溝槽柵一側(cè)形成柵極；

形成所述溝槽柵型IGBT的發(fā)射區(qū)、發(fā)射極和背面結(jié)構(gòu)。

可選的，所述在所述襯底正面內(nèi)部形成第二摻雜類型的基區(qū)，并在所述基區(qū)內(nèi)部形成多個(gè)溝槽柵包括：

在所述襯底正面內(nèi)部形成第二摻雜類型的基區(qū)，并在所述基區(qū)內(nèi)部形成多個(gè)假柵和多個(gè)溝槽柵。

可選的，所述在所述溝槽柵背離所述襯底一側(cè)表面形成導(dǎo)電層包括；

在所述溝槽柵背離所述襯底一側(cè)表面形成預(yù)設(shè)金屬層；

對(duì)所述預(yù)設(shè)金屬層進(jìn)行退火處理；

對(duì)經(jīng)過退火處理的預(yù)設(shè)金屬層進(jìn)行選擇性刻蝕，在所述溝槽柵背離所述襯底一側(cè)表面形成導(dǎo)電層。

可選的，當(dāng)所述襯底為硅襯底時(shí)；

所述預(yù)設(shè)金屬層為鈦金屬層；

所述導(dǎo)電層為硅化鈦層。

可選的，所述在所述溝槽柵背離所述襯底一側(cè)表面形成導(dǎo)電層包括；

在所述溝槽柵背離所述襯底一側(cè)表面形成預(yù)設(shè)復(fù)合層；

對(duì)所述預(yù)設(shè)復(fù)合層進(jìn)行退火處理；

對(duì)經(jīng)過退火處理的預(yù)設(shè)復(fù)合層進(jìn)行選擇性刻蝕，在所述溝槽柵背離所述襯底一側(cè)表面形成導(dǎo)電層。

可選的，當(dāng)所述襯底為硅襯底時(shí)；

所述預(yù)設(shè)復(fù)合層包括交替排列的鈦金屬層和多晶硅層；

所述導(dǎo)電層包括交替排列的硅化鈦層和多晶硅層。

可選的，所述硅化鈦層的長度隨著距所述溝槽柵型IGBT的柵電極的距離的增加而增加。

一種溝槽柵型IGBT，包括：

第一摻雜類型的襯底；

位于所述襯底正面內(nèi)部的第二摻雜類型的基區(qū)；

位于所述基區(qū)內(nèi)部的多個(gè)溝槽柵；

位于所述基區(qū)內(nèi)部的多個(gè)發(fā)射區(qū)，所述發(fā)射區(qū)相鄰所述溝槽柵設(shè)置；

位于所述襯底正面，且至少覆蓋部分所述發(fā)射區(qū)的發(fā)射極；

位于所述溝槽柵表面的導(dǎo)電層以及位于所述導(dǎo)電層背離所述溝槽柵一側(cè)表面的柵極；

覆蓋所述襯底正面其他區(qū)域的絕緣層；

位于所述襯底背面的背面結(jié)構(gòu)。

可選的，還包括：

位于所述基區(qū)內(nèi)部的多個(gè)假柵。

可選的，當(dāng)所述襯底為硅襯底時(shí)；

所述導(dǎo)電層為硅化鈦層。

可選的，當(dāng)所述襯底為硅襯底時(shí)；

所述導(dǎo)電層為交替排列的硅化鈦層和多晶硅層。

可選的，所述硅化鈦層的長度隨著距所述溝槽柵型IGBT的柵電極的距離的增加而增加。

可選的，所述導(dǎo)電層的厚度的取值范圍為30nm-500nm，包括端點(diǎn)值。

從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種溝槽柵型IGBT及其制備方法，其中，所述溝槽柵型IGBT的制備方法在將所述溝槽柵暴露出來后，首先在所述溝槽柵表面形成一層導(dǎo)電層，然后在所述導(dǎo)電層背離所述溝槽柵一側(cè)形成柵極，所述導(dǎo)電層和所述柵極共同構(gòu)成所述溝槽柵型IGBT的細(xì)柵線，由于所述導(dǎo)電層的導(dǎo)電能力要強(qiáng)于多晶硅的導(dǎo)電能力，因此由所述導(dǎo)電層和所述柵極構(gòu)成的細(xì)柵線的導(dǎo)電能力要強(qiáng)于由多晶硅和所述柵極構(gòu)成的細(xì)柵線的導(dǎo)電能力，從而使用較少的主柵線連接由所述導(dǎo)電層和所述柵極構(gòu)成的細(xì)柵線也可以保證所述溝槽柵型IGBT的各個(gè)元胞接收到的柵極信號(hào)的同步性，從而提升器件的有源區(qū)面積，進(jìn)而提升器件的電流密度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中溝槽柵型IGBT的俯視示意圖；

圖2為本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例提供的一種溝槽柵型IGBT的制備方法的流程示意圖；

圖3為本申請(qǐng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例提供的一種溝槽柵型IGBT的制備方法的流程示意圖；

圖4為本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例提供的一種溝槽柵型IGBT的制備方法的流程示意圖；

圖5為本申請(qǐng)的又一個(gè)實(shí)施例提供的一種溝槽柵型IGBT的制備方法的流程示意圖；

圖6為本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例提供的一種溝槽柵型IGBT的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例提供的一種溝槽柵型IGBT的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本申請(qǐng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例提供的一種溝槽柵型IGBT的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本申請(qǐng)的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例提供的一種溝槽柵型IGBT的截面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種溝槽柵型IGBT的制備方法，如圖2所示，包括：

S101：提供第一摻雜類型的襯底。

所述襯底的種類包括但不限于：單晶、多晶或非晶體結(jié)構(gòu)的硅或鍺、碳化硅、銻化銦、碲化鉛、砷化銦、磷化銦、砷化鎵或銻化鎵、合金半導(dǎo)體或其組合。但在本申請(qǐng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述襯底優(yōu)選為單晶結(jié)構(gòu)的硅襯底，本申請(qǐng)對(duì)所述襯底的具體種類并不做限定，具體視實(shí)際情況而定。

所述襯底的摻雜濃度和厚度可以根據(jù)所述溝槽柵型IGBT的特性選擇，以N型硅襯底制備的溝槽柵型IGBT為例，溝槽柵型IGBT的擊穿電壓越高，N型材料的摻雜濃度要求越低，襯底厚度要求越厚，本申請(qǐng)對(duì)所述襯底的摻雜濃度和厚度的具體取值并不做限定，具體視實(shí)際情況而定。

S102：在所述襯底正面內(nèi)部形成第二摻雜類型的基區(qū)，并在所述基區(qū)內(nèi)部形成多個(gè)溝槽柵。

需要說明的是，在本申請(qǐng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如圖3所示，所述在所述襯底正面內(nèi)部形成第二摻雜類型的基區(qū)，并在所述基區(qū)內(nèi)部形成多個(gè)溝槽柵包括：

S1021：在所述襯底正面內(nèi)部形成第二摻雜類型的基區(qū)，并在所述基區(qū)內(nèi)部形成多個(gè)假柵和多個(gè)溝槽柵。

在所述基區(qū)內(nèi)形成多個(gè)假柵的目的是調(diào)節(jié)所述溝槽柵型IGBT內(nèi)部的載流子分布，其具體原理已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，本申請(qǐng)?jiān)诖瞬蛔鲑樖觥?/p>

以襯底的材料為硅為例，所述多個(gè)假柵和多個(gè)溝槽柵的制備材料一般為多晶硅。

S103：形成覆蓋所述襯底正面的絕緣層，并對(duì)所述絕緣層進(jìn)行刻蝕，使所述溝槽柵至少部分暴露出來。

需要說明的是，所述絕緣層可以為氧化硅等氧化物層，也可以為其他具有絕緣性質(zhì)的膜層。本申請(qǐng)對(duì)所述絕緣層的具體種類并不做限定，具體視實(shí)際情況而定。

對(duì)所述絕緣層進(jìn)行刻蝕的一般流程包括：

在所述絕緣層表面涂覆光刻膠；

在所述光刻膠表面覆蓋掩膜板；

以所述掩模板為掩膜對(duì)所述光刻膠進(jìn)行曝光顯影；

以曝光顯影后的光刻膠為掩膜對(duì)絕緣層進(jìn)行刻蝕。

S104：在所述溝槽柵背離所述襯底一側(cè)表面形成導(dǎo)電層。

需要說明的是，形成所述導(dǎo)電層的材質(zhì)除了需要具有較高的導(dǎo)電性之外，還需要能夠耐受在所述溝槽柵型IGBT的制備過程中的退火溫度。

S105：在所述導(dǎo)電層背離所述溝槽柵一側(cè)形成柵極。

一般而言，所述柵極的制備材料為鋁，但在本申請(qǐng)的其他實(shí)施例中，所述柵極的制備材料還可以為銀或金。本申請(qǐng)對(duì)所述柵極的制備材料的具體種類并不做限定，具體視實(shí)際情況而定。

S106：形成所述溝槽柵型IGBT的發(fā)射區(qū)、發(fā)射極和背面結(jié)構(gòu)。

需要說明的是，一般情況下，形成所述溝槽柵型IGBT的發(fā)射區(qū)、發(fā)射極和背面結(jié)構(gòu)的過程包括：

在所述基區(qū)內(nèi)部，相鄰所述溝槽柵形成多個(gè)發(fā)射區(qū)；

在所述襯底的正面形成多個(gè)發(fā)射極，所述發(fā)射極至少覆蓋部分所述發(fā)射區(qū)；

在所述襯底的背面形成第二摻雜類型的集區(qū)；

在所述集區(qū)背離所述襯底一側(cè)表面形成集電極。

優(yōu)選的，在所述襯底的背面形成第二摻雜類型的集區(qū)之前還包括：通過離子注入在所述襯底的背面內(nèi)部形成緩沖層。

需要說明的是，在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一摻雜類型為N型，所述第二摻雜類型為P型；但在本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例中，所述第一摻雜類型為P型，第二摻雜類型為N型。本申請(qǐng)對(duì)此并不做限定，具體視實(shí)際情況而定。

當(dāng)所述襯底為硅襯底，且摻雜類型為N型時(shí)，通過向所述襯底的背面注入氫、磷的方式形成所述緩沖層；當(dāng)所述襯底為硅襯底，且摻雜類型為P型時(shí)，通過向所述襯底的背面注入銅的方式形成所述緩沖層。但本發(fā)明對(duì)形成所述緩沖層的具體方式和具體注入粒子的種類并不做限定，具體視實(shí)際情況而定。

還需要說明的是，所述緩沖層通過減少少數(shù)載流子的注入及提高開關(guān)過程中的載流子復(fù)合速度，提高了所述溝槽柵型IGBT的關(guān)斷速度。并且因?yàn)樗鼍彌_層的存在使得所述溝槽柵型IGBT的內(nèi)建電場(chǎng)更加穩(wěn)定，從而提升了所述溝槽柵型IGBT的擊穿電壓。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，如圖4所示，所述在所述溝槽柵背離所述襯底一側(cè)表面形成導(dǎo)電層包括；

S1041：在所述溝槽柵背離所述襯底一側(cè)表面形成預(yù)設(shè)金屬層；

S1042：對(duì)所述預(yù)設(shè)金屬層進(jìn)行退火處理；

S1043：對(duì)經(jīng)過退火處理的預(yù)設(shè)金屬層進(jìn)行選擇性刻蝕，在所述溝槽柵背離所述襯底一側(cè)表面形成導(dǎo)電層。

需要說明的是，由于在所述溝槽柵背離所述襯底一側(cè)表面形成預(yù)設(shè)金屬層后還需要對(duì)其進(jìn)行退火處理，因此所述預(yù)設(shè)金屬層不僅需要滿足導(dǎo)電性優(yōu)于多晶硅的條件，還需要滿足能夠耐受退火溫度的條件。

在本申請(qǐng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)所述襯底為硅襯底時(shí)，所述溝槽柵的材料為多晶硅，在這種條件下，所述預(yù)設(shè)金屬層優(yōu)選為鈦金屬層，所述鈦金屬層在經(jīng)過退火處理后，與所述溝槽柵接觸的部分會(huì)與所述溝槽柵在高溫條件下反應(yīng)，形成一層較薄的硅化鈦層。在對(duì)經(jīng)過退火處理的預(yù)設(shè)金屬層進(jìn)行選擇性刻蝕后，未與所述溝槽柵發(fā)生反應(yīng)的鈦金屬層被刻蝕掉，硅化鈦層保留下來成為所述導(dǎo)電層。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例中，如圖5所示，所述在所述溝槽柵背離所述襯底一側(cè)表面形成導(dǎo)電層包括；

S1044：在所述溝槽柵背離所述襯底一側(cè)表面形成預(yù)設(shè)復(fù)合層；

S1045：對(duì)所述預(yù)設(shè)復(fù)合層進(jìn)行退火處理；

S1046：對(duì)經(jīng)過退火處理的預(yù)設(shè)復(fù)合層進(jìn)行選擇性刻蝕，在所述溝槽柵背離所述襯底一側(cè)表面形成導(dǎo)電層。

同樣的，需要說明的是，由于在所述溝槽柵背離所述襯底一側(cè)表面形成預(yù)設(shè)復(fù)合層后還需要對(duì)其進(jìn)行退火處理，因此所述預(yù)設(shè)復(fù)合層不僅需要滿足導(dǎo)電性優(yōu)于多晶硅的條件，還需要滿足能夠耐受退火溫度的條件。

在本申請(qǐng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)所述襯底為硅襯底時(shí)，所述溝槽柵的材料為多晶硅，在這種條件下，所述預(yù)設(shè)復(fù)合層優(yōu)選包括交替排列的鈦金屬層和多晶硅層，這樣在對(duì)所述預(yù)設(shè)復(fù)合層進(jìn)行退火處理后，與所述溝槽柵接觸的鈦金屬層的部分會(huì)與所述溝槽柵反應(yīng)，形成一層較薄的硅化鈦層。在對(duì)經(jīng)過退火處理的預(yù)設(shè)復(fù)合層進(jìn)行選擇性刻蝕后，未與所述溝槽柵發(fā)生反應(yīng)的鈦金屬層被刻蝕掉，留下的硅化鈦層和多晶硅層保留下來成為所述導(dǎo)電層。在本實(shí)施例中，制備完成的溝槽柵型IGBT的俯視圖如圖6所示，附圖6中，標(biāo)號(hào)GE表示所述溝槽柵型IGBT的柵電極，標(biāo)號(hào)MG表示所述溝槽柵型IGBT的主柵線，標(biāo)號(hào)202表示所述溝槽柵型的硅化鈦層，為了表示清楚，在附圖中并未示出覆蓋所述導(dǎo)電層的柵極。所述溝槽柵型IGBT具有不連續(xù)的硅化鈦層，可實(shí)現(xiàn)元胞的柵電阻的均勻性控制。

具體地，在本申請(qǐng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述硅化鈦層的長度隨著距所述溝槽柵型IGBT的柵電極的距離的增加而增加；

那么相應(yīng)的，所述鈦金屬層的長度隨著距所述溝槽柵型IGBT的柵電極的距離的增加而增加。

以附圖6為例，所述硅化鈦層的長度和所述鈦金屬層的長度是指附圖6中的虛線A-A’的延伸方向上的長度。

在本實(shí)施例中，所述硅化鈦層的長度隨著距所述溝槽柵型IGBT的柵電極的距離的增加而增加，這樣細(xì)柵線距所述柵電極的距離越大，導(dǎo)電性越好，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述溝槽柵型IGBT的各個(gè)元胞的柵電阻的均勻性控制。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)電層202的厚度的取值范圍為30nm-500nm，包括端點(diǎn)值。

在本申請(qǐng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述導(dǎo)電層202的厚度的取值為100nm。但在本申請(qǐng)的其他實(shí)施例中，所述導(dǎo)電層202的厚度的取值為50nm或150nm或200nm或300nm或400nm或500nm，本申請(qǐng)對(duì)所述導(dǎo)電層202的厚度的具體取值并不做限定，具體視實(shí)際情況而定。

由于所述導(dǎo)電層202的厚度較小，在所述襯底表面不會(huì)形成凸起，因而不會(huì)影響器件封裝過程中的引線鍵合過程。

相應(yīng)的，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種溝槽柵型IGBT，如圖7所示，圖7為所述溝槽柵型IGBT的剖面示意圖，包括：

第一摻雜類型的襯底100；

位于所述襯底100正面內(nèi)部的第二摻雜類型的基區(qū)201；

位于所述基區(qū)201內(nèi)部的多個(gè)溝槽柵203；

位于所述基區(qū)201內(nèi)部的多個(gè)發(fā)射區(qū)205，所述發(fā)射區(qū)205相鄰所述溝槽柵203設(shè)置；

位于所述襯底100正面，且至少覆蓋部分所述發(fā)射區(qū)205的發(fā)射極208；

位于所述溝槽柵203表面的導(dǎo)電層202以及位于所述導(dǎo)電層202背離所述溝槽柵203一側(cè)表面的柵極207；

覆蓋所述襯底100正面其他區(qū)域的絕緣層206；

位于所述襯底100背面的背面結(jié)構(gòu)300。

需要說明的是，在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一摻雜類型為N型，所述第二摻雜類型為P型；但在本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例中，所述第一摻雜類型為P型，第二摻雜類型為N型。本申請(qǐng)對(duì)此并不做限定，具體視實(shí)際情況而定。

所述襯底100的種類包括但不限于：單晶、多晶或非晶體結(jié)構(gòu)的硅或鍺、碳化硅、銻化銦、碲化鉛、砷化銦、磷化銦、砷化鎵或銻化鎵、合金半導(dǎo)體或其組合。但在本申請(qǐng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述襯底100優(yōu)選為單晶結(jié)構(gòu)的硅襯底，本申請(qǐng)對(duì)所述襯底100的具體種類并不做限定，具體視實(shí)際情況而定。

所述襯底100的摻雜濃度和厚度可以根據(jù)所述溝槽柵型IGBT的特性選擇，以N型硅襯底制備的溝槽柵型IGBT為例，溝槽柵型IGBT的擊穿電壓越高，N型材料的摻雜濃度要求越低，襯底100厚度要求越厚，本申請(qǐng)對(duì)所述襯底100的摻雜濃度和厚度的具體取值并不做限定，具體視實(shí)際情況而定。

在本申請(qǐng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如圖8所示，所述溝槽柵型IGBT還包括：位于所述基區(qū)內(nèi)部的多個(gè)假柵204。

在所述基區(qū)201內(nèi)形成多個(gè)假柵204的目的是調(diào)節(jié)所述溝槽柵型IGBT內(nèi)部的載流子分布，其具體原理已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，本申請(qǐng)?jiān)诖瞬蛔鲑樖?。以襯底100的材料為硅為例，所述多個(gè)假柵204和多個(gè)溝槽柵203的制備材料一般為多晶硅。

所述絕緣層206可以為氧化硅等氧化物層，也可以為其他具有絕緣性質(zhì)的膜層。本申請(qǐng)對(duì)所述絕緣層206的具體種類并不做限定，具體視實(shí)際情況而定。

對(duì)所述絕緣層206進(jìn)行刻蝕的一般流程包括：

在所述絕緣層206表面涂覆光刻膠；

在所述光刻膠表面覆蓋掩膜板；

以所述掩模板為掩膜對(duì)所述光刻膠進(jìn)行曝光顯影；

以曝光顯影后的光刻膠為掩膜對(duì)絕緣層206進(jìn)行刻蝕。

還需要說明的是，形成所述導(dǎo)電層202的材質(zhì)除了需要具有較高的導(dǎo)電性之外，還需要能夠耐受在所述溝槽柵型IGBT的制備過程中的退火溫度。

一般而言，所述柵極207的制備材料為鋁，但在本申請(qǐng)的其他實(shí)施例中，所述柵極207的制備材料還可以為銀或金。本申請(qǐng)對(duì)所述柵極207的制備材料的具體種類并不做限定，具體視實(shí)際情況而定。

一般情況下，形成所述溝槽柵型IGBT的發(fā)射區(qū)205、發(fā)射極208和背面結(jié)構(gòu)300的過程包括：

在所述基區(qū)201內(nèi)部，相鄰所述溝槽柵203形成多個(gè)發(fā)射區(qū)205；

在所述襯底100的正面形成多個(gè)發(fā)射極208，所述發(fā)射極208至少覆蓋部分所述發(fā)射區(qū)205；

在所述襯底100的背面形成第二摻雜類型的集區(qū)301；

在所述集區(qū)301背離所述襯底100一側(cè)表面形成集電極302。

優(yōu)選的，如圖9所示，所述溝槽柵型IGBT還包括位于所述襯底100背面內(nèi)部的緩沖層303。

當(dāng)所述襯底100為硅襯底，且摻雜類型為N型時(shí)，通過向所述襯底100的背面注入氫、磷的方式形成所述緩沖層303；當(dāng)所述襯底100為硅襯底，且摻雜類型為P型時(shí)，通過向所述襯底100的背面注入銅的方式形成所述緩沖層303。但本發(fā)明對(duì)形成所述緩沖層303的具體方式和具體注入粒子的種類并不做限定，具體視實(shí)際情況而定。

還需要說明的是，所述緩沖層303通過減少少數(shù)載流子的注入及提高開關(guān)過程中的載流子復(fù)合速度，提高了所述溝槽柵型IGBT的關(guān)斷速度。并且因?yàn)樗鼍彌_層303的存在使得所述溝槽柵型IGBT的內(nèi)建電場(chǎng)更加穩(wěn)定，從而提升了所述溝槽柵型IGBT的擊穿電壓。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本申請(qǐng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)所述襯底100為硅襯底時(shí)，所述導(dǎo)電層202為硅化鈦層。

所述硅化鈦層的形成過程具體包括：

在所述溝槽柵203背離所述襯底100一側(cè)表面形成鈦金屬層；

對(duì)所述鈦金屬層進(jìn)行退火處理；

對(duì)經(jīng)過退火處理的鈦金屬層進(jìn)行選擇性刻蝕，在所述溝槽柵203背離所述襯底100一側(cè)表面形成導(dǎo)電層202。

在這個(gè)過程中，所述鈦金屬層在經(jīng)過退火處理后，與所述溝槽柵203接觸的部分會(huì)與所述溝槽柵203在高溫條件下反應(yīng)，形成一層較薄的硅化鈦層。在對(duì)經(jīng)過退火處理的預(yù)設(shè)金屬層進(jìn)行選擇性刻蝕后，未與所述溝槽柵203發(fā)生反應(yīng)的鈦金屬層被刻蝕掉，硅化鈦層保留下來成為所述導(dǎo)電層202。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本申請(qǐng)的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如圖6所示，附圖6中，標(biāo)號(hào)GE表示所述溝槽柵型IGBT的柵電極，標(biāo)號(hào)MG表示所述溝槽柵型IGBT的主柵線，為了表示清楚，在附圖中并未示出覆蓋所述導(dǎo)電層202的柵極207。當(dāng)所述襯底100為硅襯底時(shí)；

所述導(dǎo)電層202為交替排列的硅化鈦層和多晶硅層。

在本實(shí)施例中，所述溝槽柵型IGBT具有不連續(xù)的硅化鈦層，可實(shí)現(xiàn)元胞的柵電阻的均勻性控制。

具體地，在本申請(qǐng)的又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述硅化鈦層的長度隨著距所述溝槽柵型IGBT的柵電極的距離的增加而增加。在本實(shí)施例中，所述硅化鈦層的長度隨著距所述溝槽柵型IGBT的柵電極的距離的增加而增加，這樣細(xì)柵線距所述柵電極的距離越大，導(dǎo)電性越好，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述溝槽柵型IGBT的各個(gè)元胞的柵電阻的均勻性控制。

以附圖6為例，所述硅化鈦層的長度和所述鈦金屬層的長度是指附圖6中的虛線A-A’的延伸方向上的長度。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)電層202的厚度的取值范圍為30nm-500nm，包括端點(diǎn)值。

在本申請(qǐng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述導(dǎo)電層202的厚度的取值為100nm。但在本申請(qǐng)的其他實(shí)施例中，所述導(dǎo)電層202的厚度的取值為50nm或150nm或200nm，本申請(qǐng)對(duì)所述導(dǎo)電層202的厚度的具體取值并不做限定，具體視實(shí)際情況而定。

由于所述導(dǎo)電層202的厚度較小，在所述襯底100表面不會(huì)形成凸起，因而不會(huì)影響器件封裝過程中的引線鍵合過程。

綜上所述，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種溝槽柵型IGBT及其制備方法，其中，所述溝槽柵型IGBT的制備方法在將所述溝槽柵203暴露出來后，首先在所述溝槽柵203表面形成一層導(dǎo)電層202，然后在所述導(dǎo)電層202背離所述溝槽柵203一側(cè)形成柵極207，所述導(dǎo)電層202和所述柵極207共同構(gòu)成所述溝槽柵型IGBT的細(xì)柵線，由于所述導(dǎo)電層202的導(dǎo)電能力要強(qiáng)于多晶硅的導(dǎo)電能力，因此由所述導(dǎo)電層202和所述柵極207構(gòu)成的細(xì)柵線的導(dǎo)電能力要強(qiáng)于由多晶硅和所述柵極207構(gòu)成的細(xì)柵線的導(dǎo)電能力，從而使用較少的主柵線連接由所述導(dǎo)電層202和所述柵極207構(gòu)成的細(xì)柵線也可以保證所述溝槽柵型IGBT的各個(gè)元胞接收到的柵極207信號(hào)的同步性，從而提升器件的有源區(qū)面積，進(jìn)而提升器件的電流密度。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。