沟槽栅IGBT关键工艺研究

摘要

与平面栅IGBT相比,沟槽栅IGBT能够显著改善通态压降与关断能量的折中关系,使其更适用于中低压高频应用领域.沟槽栅IGBT工艺上的挑战包括沟槽刻蚀、栅氧生长、沟槽填充以及由此带来的光刻对准等问题.本文开发了一整套沟槽栅关键工艺:采用SF6/O2刻蚀气体得到形貌优良的槽型,并通过牺牲氧化与离子轰击等工艺对槽型进行优化;通过良好的工艺控制保证多晶硅填充的均匀性与完整性以及高阶厚膜光刻对准特性.在良好的沟槽形貌基础上,开发了优良的栅氧生长工艺,得到稳定的电荷密度和可靠的栅极击穿电压,从而为沟槽栅IGBT的性能与可靠性奠定了坚实的基础.