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申请/专利权人：深圳安森德半导体有限公司

摘要：本发明涉及半导体功率器件技术领域，尤其涉及一种基于Trench结构的IGBT及IGBT制造方法，包括，步骤S1，对晶圆表面进行加热氧化，形成非导电层；步骤S2，对非导电层进行光刻胶涂覆、并按照电路设计进行曝光与刻蚀；步骤S3，沉积导电多晶硅，并按照电路设计进行曝光与刻蚀；步骤S4，将杂质原子注入至表面暴露出的晶圆中，并按照电路设计重复进行步骤S2与S3的操作，完成制备。本发明通过晶圆在加热氧化过程中的精准控制，使晶圆表面生成的初始的非导电层的厚度能够根据IGBT芯片设计的需求而进行精准的氧化生成，保障了IGBT芯片的设计空间，提高了IGBT的使用性能。

主权项：1.一种基于Trench结构的IGBT制造方法，其特征在于，步骤S1，对硅锭进行切割，形成晶圆，并将切割下来的晶圆加入至加热炉中对晶圆表面进行加热氧化，形成非导电层；步骤S2，将光刻胶涂覆在非导电层上，形成光敏层，将带有电路设计图案的第一光掩膜遮挡在光敏层上部，并通过曝光机进行曝光，使第一光掩膜遮挡未遮挡区域的氧化层显露出来，并采用等离子刻蚀将显露的氧化层去除，显露出晶圆表面的基底，并将晶圆表面剩余的光刻胶清除；步骤S3，将完成光刻胶清除的晶圆进行静置，使晶圆表面形成氧化层，并在氧化层上沉积一层导电多晶硅，形成导电多晶硅层，并重复上述步骤S2的操作，将光刻胶涂覆在氧化电层上，使用带有电路设计图案的第二光掩膜对导电多晶硅层进行遮挡曝光，并刻蚀掉第二光掩膜未遮挡区域的导电多晶硅层与氧化层；步骤S4，通过离子注入机将杂质原子注入至表面暴露出的晶圆中，再将第二光掩膜遮挡区域的光刻胶去除，露出保留的导电多晶硅层，并将晶圆进行静置，再次形成氧化层，重复上述步骤S2与步骤S3的操作，直至将晶圆上的电路布置完成，对晶圆上布置电路区域进行切割，形成IGBT芯片；在所述步骤S1中，将切割下来的晶圆加入至加热炉中，采用干法氧化对晶圆表面进行加热氧化，通过输送装置将纯氧输送至加热炉内，通过加热炉内设置的流通装置控制加热炉内进行气体循环，所述加热炉为封闭结构，加热炉内设置有温度检测装置，用以检测加热炉的炉内实时温度，加热炉内还设置有压力检测装置，用以检测加热炉的炉内实时压力，通过设置中控模块对加热炉的加热温度与加热炉上设置的减压开度阀的开度进行实时调整，直至完成晶圆的表面氧化；所述中控模块内设置有所述加热炉的标准加热温度Tb与标准加热温度差ΔTb，中控模块内还设置有所述加热炉的初始设定加热温度Tc，在所述加热炉对晶圆进行加热时，所述温度检测装置检测加热炉内部的炉内实时温度Ts，中控模块根据标准加热温度Tb与炉内实时温度Ts计算炉内实时温度差ΔTs，ΔTs=|Tb-Ts|，中控模块将炉内实时温度差ΔTs与标准加热温度差ΔTb进行对比，当ΔTs≤ΔTb时，所述中控模块判定炉内实时温度差未超出标准加热温度差，中控模块不对所述加热炉的初始设定加热温度Tc，进行调整，中控模块将对加热炉内的炉内实时压力进行判定，以确定是否对所述减压开度阀的开度进行调整；当ΔTs＞ΔTb时，所述中控模块判定炉内实时温度差已超出标准加热温度差，中控模块将标准加热温度Tb与炉内实时温度Ts进行对比，以确定所述加热炉内的加热状态；当所述中控模块判定炉内实时温度差已超出标准加热温度差时，中控模块将中控模块将标准加热温度Tb与炉内实时温度Ts进行对比，当Ts＜Tb时，所述中控模块判定所述加热炉内的炉内实时温度低于标准加热温度Tb，中控模块将加热炉的设定加热温度Tc’，Tc’=Tc+Tc×[（Tb-Ts）Tb]；当Ts＞Tb时，所述中控模块判定所述加热炉内的炉内实时温度高于标准加热温度Tb，中控模块将加热炉的设定加热温度Tc’，Tc’=Tc-Tc×[（Ts-Tb）Ts]；所述中控模块内设置有第一预设压力P1与第二预设压力P2，其中，P1＜P2，当所述中控模块判定炉内实时温度差未超出标准加热温度差时，所述压力检测装置检测所述加热炉内的炉内实时压力Ps，中控模块将炉内实时压力Ps与第一预设压力P1和第二预设压力P2进行对比，当Ps＜P1时，所述中控模块判定所述加热炉内的炉内实时压力低于第一预设压力，中控模块将根据炉内实时压力对输送装置的氧气输送量进行调整；当P1≤Ps≤P2时，所述中控模块判定所述加热炉内的炉内实时压力在第一预设压力与第二预设压力，中控模块判定加热炉为标准加热状态，不对所述加热炉进行调整；当Ps＞P2时，所述中控模块判定所述加热炉内的炉内实时压力高于第二预设压力，中控模块将根据炉内实时压力对所述减压开度阀的开度进行调整；所述中控模块内设置有所述输送装置的初始氧气输送量Lc，当所述中控模块判定所述加热炉内的炉内实时压力低于第一预设压力时，中控模块将所述输送装置的氧气输送量Ls，Ls=Lc+Lc[（P1-Ps）P1]，其中，当氧气输送量达到最大值时，通过输送氮气对加热炉进行压力补充，并对所述流通装置的流通速度进行调整；所述中控模块内设置有所述减压开度阀的初始开度Kc，当所述中控模块判定所述加热炉内的炉内实时压力高于第二预设压力时，中控模块将减压开度阀的开度调整为Kc’，Kc’=Kc+Kc[（Ps–P2）Ps]，当所述中控模块对所述减压开度阀的开度完成调节后，所述压力检测装置将检测所述加热炉内调整后的炉内实时压力Ps’，中控模块重复上述将炉内实时压力与第一预设压力和第二预设压力的对比操作，并对减压开度阀的开度或输送装置的氧气输送量进行实时调节，直至使调整后的炉内实时压力Ps’，达到P1≤Ps≤P2时，完成对所述加热炉的调节。

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