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一种IGBT器件及其制造方法

申请号: CN201711487640.X
申请人: 安徽赛腾微电子有限公司
申请日期: 2017年12月29日

摘要文本

本发明揭示了一种IGBT器件,半导体基板中心区设有元胞区,半导体基板的第一主面设有包围环绕元胞区的终端保护区,半导体基板的第二主面上方设有第二导电类型集电极区,第二导电类型集电极区的上方设有第一导电类型场终止层,元胞区内的元胞设有沟槽结构,元胞沟槽由第一主面经第二导电类型阱层延伸至半导体基板内的第一导电类型外延层内,元胞沟槽内填充有栅极导电多晶硅,栅极导电多晶硅与元胞沟槽内壁之间设有绝缘栅氧化层。本发明延长了沟道长度,降低了饱和电流,从而提高了Tsc,增加了短路电流安全工作区,此外,本发明沟槽下方采用超结结构,可以降低漂移区电阻率,从而降低Vce。同时在器件关断时,因超结结构可以加速载流子抽取速度,从而降低Eoff。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种IGBT器件及其制造方法
专利类型 发明授权
申请号 CN201711487640.X
申请日 2017年12月29日
公告号 CN107994069B
公开日 2024年3月15日
IPC主分类号 H01L29/06
权利人 安徽赛腾微电子有限公司
发明人 秦旭光; 黄继颇; 陆均尧
地址 安徽省芜湖市高新区中山南路717号外包产业园4号楼1401~1403

专利主权项内容

1.一种IGBT器件,在所述IGBT器件的发射极的俯视平面上,包括位于半导体基板的元胞区和终端保护区,所述终端保护区位于元胞区的外圈,且终端保护区环绕包围元胞区,所述元胞区内包括若干规则排布且相互平行并联设置的元胞,在所述IGBT器件的截面上,半导体基板具有相对应的第一主面与第二主面,所述第二主面上方设有一层第二导电类型集电极区,所述第二导电类型集电极区上方设有第一导电类型场终止层,其特征在于:所述元胞区内的元胞设有沟槽结构,第一导电类型外延层内的上部设有第二导电类型阱层,元胞沟槽由第一主面经第二导电类型阱层延伸至半导体基板内的第一导电类型外延层内,所述元胞沟槽内填充有栅极导电多晶硅,所述栅极导电多晶硅覆盖至元胞沟槽槽口附近的第一主面上方,形成T型槽栅导电多晶硅,所述T型槽栅导电多晶硅与第一主面以及元胞沟槽内壁之间均设有绝缘栅氧化层;相邻元胞沟槽的侧壁上方设有第一导电类型发射极区,第一导电类型发射极区位于第二导电类型阱层的上部,所述第二导电类型阱层的上方设有P+层,所述第二导电类型阱层、P+层与第一导电类型外延层之间均设有载流子存储层,所述元胞沟槽与第二主面之间的第一导电类型外延层内设有P柱,所述P柱位于元胞沟槽底部正下方,P柱深度最深可以深入第一导电类型场终止层,但不能穿过第一导电类型场终止层与第二导电类型集电极区电接触;所述T型槽栅导电多晶硅上覆盖有绝缘介质层,所述绝缘介质层上方设有金属连线,所述金属连线穿过绝缘介质层上的接触孔与P+层和第一导电类型发射极区接触,所述T型槽栅导电多晶硅与金属连线之间通过引线孔及位于引线孔内的填充金属连接,所述金属连线上方设有设置有钝化层,所述钝化层上设有裸露金属连线的金属线窗口;所述钝化层包括淀积于金属连线上的二氧化硅层及位于二氧化硅层上的氮化硅层。