IGBT功率器件及其制造方法技术

本发明专利技术属于半导体功率器件技术领域，具体公开了一种IGBT功率器件，包括：p型集电极区；位于所述p型集电极区之上的n型场截止区；位于所述n型场截止区之上的n型漂移区；多个第一沟槽，每个所述第一沟槽的下方均设有一个第二沟槽；位于所述第一沟槽和所述第二沟槽中的栅极结构；位于相邻的所述第一沟槽之间的p型体区；位于所述p型体区内的n型发射极区；位于相邻的所述第二沟槽之间且位于所述n型漂移区和所述p型体区之间的n型的空穴电荷阻挡区。本发明专利技术可以调整IGBT功率器件在反向偏置状态下的电场峰值的位置，使得IGBT功率器件在相同的击穿电压下具有更小的正向导通压降和更短的关断时间。

IGBT Power Device and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
IGBT功率器件及其制造方法
本专利技术属于半导体功率器件
，特别是涉及一种IGBT功率器件及其制造方法。
技术介绍
绝缘栅场效应晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)功率器件是由MOS晶体管和双极型晶体管复合而成的一种器件，其输入极为MOS晶体管，输出极为PNP晶体管，它融合了这两种器件的优点，既具有MOS晶体管驱动功率小和开关速度快的优点，又具有双极型晶体管饱和压降低和容量大的优点，在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用，特别是占据了较高频率的大、中功率管应用的主导地位。现有技术的平面结构的IGBT功率器件的剖面结构示意图如图1所示，包括在n型半导体衬底中形成的：p型集电极区1；位于p型集电极区1之上的n型场截止区2；位于n型场截止区2之上的n型漂移区7；p型体区3；位于p型体区3内的n型发射极区4，位于p型体区3和n型漂移区7之间的n型的空穴电荷阻挡区8；用于控制IGBT功率器件开启和关断的栅极结构，该栅极结构包括栅氧化层5和控制栅极6。现有技术的IGBT功率器件中，n型的空穴电荷阻挡区8的掺杂浓度越高，IGBT功率器件正向导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种IGBT功率器件，其特征在于，包括：n型半导体衬底，以及位于所述n型半导体衬底中的：p型集电极区；位于所述p型集电极区之上的n型场截止区；位于所述n型场截止区之上的n型漂移区；多个第一沟槽，每个所述第一沟槽的下方均设有一个第二沟槽，所述第二沟槽的开口位于所述第一沟槽的底部；位于所述第一沟槽中的栅氧化层和控制栅极；位于所述第二沟槽中的场氧化层和屏蔽栅极；位于相邻的所述第一沟槽之间的p型体区；位于所述p型体区内的n型发射极区；位于相邻的所述第二沟槽之间且位于所述n型漂移区和所述p型体区之间的n型的空穴电荷阻挡区，所述n型的空穴电荷阻挡区的掺杂浓度高于所述n型漂移区的掺杂浓度。

【技术特征摘要】
1.一种IGBT功率器件，其特征在于，包括：n型半导体衬底，以及位于所述n型半导体衬底中的：p型集电极区；位于所述p型集电极区之上的n型场截止区；位于所述n型场截止区之上的n型漂移区；多个第一沟槽，每个所述第一沟槽的下方均设有一个第二沟槽，所述第二沟槽的开口位于所述第一沟槽的底部；位于所述第一沟槽中的栅氧化层和控制栅极；位于所述第二沟槽中的场氧化层和屏蔽栅极；位于相邻的所述第一沟槽之间的p型体区；位于所述p型体区内的n型发射极区；位于相邻的所述第二沟槽之间且位于所述n型漂移区和所述p型体区之间的n型的空穴电荷阻挡区，所述n型的空穴电荷阻挡区的掺杂浓度高于所述n型漂移区的掺杂浓度。2.如权利要求1所述的一种IGBT功率器件，其特征在于，所述n型的空穴电荷阻挡区的掺杂浓度由两侧边沿位置向中间位置递减，所述p型体区的底部成“V”形。3.如权利要求1所述的一种IGBT功率器件，其特征在于，还包括位于所述n型半导体衬底中的n型集电极区，所述n型集电极区和所述p型集电极区在所述n型半导体衬底的底部横向交替排布。4.如权利要求1所述的一种IGBT功率器件，其特征在于，所述控制栅极位于所述第一沟槽的内部两侧，所述栅氧化层位于所述第一沟槽的表面与所述控制栅极之间，所述屏蔽栅极和所述场氧化层延伸至所述第一个沟槽内，所述屏蔽栅极通过所述场氧化层与所述控制栅极隔离。5.如权利要求1所述的一种IGBT功率器件，其特征在于，所述第二沟槽中的所述屏蔽栅极均与所述n型发射极区电性连接。6.如权利要求1所述的一种IGBT功率器件，其特征在于，一部分所述第二沟槽中的屏蔽栅极与所述n型发射极区电性连接，另一部分所述第二沟槽中的屏蔽栅极与所述控制栅极电性连接。7.一种IGBT功率器件的制造方法，其特征在于，包括：在n型半导体衬底的上表面形成掩膜层；通过光刻工艺定义第一沟槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，刘磊，毛振东，袁愿林，
申请(专利权)人：苏州东微半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32