一种带有内置电流传感器的沟槽IGBT器件结构及制作方法技术

一种带有内置电流传感器的沟槽IGBT器件结构及制作方法，该制造方法包括如下步骤：在选定的N型外延硅衬底或者区熔片上定义有源区，生长场区氧化层；选择性的定义深P阱或者不做此步骤；光刻沟槽图形，干法刻蚀硅衬底；生长栅极氧化层，淀积原位参杂的多晶硅材料填充沟槽；然后光刻栅极图形，刻蚀多晶硅形成顶层结构的栅极；注入P型杂质并扩散形成浅P阱作为沟道区；光刻N型源区注入N型杂质；然后淀积氧化层或者氮化硅等绝缘材料并退火致密，光刻接触孔，刻蚀绝缘层裸露出之前形成的所有元胞的P阱区和N型源区硅表面；注入P型杂质并激活，溅射顶层金属，光刻刻蚀顶层金属，淀积钝化层，光刻刻蚀钝化层，合金完成顶层结构的制作。

A groove IGBT device structure with built-in current sensor and its fabrication method

【技术实现步骤摘要】
一种带有内置电流传感器的沟槽IGBT器件结构及制作方法
本专利技术属于IGBT器件的制作
，具体涉及一种带有内置电流传感器的沟槽IGBT器件结构及制作方法。
技术介绍
作为新型电力半导体器件的主要代表，IGBT被广泛用于工业、信息、新能源、医学、交通、军事和航空领域。目前，市场上的IGBT器件的耐压高达6500V,单管芯电流高达200A,频率达到300KHz。在高频大功率领域，目前还没有任何一个其它器件可以代替它。随着半导体材料和加工工艺的不断进步，采用沟槽技术的IGBT器件已成为主流产品。同时对沟槽IGBT器件电学性能的要求也越来越高。在实际应用中，系统经常需要能够尽快地检测出过流情况的发生，以便及时做出响应，确保系统的保护和正常运作。通常外置电流传感器会增加模块及电路的复杂性和面积，并且在响应时间上比较延迟。IGBT芯片的内置传感器，能够有效及时地提供芯片内电流的信息，从而简化电路，保护系统。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种工艺控制简单，与通用的沟槽型IGBT工艺兼容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有内置电流传感器的沟槽IGBT器件结构，其特征在于，包括一体式并列设置的主IGBT及电流采样IGBT，主IGBT结构通过沟槽与所述电流采样IGBT隔离，且所述主IGBT及电流采样IGBT均包括N型衬底、P型衬底、N型电荷储存层、P型沟道区、沟槽及接触孔；所述N型衬底上依次设置有N型电荷储存层及P型沟道区，N型衬底的底部设置有P型衬底；所述P型沟道区的顶部开设有若干底部与所述N型衬底连通的沟槽，所述沟槽之间通过N型源区设置有至少一组接触孔，所述沟槽内设置有沟槽氧化层及多晶硅；所述沟槽贯穿P型沟道区、N型电荷储存层及N型衬底,所述沟槽氧化层设置在所述沟槽内且覆盖每个所述沟槽的表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种带有内置电流传感器的沟槽IGBT器件结构，其特征在于，包括一体式并列设置的主IGBT及电流采样IGBT，主IGBT结构通过沟槽与所述电流采样IGBT隔离，且所述主IGBT及电流采样IGBT均包括N型衬底、P型衬底、N型电荷储存层、P型沟道区、沟槽及接触孔；所述N型衬底上依次设置有N型电荷储存层及P型沟道区，N型衬底的底部设置有P型衬底；所述P型沟道区的顶部开设有若干底部与所述N型衬底连通的沟槽，所述沟槽之间通过N型源区设置有至少一组接触孔，所述沟槽内设置有沟槽氧化层及多晶硅；所述沟槽贯穿P型沟道区、N型电荷储存层及N型衬底,所述沟槽氧化层设置在所述沟槽内且覆盖每个所述沟槽的表面。


2.一种如权利要求1所述的沟槽IGBT器件结构的制作方法，其特征在于，所述制造方法包括如下步骤：
1）在选定的N型衬底或者区熔片上定义有源区，生长场区氧化层；
2）根据终端结构和有源区单胞的设计，选择性的定义深P阱或者不做此步骤；
3）光刻沟槽图形，干法刻蚀硅衬底，此次的沟槽同时定义了有源区栅极沟槽和用于隔离电流采样IGBT的沟槽；
4）生长栅极氧化层，淀积原位参杂的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤艺，永福，王良元，徐泓，
申请(专利权)人：上海道之科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31