屏蔽型IGBT结构及其制造方法技术

技术编号:24333064 阅读:65 留言:0更新日期:2020-05-29 20:42
本发明专利技术涉及一种屏蔽型IGBT结构及其制造方法,它包括集电极金属、P型集电极区、N型缓冲层、N型外延层、N型积累层、P型体区、第一类沟槽、第二类沟槽、第一类导电多晶硅、第二类导电多晶硅、栅氧层、N型源区、绝缘介质层与发射极金属;第一类沟槽与第二类沟槽呈间隔设置,第一类沟槽从N型源区的上表面依次穿透P型体区与N型积累层并最后进入N型外延层内,在第一类沟槽的侧面与底面设有栅氧层,栅氧层包裹所述第一类导电多晶硅;第二类沟槽从N型源区的上表面穿透P型体区与并最后进入N型积累层内,在第二类沟槽的侧面与底面设有栅氧层,栅氧层包裹第二类导电多晶硅。本发明专利技术器件的栅极电容极小,开关损耗较小,器件的可靠性得到了大幅提升。

Structure and manufacturing method of shielding IGBT

【技术实现步骤摘要】
屏蔽型IGBT结构及其制造方法
本专利技术涉及一种半导体器件及制造方法,具体地说是一种屏蔽型IGBT结构及其制造方法。
技术介绍
绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor,简称IGBT)作为绝缘栅控制的双极型器件,其体内的非平衡载流子浓度越高则其电导调制效应越显著,其电流密度越高。为了提高非平衡载流子浓度,通常的做法是在P型体区下方设置一层高浓度N型杂质掺杂的积累层,这种做法增强了漂移区的电导调制效应,减小了正向压降,但是这种方法会明显增加器件的开关损耗,同时非平衡载流子浓度提高后,在IGBT短路过程中,非平衡载流子会影响栅极电位,导致栅极电位出现剧烈震荡,影响了器件的可靠性。现有的IGBT结构如附图14所示,它包括集电极金属1,集电极金属1上依次设置有P型集电极区2、N型缓冲层3和N型外延层4,N型外延层4的上表面间隔设置有栅极沟槽,N型外延层4的上表面设有N型积累层5,在N型积累层5的上表面设有P型体区6,在P型体区6的上表面设有N型源区12,栅极沟槽从N型外延层4的上表面依次穿透N型源区12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种屏蔽型IGBT结构,其特征是:它包括集电极金属(1)、P型集电极区(2)、N型缓冲层(3)、N型外延层(4)、N型积累层(5)、P型体区(6)、第一类沟槽(7)、第二类沟槽(8)、第一类导电多晶硅(9)、第二类导电多晶硅(10)、栅氧层(11)、N型源区(12)、绝缘介质层(13)与发射极金属(14);/n在集电极金属(1)的上表面设有P型集电极区(2),在P型集电极区(2)的上表面设有N型缓冲层(3),在N型缓冲层(3)的上表面设有N型外延层(4),在N型外延层(4)的上表面设有N型积累层(5),在N型积累层(5)的上表面设有P型体区(6),在P型体区(6)的上表面设有N型源区(12...

【技术特征摘要】
1.一种屏蔽型IGBT结构,其特征是:它包括集电极金属(1)、P型集电极区(2)、N型缓冲层(3)、N型外延层(4)、N型积累层(5)、P型体区(6)、第一类沟槽(7)、第二类沟槽(8)、第一类导电多晶硅(9)、第二类导电多晶硅(10)、栅氧层(11)、N型源区(12)、绝缘介质层(13)与发射极金属(14);
在集电极金属(1)的上表面设有P型集电极区(2),在P型集电极区(2)的上表面设有N型缓冲层(3),在N型缓冲层(3)的上表面设有N型外延层(4),在N型外延层(4)的上表面设有N型积累层(5),在N型积累层(5)的上表面设有P型体区(6),在P型体区(6)的上表面设有N型源区(12),在N型源区(12)的上表面设有绝缘介质层(13),在绝缘介质层(13)的上表面设有发射极金属(14);
所述第一类沟槽(7)与第二类沟槽(8)呈间隔设置,第一类沟槽(7)从N型源区(12)的上表面依次穿透P型体区(6)与N型积累层(5)并最后进入N型外延层(4)内,在第一类沟槽(7)的侧面与底面设有栅氧层(11),栅氧层(11)包裹所述第一类导电多晶硅(9);第二类沟槽(8)从N型源区(12)的上表面穿透P型体区(6)与并最后进入N型积累层(5)内,在第二类沟槽(8)的侧面与底面设有栅氧层(11),栅氧层(11)包裹所述第二类导电多晶硅(10);
所述发射极金属(14)通过相邻两个沟槽之间的第一发射极金属连接柱与N型源区(12)以及P型体区(6)欧姆接触,发射极金属(14)通过第二发射极金属连接柱与第一类导电多晶硅(9)欧姆接触。


2.根据权利要求1所述的屏蔽型IGBT结构,其特征是:相邻两个第二类沟槽(8)之间至少设置有一个第一类沟槽(7)。


3.根据权利要求1所述的屏蔽型IGBT结构,其特征是:相邻两个第一类沟槽(7)之间至少设置有一个第二类沟槽(8)。


4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱袁正周锦程李宗清
申请(专利权)人:无锡新洁能股份有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1