IGBT半导体器件及其制作方法技术

本发明专利技术提供了一种IGBT半导体器件及其制作方法。该IGBT半导体器件具有发射区、体接触区、体区、载流子存储层、沟槽栅区以及发射极沟槽结构。发射极沟槽结构包括填充在发射极沟槽中的发射极电介质和发射极导电材料，发射极沟槽从器件顶面垂直向下穿越体接触区、体区和载流子存储层并延伸进漂移区。发射极沟槽的延伸深度大于栅区沟槽的延伸深度。本发明专利技术可有效改善空穴电流的流通路径，使得空穴电流从参考地电位的发射极沟槽底部和侧壁垂直向上流入发射极金属，从而减少了发射区下方区域的空穴电流，抑制了PN结开启，显著提高了器件的抗短路能力、抗闩锁能力以及大电流关断能力。抗闩锁能力以及大电流关断能力。抗闩锁能力以及大电流关断能力。

【技术实现步骤摘要】
IGBT半导体器件及其制作方法


[0001]本专利技术涉及功率半导体
，具体涉及一种IGBT半导体器件及其制作方法。

技术介绍

[0002]绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,简称IGBT)是一种新型的功率半导体器件，其集MOSFET栅压控制特性和BJT低导通电阻特性于一身，改善了器件的击穿电压和导通电阻的折中关系，具有输入阻抗大、驱动功率小、导通压降小、开关损耗低和工作频率高等优点，在白色家电、工业控制、汽车电子和新能源等领域具有广阔的市场发展空间和应用前景。
[0003]IGBT内部寄生了一个PNPN晶闸管结构，由集电区、漂移区、体区以及发射区构成。当器件正向导通时，由集电区注入进漂移区的部分空穴电流会流经发射区下方的体区，当这个电流足够大的时候，会使得流通路径上体区电阻上的压降大于体区/发射区的PN结正向偏压，导致由漂移区、体区以及发射区构成的晶体管开启，进一步开启由集电区、漂移区、体区构成的晶体管。导致从集电区注入进体区下方的空穴电流越来越大，晶闸管被完全激活，从而导致栅极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种IGBT半导体器件，其特征在于，包括：发射区，具有第一导电类型，形成于半导体基片顶部；体接触区，具有与第一导电类型不同的第二导电类型，形成于半导体基片顶部且毗邻发射区；体区，具有第二导电类型，形成于发射区和体接触区的下面；载流子存储层，具有第一导电类型，形成于体区下面；栅区，形成于栅区沟槽内，所述栅区沟槽从器件顶面垂直向下延伸进器件的漂移区，栅区电介质将所述栅区和发射区、体区、载流子存储层以及漂移区隔开；以及发射极沟槽结构，形成于发射极沟槽内，发射极沟槽结构包括填充在发射极沟槽中的发射极电介质和发射极导电材料，所述发射极沟槽从器件顶面垂直向下延伸进漂移区，所述发射极电介质将所述发射极导电材料和体接触区、体区、载流子存储层以及漂移区隔开，其中，所述发射极沟槽的延伸深度大于栅区沟槽的延伸深度。2.如权利要求1所述的IGBT半导体器件，其特征在于，所述器件还包括第二导电类型的浮空层，所述浮空层位于所述发射极沟槽的底部。3.如权利要求1所述的IGBT半导体器件，其特征在于，所述发射极沟槽延伸深度小于所述IGBT半导体器件厚度的20%。4.如权利要求1所述的IGBT半导体器件，其特征在于，所述发射极导电材料包括掺杂第一导电类型的多晶硅。5.如权利要求1所述的IGBT半导体器件，其特征在于，所述IGBT半导体器件进一步包括发射极金属，所述发射极导电材料通过发射极金属耦接至发射区和体接触区。6.如权利要求1所述的IGBT半导体器件，其特征在于，所述发射区沟槽的宽度大于所述栅区沟槽的宽度。7.一种IGBT半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：易坤，包涵，
申请(专利权)人：晶艺半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：