功率器件元胞结构及其制备方法和功率器件技术

本发明专利技术公开了一种功率器件元胞结构及其制备方法和功率器件，功率器件元胞结构包括：依次叠层设置的集电极、第一导电类型的集电区、第二导电类型的漂移区、第一导电类型的阱区、第一导电类型的注入区、第一绝缘层和发射极，第一绝缘层中开设有接触孔，发射极通过接触孔与注入区接触；栅槽结构，栅槽结构的顶部与第一绝缘层接触，栅槽结构贯穿注入区和阱区，栅槽结构的底部延伸到漂移区；栅槽结构的至少一侧形成有第二导电类型的发射区，发射区沿栅槽结构的顶部向栅槽结构的底部延伸。本发明专利技术实施例的功率器件元胞结构，能够缩短沟道长度，减小沟道电阻，降低正向导通压降。降低正向导通压降。降低正向导通压降。

【技术实现步骤摘要】
功率器件元胞结构及其制备方法和功率器件


[0001]本专利技术涉及功率半导体器件
，尤其是涉及一种功率器件元胞结构及其制备方法和功率器件。

技术介绍

[0002]IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)作为一种双极型、全控型半导体功率器件，有着驱动功耗小、驱动电路简单以及饱和压降低等优点，因此被广泛应用于高电压大电流领域。
[0003]但是，目前的IGBT的元胞结构中发射区采用表面注入离子形成，使得沟道长度比较长，沟道电阻较大，影响正向导通压降的降低。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种功率器件元胞结构，能够缩短沟道长度，减小沟道电阻，降低正向导通压降。
[0005]本专利技术的第二个目的在于提出一种功率器件。
[0006]本专利技术的第三个目的在于提出一种功率器件元胞结构的制备方法。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出的功率器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率器件元胞结构，其特征在于，包括：依次叠层设置的集电极、第一导电类型的集电区、第二导电类型的漂移区、第一导电类型的阱区、第一导电类型的注入区、第一绝缘层和发射极，所述第一绝缘层中开设有接触孔，所述发射极通过所述接触孔与所述注入区接触；栅槽结构，所述栅槽结构的顶部与所述第一绝缘层接触，所述栅槽结构贯穿所述注入区和所述阱区，所述栅槽结构的底部延伸到所述漂移区；所述栅槽结构的至少一侧形成有第二导电类型的发射区，所述发射区沿所述栅槽结构的顶部向所述栅槽结构的底部延伸。2.根据权利要求1所述的功率器件元胞结构，其特征在于，所述栅槽结构为多个，多个所述栅槽结构沿平行于所述漂移区的方向间隔排布，每个所述栅槽结构的两侧设置有延伸长度相等或者延伸长度不等的所述发射区。3.根据权利要求1所述的功率器件元胞结构，其特征在于，所述栅槽结构为多个，多个所述栅槽结构沿平行于所述漂移区的方向间隔排布，每个所述栅槽结构的一侧设置有所述发射区。4.根据权利要求2或3所述的功率器件元胞结构，其特征在于，从所述功率器件元胞结构的边缘到所述功率器件元胞结构的中央，所述发射区的延伸长度逐渐缩短，其中，所述延伸长度为所述发射区沿所述栅槽结构的顶部向所述栅槽结构的底部延伸的长度。5.根据权利要求2或3所述的功率器件元胞结构，其特征在于，相邻的两个所述栅槽结构对应的发射区的延伸长度不相同。6.根据权利要求5所述的功率器件元胞结构，其特征在于，所述发射区包括具有第一延伸长度的第一发射区和具有第二延伸长度的第二发射区，所述第一发射区与所述第二发射区交替设置，其中，所述第一延伸长度大于所述第二延伸长度。7.根据权利要求1所述的功率器件元胞结构，其特征在于，所述栅槽结构包括：栅槽，所述栅槽贯穿所述注入区和所述阱区并延伸到所述漂移区；栅极，所述栅极设置在所述栅槽中；栅氧化层，所述栅氧化层设置在所述栅槽内表面与所述栅极之间。8.根据权利要求1所述的功率器件元胞结构，其特征在于，还包括缓冲层，所述缓冲层设置在集电区与所述漂移区之间。9.一种功率器件，其特征在于，包括至少一个如权利要求1
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8任一项所述的功率器件元胞结构。10.一种功率器件元胞结构的制备方法，其特征在于，包括：提供衬底，并在所述衬底上制备第二导电类型的漂移区；在所述漂移区上进行第一导电类型掺杂以形成阱区；在所述阱区和所述漂移区上进行蚀刻以形成栅槽结构的栅槽；在栅槽靠近沟道区的至少一侧以所需倾斜角度沿所述栅槽侧壁注入第二导电类型的离子，以形成沿所述栅槽结构的顶部向所述栅槽结构的底部延伸的发射区；在所述栅槽的内表面形成栅氧化层并在所述栅槽内填充栅极材料以形成所述栅槽结构。11.根据权利要求10所述的功率器件元胞结构的制备方法，其特征在于，在栅槽靠近沟...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宝伟，罗娜娜，
申请(专利权)人：比亚迪半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：