具备多重调控的沟槽型IGBT器件制造技术

本发明专利技术涉及一种具备多重调控的沟槽型IGBT器件。其包括半导体基板以及元胞区；对任一元胞，包括元胞第一沟槽以及元胞第二沟槽，其中，在所述元胞第一沟槽与元胞第二沟槽之间设置多重调控区，多重调控区与元胞第一沟槽、元胞第二沟槽相应的外壁接触，且多重调控区与用于形成IGBT器件发射极的发射极金属适配连接；所述沟槽型IGBT器件处于正向导通状态时，利用多重调控区对空穴载流子存储，以调控空穴载流子的分布，并利用所调控空穴载流子的分布降低导通压降；所述沟槽型IGBT器件处于反向关断状态时，利用多重调控区抽取空穴载流子。本发明专利技术可以实现对空穴载流子积累和抽取的多重调控，进一步实现优化导通压降和开通损耗之间的折中。的折中。的折中。

【技术实现步骤摘要】
具备多重调控的沟槽型IGBT器件


[0001]本专利技术涉及一种沟槽型IGBT器件，尤其是一种具备多重调控的沟槽型IGBT器件。

技术介绍

[0002]IGBT器件是功率半导体器件中具有代表性的一类器件，因其同时具有高耐压、低导通压降、易驱动、开关速度快等优点，在开关电源、变频调速、逆变器等许多功率领域有重要的应用。
[0003]自从IGBT器件被专利技术以来，降低IGBT器件的功率损耗，即优化导通损耗和关断损耗之间的折中一直是IGBT器件技术发展的方向之一，其中一个主要思路是围绕着优化器件导通时内部的载流子分布，以降低开通损耗，如沟槽栅电荷存储型IGBT器件，通过在P型体区下边引入N型电荷存储层形成空穴势垒，使得表面载流子浓度增强，降低了器件的导通压降，优化了导通压降和关断损耗的折中。又如通过在器件表面设置Floating P区域，以实现对空穴载流子的存储，增强电导调制，降低导通压降。
[0004]目前，对传统的沟槽栅电荷存储型IGBT器件，一般通过N型电荷存储层的浓度和深度来对导通压降来进行优化，但随着N型电荷存储层的浓度和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备多重调控的沟槽型IGBT器件，包括具有第一导电类型的半导体基板以及制备于所述半导体基板中心区的元胞区，元胞区包括若干并联分布的元胞，元胞区内的元胞采用沟槽结构；其特征是：对任一元胞，包括元胞第一沟槽以及与所述元胞第一沟槽邻近的元胞第二沟槽，其中，在所述元胞第一沟槽与元胞第二沟槽之间设置用于空穴载流子存储或空穴载流子抽取的多重调控区，所述多重调控区沿元胞第一沟槽以及元胞第二沟槽相应的长度方向分布，多重调控区与元胞第一沟槽、元胞第二沟槽相应的外壁接触，且多重调控区与用于形成IGBT器件发射极的发射极金属适配连接；所述沟槽型IGBT器件处于正向导通状态时，利用多重调控区对空穴载流子存储，以调控空穴载流子的分布，并利用所调控空穴载流子的分布降低导通压降；所述沟槽型IGBT器件处于反向关断状态时，利用多重调控区抽取空穴载流子。2.根据权利要求1所述具备多重调控的沟槽型IGBT器件，其特征是：所述多重调控区包括第一导电类型载流子存储层、制备于所述第一导电类型载流子存储层上的第二导电类型基区以及若干制备于第二导电类型基区上的多重调控单元，其中，第一导电类型载流子存储层、第二导电类型基区均沿元胞第一沟槽、元胞第二沟槽相应的长度方向分布，第一导电类型载流子存储层位于元胞第一沟槽以及元胞第二沟槽相应槽底的上方；对任一多重调控单元，包括沿元胞第一沟槽长度方向依次分布的第一导电类型源区、第二导电类型第一掺杂区、第二导电类型体区以及第二导电类型第二掺杂区；第二导电类型基区上存在多个多重调控单元时，多个多重调控单元在第二导电类型基区上沿元胞第一沟槽以及元胞第二沟槽相应的长度方向周期排布；对两个相邻的多重调控区，一多重调控区的第二导电类型第二掺杂区与另一多重调控区的第一导电类型源区接触；第一导电类型源区以及第二导电类型基区形成上层空穴势垒区，发射极金属与第二导电类型体区形成具有空穴势垒的非欧姆接触，发射极金属与第一导电类型源区、第二导电类型第一掺杂区以及第二导电类型第二掺杂区欧姆接触。3.根据权利要求1所述具备多重调控的沟槽型IGBT器件，其特征是：第二导电类型第一掺杂区的掺杂浓度与第二导电类型第二掺杂区的掺杂浓度相一致；第二导电类型体区的掺杂浓度与第二导电类型基区的掺杂浓度相一致，且第二导电类型体区的掺杂浓度小于第二导电类型第一掺杂区的掺杂浓度；多重调控单元内，第一导电类型源区、第二导电类型第一掺杂...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓鸾，许生根，李哲锋，李磊，孔凡标，
申请(专利权)人：江苏中科君芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：