一种具有载流子存储层的超结IGBT器件及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种具有载流子存储层的超结IGBT器件及其制造方法，包括提供N型衬底，在该N型衬底上依次生成场截止层、N型外延层；在N型外延层表面依次形成N型载流子存储层和P型体区，N型载流子存储层与N型衬底之间间隔有N型外延层；形成超结结构，超结结构由若干个N型柱和P型柱交替排列构成；形成沟槽栅，沟槽栅的底部位于N型载流子存储层中；在P型体区的表面形成有由N+区组成的源区；在N型衬底的底部形成集电区。本发明专利技术在现有超结IGBT器件的基础上，增加载流子存储层(CS)层，并制作最适合器件性能提升的CS层厚度，能够有效提升IGBT器件性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有载流子存储层的超结IGBT器件及其制造方法


[0001]本专利技术涉及集成电路制造
，具体涉及一种具有载流子存储层的超结IGBT器件及其制造方法。

技术介绍

[0002]IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)结合了场效应晶体管(MOSFET)和双极结晶型晶体管(BJT)的优点，是现代电力电子电路中的核心电子元器件之一。
[0003]IGBT利用低掺杂浓度的漂移区来实现高耐压，然而击穿电压和导通电阻之间存在一定比例关系的限制，即“硅极限”。为了打破“硅极限”，人们提出了超结(super junction，SJ)理论：在漂移区中引入交替排列的N、P柱，利用N、P柱的横向耗尽来改善电场分布，从而获得更高的耐压。超结器件凭借其高耐压、低导通电阻的性能，广泛应用于肖特基二极管、MOSFET以及IGBT中。相比传统的硅基IGBT器件，SJ
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IGBT在相同的漂移区长度下具备更高的耐压。如图1所示，显示为现有工艺形成的一种SJ
‑<br/>IGBT的结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有载流子存储层的超结IGBT器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、提供N型衬底，在所述N型衬底上依次生成场截止层和N型外延层；步骤二、在所述N型外延层中依次形成N型载流子存储层和P型体区，所述N型载流子存储层与所述N型衬底之间间隔有所述N型外延层；步骤三、形成超结结构，所述超结结构由若干个N型柱和P型柱交替排列构成；步骤四、形成沟槽栅，所述沟槽栅的底部位于所述N型载流子存储层中；步骤五、在所述P型体区的表面形成有由N+区组成的源区；步骤六、在所述N型衬底的底部形成集电区。2.根据权利要求1所述的具有载流子存储层的超结IGBT器件的制造方法，其特征在于，步骤一中所述N型衬底为通过FZ法制作出的FZ晶片或通过MCZ法制作出的MCZ晶片。3.根据权利要求1所述的具有载流子存储层的超结IGBT器件的制造方法，其特征在于，步骤二中所述N型载流子存储层可通过图形定义及离子注入或者掺杂膜沉积后的热扩散工艺形成。4.根据权利要求3所述的具有载流子存储层的超结IGBT器件的制造方法，其特征在于，步骤二中所述在所述N型外延层中形成N型载流子存储层包括：通过离子注入工艺向所述N型外延层中注入N型掺杂离子；通过退火而使注入的N型掺杂离子在所述N型外延层内扩散。5.根据权利要求4所述的具有载流子存储层的超结IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述扩散的厚度在10～20um范围内。6.根据权利要求5所述的具有载流子存储层的超结IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述N型载流子存储层的厚度为10um。7.根据权利要求1所述的具有载流子存储层的超结IGBT器件的制造方法，其特征在于，步骤三中形成所述超结结构包括：采用光刻刻蚀工艺在所述N型载流子存储层和所述P型体区中形成多个超结沟槽；在所述超结沟槽中填充P型外延层形成所述P型...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昊，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：