基于受控空穴抽取结构的超结IGBT器件及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种基于受控空穴抽取结构的超结I GBT器件及其制作方法，超结I GBT器件包括在外延层中周期性排布的P柱和N柱，所述N柱的上方设置有P型基区，所述P型基区包括以矩形阵列的形式排布的第一P型基区，所述P柱包括第一P柱和第二P柱；所述第一P柱通过受控空穴抽取结构与第一P型基区连接。本发明专利技术中，在超结I GBT器件断开时受控空穴抽取结构可以在第一P柱与第一P型基区之间形成空穴抽取通道，通过第一P柱对空穴的抽取加快超结I GBT器件的关断速度；并能在超结I GBT器件导通时使空穴抽取通道断开，抑制空穴流向第一P柱顶端，增加N‑漂移区的载流子注入浓度，提高器件电流密度，降低器件导通损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成电路，特别是涉及一种基于受控空穴抽取结构的超结igbt器件及其制作方法。

技术介绍

1、相比传统的硅基igbt(insulated gate bipolar transistor，绝缘栅双极型晶体管)器件，sj-igbt(sj：super junction,超结)器件在漂移区中引入周期性交替排列的n柱和p柱，利用n柱和p柱的横向耗尽来改善电场分布，从而在相同的漂移区长度下具备更高的耐压以及更高的电流密度。sj-igbt器件的关断速度主要取决于关断时的少子抽取速度。

2、请参阅图1，现有的sj-igbt器件中，p柱通常位于p_base(p型基区)的正下方，并与p_base相连，利用n、p柱的横向耗尽来改善电场分布。这样可以在相同的漂移区长度下具备更高的耐压以及更高的电流密度(实质是较浓的sj-nepi区域产生cs层作用)，由于p柱对空穴的抽取，关断速度较快。但是，由于p柱区提供了直接连接p_base的空穴抽取通道，影响了正向导通下传统超结igbt的电导调制水平，使sj-igbt器件表现出较大的vcesat(饱和压降)。

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【技术保护点】

1.一种基于受控空穴抽取结构的超结IGBT器件，其特征在于：包括外延层，所述外延层中周期性排布有P柱和N柱，所述N柱的上方设置有P型基区，所述P型基区包括以矩形阵列的形式排布的第一P型基区，所述P柱包括位于同一列的相邻两个所述第一P型基区之间的第一P柱以及位于同一行的相邻两个所述第一P型基区之间的第二P柱；所述第一P柱通过受控空穴抽取结构与第一P型基区连接，所述受控空穴抽取结构用于在第一P柱与第一P型基区之间形成空穴抽取通道，以及在所述超结IGBT器件导通时使第一P柱与第一P型基区之间的空穴抽取通道断开。

2.如权利要求1所述的基于受控空穴抽取结构的超结IGBT器件，其特征在...

【技术特征摘要】

1.一种基于受控空穴抽取结构的超结igbt器件，其特征在于：包括外延层，所述外延层中周期性排布有p柱和n柱，所述n柱的上方设置有p型基区，所述p型基区包括以矩形阵列的形式排布的第一p型基区，所述p柱包括位于同一列的相邻两个所述第一p型基区之间的第一p柱以及位于同一行的相邻两个所述第一p型基区之间的第二p柱；所述第一p柱通过受控空穴抽取结构与第一p型基区连接，所述受控空穴抽取结构用于在第一p柱与第一p型基区之间形成空穴抽取通道，以及在所述超结igbt器件导通时使第一p柱与第一p型基区之间的空穴抽取通道断开。

2.如权利要求1所述的基于受控空穴抽取结构的超结igbt器件，其特征在于：所述外延层包括n型缓冲区、位于n型缓冲区上方的n-漂移区以及位于n-漂移区上方的n+阻挡区，所述p型基区设置在n+阻挡区上部。

3.如权利要求2所述的基于受控空穴抽取结构的超结igbt器件，其特征在于：所述受控空穴抽取结构包括连接第一p柱和第一p型基区的浅p阱以及用于控制浅p阱处于耗尽状态的第一栅电极；所述浅p阱设置在n+阻挡区上部，所述第一栅电极设置在浅p阱的上方，所述第一栅电极与n+阻挡区之间设置有第一栅氧层。

4.如权利要求3所述的基于受控空穴抽取结构的超结igbt器件，其特征在于：所述浅p阱设置在同一列的相邻两个第一p型基区之间，且所述浅p阱的两端分别与所述两个第一p型基区连接，所述浅p阱的中部与第一p柱的上端连接。

5.如权利要求3所述的基于受控空穴抽取结构的超结igbt器件，其特征在于：所述n+阻挡区开设有沟槽，所述沟槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩文，
申请(专利权)人：重庆万国半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：