[发明专利]一种沟槽栅型IGBT芯片

权利要求书

1.一种沟槽栅型IGBT芯片，包括至少一个元胞，其特征在于，所述元胞包括：依次排列的集电极金属电极（40）、P+集电极区（12）、N-漂移区（10）、P-基区（13）、P+欧姆接触区（14）、N+源极区（15）、栅氧化层（20）、多晶硅栅（30）和栅极金属电极（42），以及设置在所述P+欧姆接触区（14）上方的发射极金属电极（41）；所述沟槽栅型IGBT芯片的多晶硅栅（30）采用沟槽栅结构；所述沟槽栅型IGBT芯片还包括N型载流子埋层，所述N型载流子埋层包括第一N型载流子埋层（16），所述第一N型载流子埋层（16）位于P-基区（13）的下方。

2.一种沟槽栅型IGBT芯片，包括至少一个元胞，其特征在于，所述元胞包括：依次排列的集电极金属电极（40）、P+集电极区（12）、N-漂移区（10）、P-基区（13）、P+欧姆接触区（14）、N+源极区（15）、栅氧化层（20）、多晶硅栅（30）和栅极金属电极（42），以及设置在所述P+欧姆接触区（14）上方的发射极金属电极（41）；所述沟槽栅型IGBT芯片的多晶硅栅（30）采用沟槽栅结构；所述沟槽栅型IGBT芯片还包括N型载流子埋层，所述N型载流子埋层包括第二N型载流子埋层（17），所述第二N型载流子埋层（17）位于沟槽形的多晶硅栅（30）底部的栅氧化层（20）的下方。

3.根据权利要求2所述的一种沟槽栅型IGBT芯片，其特征在于：所述N型载流子埋层还包括第一N型载流子埋层（16），所述第一N型载流子埋层（16）位于P-基区（13）的下方。

4.根据权利要求1或3所述的一种沟槽栅型IGBT芯片，其特征在于：所述沟槽栅型IGBT芯片还包括介质埋层（21），所述介质埋层（21）位于P-基区（13）的下方外围，与第一N型载流子埋层（16）的交界处。

5.根据权利要求1或3所述的一种沟槽栅型IGBT芯片，其特征在于：所述沟槽栅型IGBT芯片还包括介质埋层（21），所述介质埋层（21）位于第一N型载流子埋层（16）的下方，紧靠着第一N型载流子埋层（16）设置。

6.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的一种沟槽栅型IGBT芯片，其特征在于：所述N型载流子埋层的掺杂浓度为8E15/cm³～2E16/cm³。

7.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的一种沟槽栅型IGBT芯片，其特征在于：所述N型载流子埋层的结深为0.5um～2um。

8.根据权利要求1或3所述的一种沟槽栅型IGBT芯片，其特征在于：所述第一N型载流子埋层（16）的宽度与P-基区（13）的宽度相同。

9.根据权利要求2或3所述的一种沟槽栅型IGBT芯片，其特征在于：所述第二N型载流子埋层（17）的宽度与多晶硅栅（30）的宽度相同。

10.根据权利要求1或3所述的一种沟槽栅型IGBT芯片，其特征在于：所述第一N型载流子埋层（16）在芯片正面俯视方向上的形状与P-基区（13）的形状相同。

11.根据权利要求2或3所述的一种沟槽栅型IGBT芯片，其特征在于：所述第二N型载流子埋层（17）在芯片正面俯视方向上的形状与多晶硅栅（30）的形状相同。

12.根据权利要求10所述的一种沟槽栅型IGBT芯片，其特征在于：所述第一N型载流子埋层（16）在单个元胞范围内从芯片正面俯视方向上的形状为条形或方形或正六边形或圆形或三角形或任意多边形。

13.根据权利要求11所述的一种沟槽栅型IGBT芯片，其特征在于：所述第二N型载流子埋层（17）在单个元胞范围内从芯片正面俯视方向上的形状为条形或方形或正六边形或圆形或三角形或任意多边形。

14.根据权利要求1-3、12、13中任一权利要求所述的一种沟槽栅型IGBT芯片，其特征在于：所述沟槽栅型IGBT芯片还包括N缓冲层区（11），所述N缓冲层区（11）位于N-漂移区（10）和P+集电极区（12）之间。

15.根据权利要求1-3、12、13中任一权利要求所述的一种沟槽栅型IGBT芯片，其特征在于：所述沟槽栅型IGBT芯片的衬底材料为包括Si半导体材料或SiC或GaN或金刚石在内的宽禁带半导体材料。