[发明专利]一种沟槽栅电荷存储型IGBT及其制造方法有效
| 申请号： | 201710984650.8 | 申请日： | 2017-10-20 |
| 公开（公告）号： | CN107731897B | 公开（公告）日： | 2020-10-02 |
| 发明（设计）人： | 张金平;田丰境;赵倩;刘竞秀;李泽宏;任敏;张波 | 申请（专利权）人： | 电子科技大学 |
| 主分类号： | H01L29/06 | 分类号： | H01L29/06;H01L29/423;H01L29/739;H01L21/331;H01L21/28 |
| 代理公司： | 成都点睛专利代理事务所(普通合伙) 51232 | 代理人： | 葛启函 |
| 地址： | 611731 四川省成*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 沟槽 电荷 存储 igbt 及其 制造 方法 | ||
1.一种沟槽栅电荷存储型IGBT，其元胞结构包括：从下而上依次层叠设置的集电极金属(13)、P型集电区(12)、N型电场阻止层(11)、N型漂移区(10)和发射极金属(1)；其特征在于：所述N型漂移区(10)中具有Nsd区(3)、Psd区(4)、P型基区(5)、N型电荷存储层(6)和分裂沟槽栅结构；Nsd区(3)和Psd区(4)相互接触且并排位于发射极金属(1)的下方并与发射极金属(1)相连；P型基区(5)位于Nsd区(3)和Psd区(4)的下方且与二者相连，N型电荷存储层(6)位于P型基区(5)和N型漂移区(10)之间；所述分裂沟槽栅结构包括：栅电极(81)、第一栅介质层(82)、第二栅介质层(83)、分裂电极(71)、第一分裂电极介质层(72)和第二分裂电极介质层(73)，分裂沟槽栅结构向下穿过Nsd区(3)、P型基区(5)和N型电荷存储层(6)并延伸入N型漂移区(10)，栅电极(81)的深度大于P型基区(5)的结深且小于N型电荷存储层(6)的结深，栅电极(81)上表面通过第一介质层(22)与发射极金属(1)相连，栅电极(81)通过第一栅介质层(82)分别与Nsd区(3)、P型基区(5)和N型电荷存储层(6)相接触，分裂电极(71)呈“L”型半包围栅电极(81)设置，分裂电极(71)上表面与发射极金属(1)相连，分裂电极(71)通过第二栅介质层(83)与栅电极(81)之间相连，分裂电极(71)通过第一分裂电极介质层(73)与N型漂移区(10)相接触；栅介质层(82)、(83)的厚度不大于分裂电极介质层(72)、(73)的厚度；所述N型漂移区(10)顶层中还具有浮空P区(9)，所述浮空P区(9)通过第二分裂电极介质层(72)与分裂电极(71)相连，浮空P区(9)及第二分裂电极介质层(72)的上表面具有第二介质层(21)，第二介质层(21)与发射极金属(1)相连；
N型电荷存储层(6)下方且靠近N型电荷存储层(6)侧的分裂电极介质层的侧壁厚度大于N型电荷存储层(6)下方且远离N型电荷存储层(6)侧的分裂电极介质层的侧壁厚度，分裂电极(71)的形状为阶梯状。
2.根据权利要求1所述的一种沟槽栅电荷存储型IGBT，其特征在于：分裂电极(71)的材料自上而下依次为P型重掺杂、N型轻掺杂、P型掺杂的多晶硅材料。
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