[实用新型]一种沟槽栅IGBT

说明书

技术领域

本实用新型涉及IGBT(Insulted Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)技术领域，更为具体的说，涉及一种沟槽栅IGBT。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管是在金属氧化物场效应晶体管和双极结构型晶体管基础上发展起来的一种新型复合功率器件。作为新型功率半导体器件的主型器件，其具有通态压降低、电流容量大、输入阻抗高、响应速度快和控制简单等特点，被广泛应用于工业、信息、新能源、医学、交通等领域。采用IGBT进行功率变换，能够提高用电效率和质量，具有高效节能和绿色环保的特点，是解决能源短缺问题和降低碳排放的关键支撑技术。

现有IGBT包括有平面栅IGBT和沟槽栅IGBT，与平面栅IGBT相比，沟槽栅IGBT具有更低的导通电阻，优化了IGBT的导通电阻与关断速度的矛盾关系，因而，沟槽栅IGBT应用越来越广泛。但是，现有的沟槽栅IGBT容易出现漏电的情况，其可靠性有待提高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种沟槽栅IGBT，在其第一沟槽栅上设置一接触区，在制作隔离层时仅仅对隔离层对应该第一接触区的部分进行刻蚀挖空，而无需对隔离层对应第一沟槽栅其他区域的部分进行刻蚀挖空处理，保证第一沟槽栅的顶面与沟槽栅衬底结构的表面接触部分质量较高，改善沟槽栅IGBT容易出现漏电的问题，提高其可靠性。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种沟槽栅IGBT，包括：

沟槽栅衬底结构，所述沟槽栅衬底结构包括漂移区和位于所述漂移区一表面的基区，以及，多个第一沟槽栅和多个第二沟槽栅贯穿所述基区延伸至所述漂移区，所述第一沟槽栅包括有第一接触区；

位于所述沟槽栅衬底结构表面的隔离层，其中，所述隔离层覆盖所述第一沟槽栅和第二沟槽栅，且所述隔离层对应所述第一接触区为镂空区域；

及，位于所述隔离层背离所述沟槽栅衬底结构一侧的发射极金属层，其中，所述镂空区域被所述发射极金属层所填充。

可选的，所述第一沟槽栅和第二沟槽栅两侧、且位于所述基区内均设置有第一源极区和第二源极区，相邻两沟槽栅之间包括有第二接触区，所述第二接触区覆盖相邻两源极区之间区域、且延伸覆盖至所述相邻两源极区内；

其中，所述镂空区域包括所述第二接触区对应所述隔离层的区域。

可选的，所述第一沟槽栅和第二沟槽栅均包括：

沿沟槽的内壁形成的栅氧化层；

及，位于所述栅氧化层朝向所述隔离层一侧、且填充在所述沟槽内的栅层；

其中，所述第一接触区位于所述栅层内。

可选的，所述栅层为多晶硅层。

可选的，所述第一沟槽栅和第二沟槽栅交替排列，且所述第二沟槽栅位于相邻两所述第一沟槽栅之间。

相应的，本实用新型还提供了一种沟槽栅IGBT的制作方法，包括：

提供一沟槽栅衬底结构，所述沟槽栅衬底结构包括漂移区和位于所述漂移区一表面的基区，以及，多个第一沟槽栅和多个第二沟槽栅贯穿所述基区延伸至所述漂移区，所述第一沟槽栅包括有第一接触区；

在所述沟槽栅衬底结构表面沉积一隔离层，其中，所述隔离层覆盖所述第一沟槽栅和第二沟槽栅，且所述隔离层对应所述第一接触区为镂空区域；

在所述隔离层背离所述沟槽栅衬底结构一侧形成发射极金属层，其中，所述镂空区域被所述发射极金属层所填充。

可选的，在所述第一沟槽栅和第二沟槽栅两侧、且位于所述基区内均形成第一源极区和第二源极区，相邻两沟槽栅之间包括有第二接触区，所述第二接触区覆盖相邻两源极区之间区域、且延伸覆盖至所述相邻两源极区内；

其中，所述镂空区域包括所述第二接触区对应所述隔离层的区域。

可选的，所述第一沟槽栅和第二沟槽栅均包括：

沿沟槽的内壁形成的栅氧化层；

及，位于所述栅氧化层朝向所述隔离层一侧、且填充在所述沟槽内的栅层；

其中，所述第一接触区位于所述栅层内。

可选的，所述栅层为多晶硅层。

可选的，所述第一沟槽栅和第二沟槽栅交替排列，且所述第二沟槽栅位于相邻两所述第一沟槽栅之间。

相较于现有技术，本实用新型提供的技术方案至少具有以下优点：