[发明专利]沟槽台阶栅IGBT芯片

权利要求书

1.一种沟槽台阶栅IGBT芯片，包括衬底和位于衬底表面内的第一沟槽栅，其特征在于，所述第一沟槽栅结构为实栅，所述第一沟槽栅的栅极氧化层为台阶形貌，第一沟槽栅的栅极氧化层由不同的栅氧厚度组成，位于上方的栅极氧化层的栅氧厚度小于位于下方的栅极氧化层的栅氧厚度；所述上方的栅极氧化层周围形成有高浓度P阱区，所述P阱区的深度不超过所述上方的栅极氧化层的长度；在所述衬底表面与所述P阱区之间形成有N阱区，所述N阱区的深度不超过所述第一沟槽栅的底部；所述第一沟槽栅的两侧分别设置有台阶，所述台阶底部设置有高剂量的P⁺发射极；所述第一沟槽栅的表面设置有二氧化硅隔离层，所述第一沟槽栅在二氧化硅隔离层表面与所述台阶之间设置有高掺杂的N⁺源极；所述P阱区掺杂浓度峰值在1.0e17～6.0e17cm^-3，所述N阱区掺杂浓度峰值在1.0e16～1.0e17cm^-3。

2.根据权利要求1所述的沟槽台阶栅IGBT芯片，其特征在于，所述上方的栅极氧化层的厚度为所述下方的栅极氧化层的厚度为

3.根据权利要求1或2所述的沟槽台阶栅IGBT芯片，其特征在于，所述芯片还包括一个或多个第二沟槽栅，所述第二沟槽栅为虚栅或实栅。

4.根据权利要求3所述的沟槽台阶栅IGBT芯片，其特征在于，所述第二沟槽栅的栅极氧化层为常规氧化层，或所述第二沟槽栅的栅极氧化层由不同的栅氧厚度组成，位于上方的栅极氧化层的栅氧厚度小于位于下方的栅极氧化层的栅氧厚度。

5.根据权利要求3所述的沟槽台阶栅IGBT芯片，其特征在于，所述第一沟槽栅和第二沟槽栅的内部由多晶硅填充，第二沟槽栅的表面设置有二氧化硅隔离层，二氧化硅隔离层上方为发射极金属层。

6.根据权利要求4所述的沟槽台阶栅IGBT芯片，其特征在于，所述台阶的深度为0.3～1.0μm，P⁺发射极浓度1e19cm^-3。

7.根据权利要求6所述的沟槽台阶栅IGBT芯片，其特征在于，所述N⁺源极的掺杂浓度1e19cm^-3。

8.根据权利要求7所述的沟槽台阶栅IGBT芯片，其特征在于，所述P⁺发射极和N⁺源极通过金属铝连至芯片发射极金属层，第一沟槽栅的多晶硅通过母线连至芯片栅极，第二沟槽栅的多晶硅悬空或连至P⁺发射极。