[发明专利]能提高加工良率的IGBT器件在审
申请号: | 201811603145.5 | 申请日: | 2018-12-26 |
公开(公告)号: | CN109473475A | 公开(公告)日: | 2019-03-15 |
发明(设计)人: | 许生根;陈钱;牛博;姜梅 | 申请(专利权)人: | 江苏中科君芯科技有限公司 |
主分类号: | H01L29/739 | 分类号: | H01L29/739;H01L29/08;H01L29/417 |
代理公司: | 苏州国诚专利代理有限公司 32293 | 代理人: | 韩凤 |
地址: | 214135 江苏省无锡市新吴区*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 多晶硅体 发射极 良率 发射极多晶硅 发射极金属层 半导体基板 发射极沟槽 欧姆接触 元胞区 加工 第一导电类型 并联分布 侧壁接触 导电类型 工艺难度 加工能力 制作工艺 漂移区 槽口 基区 元胞 填充 | ||
1.一种能提高加工良率的IGBT器件,包括半导体基板以及位于所述半导体基板中心的元胞区,所述半导体基板包括第一导电类型漂移区以及位于所述第一导电类型漂移区内上部的第二导电类型基区;元胞区包括若干呈并联分布的元胞;其特征是:
每个元胞内包括两个相邻的元胞沟槽以及位于所述两相邻元胞沟槽之间的发射极沟槽,元胞沟槽、发射极沟槽均位于第二导电类型基区内,且元胞沟槽的槽底以及发射极沟槽的槽底均位于第二导电类型基区下方的第一导电类型漂移区内;
在所述IGBT器件的截面上,还包括与发射极沟槽适配连接的发射极多晶硅,所述发射极多晶硅包括填充于发射极沟槽内的发射极第一多晶硅体以及位于所述发射极沟槽槽口外的发射极第二多晶硅体,发射极第二多晶硅体与发射极第一多晶硅体连接,且发射极第二多晶硅体的宽度大于发射极第一多晶硅体的宽度;发射极第一多晶硅体通过发射极氧化层与发射极沟槽的侧壁绝缘隔离,且发射极第二多晶硅体通过发射极氧化层与下方的第二导电类型基区绝缘隔离;
在所述第二导电类型基区的上方设置发射极金属层,所述发射极金属层与发射极多晶硅以及第二导电类型基区欧姆接触。
2.根据权利要求1所述的能提高加工良率的IGBT器件,其特征是:在所述IGBT器件的截面上,在元胞沟槽内填充有栅极多晶硅,所述栅极多晶硅通过覆盖元胞沟槽侧壁以及底壁上的绝缘栅氧化层与元胞沟槽的侧壁以及底壁绝缘隔离,发射极金属层通过覆盖元胞沟槽槽口的绝缘介质层与栅极多晶硅绝缘隔离;
在相邻元胞沟槽相对应的外侧壁上设置元胞沟槽第一导电类型发射区,所述元胞沟槽第一导电类型发射区与邻近元胞沟槽的外侧壁接触,且元胞沟槽第一导电类型发射区与发射极金属层欧姆接触。
3.根据权利要求2所述的能提高加工良率的IGBT器件,其特征是:在所述发射极沟槽外侧壁上方设置发射极沟槽第一导电类型发射区,所述发射极沟槽第一导电类型发射区与邻近发射极沟槽相应的外侧壁接触;发射极沟槽第一导电类型发射区与正上方的发射极第二多晶硅体对应,发射极第二多晶硅体通过发射极氧化层与发射极沟槽第一导电类型发射区绝缘隔离,发射极金属层与发射极沟槽第一导电类型发射区欧姆接触。
4.根据权利要求1所述的能提高加工良率的IGBT器件,其特征是:在所述IGBT器件的截面上,元胞沟槽的外侧壁与发射极金属层之间的横向距离不小于0.5μm。
5.根据权利要求1所述的能提高加工良率的IGBT器件,其特征是:所述发射极第二多晶硅体的侧壁侧壁为垂直面、斜面或弧形面。
6.根据权利要求2所述的能提高加工良率的IGBT器件,其特征是:在所述绝缘介质层还覆盖于发射极第二多晶硅体上,所述绝缘介质层为氧化硅层或氮化硅层,绝缘介质层的厚度为
7.根据权利要求1所述的能提高加工良率的IGBT器件,其特征是:发射极金属层的厚度为
8.根据权利要求1所述的能提高加工良率的IGBT器件,其特征是:在所述第一导电类型漂移区的背面设置第二导电类型集电区,在所述第二导电类型集电区上上还设置集电极金属层,所述集电极金属层与第二导电类型集电区欧姆接触。
9.根据权利要求1所述的能提高加工良率的IGBT器件,其特征是:所述元胞沟槽在半导体基板内的深度与发射极沟槽在半导体基板内的深度相一致。
10.根据权利要求1所述的能提高加工良率的IGBT器件,其特征是:所述半导体基板的材料包括硅。
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