[发明专利]能提高加工良率的IGBT器件

说明书

本发明涉及一种能提高加工良率的IGBT器件，其包括半导体基板以及元胞区，半导体基板包括第一导电类型漂移区以第二导电类型基区；元胞区包括若干呈并联分布的元胞；发射极多晶硅包括发射极第一多晶硅体以及发射极第二多晶硅体，发射极第一多晶硅体填充在发射极沟槽内，发射极第二多晶硅体位于发射极沟槽的槽口上方，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，发射极金属层能直接与发射极第二多晶硅体欧姆接触或与发射极第二多晶硅体的侧壁接触，从而能实现发射极金属层与发射极多晶硅的欧姆接触，避免了现有工艺难度较大的制作工艺，降低了IGBT器件的加工难度，提高了IGBT器件的可加工能力，提高了IGBT器件的加工良率。

技术领域

本发明涉及一种IGBT器件，尤其是一种能提高加工良率的IGBT器件，属于IGBT器件的技术领域。

背景技术

IGBT是功率半导体器件中具有代表性的一类器件，因其同时具有高耐压、低导通压降、易驱动、开关速度快等优点，在开关电源、变频调速、逆变器等许多功率领域有重要的应用。

随着IGBT技术的发展，沟槽栅IGBT器件逐渐成为主流。为了提高沟槽栅IGBT器件导通时发射极附近的载流子浓度，沟槽栅的密度越来越大，器件的寄生输入电容增大，严重影响了IGBT器件的整体性能。通过将器件中部分沟槽栅通过接触孔与发射极金属层相连，可以有效降低IGBT器件的寄生输入电容，缓解了沟槽栅密度增大导致输入电容增大的问题，提升了器件的整体性能。

由于沟槽栅的宽度较窄，在沟槽栅上设置接触孔与发射极金属层相连对半导体加工精度要求很高，主要涉及到的接触孔开孔、接触孔与槽栅的对准以及发射极金属的填充工序均需要很高的加工精度，目前国内的加工设备很难保证产品的实现，以及产品量产后的良率。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种能提高加工良率的IGBT器件，其结构紧凑，能降低IGBT器件的加工难度，提高IGBT器件的可加工能力，提高加工良率，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述能提高加工良率的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；

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。

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。