[发明专利]低EMI噪声的绝缘栅双极型晶体管器件结构及其制造方法

权利要求书

1.一种低EMI噪声的绝缘栅双极型晶体管器件结构，包括从下至上依次层叠设置的P型集电极、N型缓冲层和N型外延层；从所述N型外延层上表面向下形成第一P型体区，每个所述第一P型体区沿三维空间的y方向延伸，相邻两个所述第一P型体区在沿三维空间的x方向上间隔排布；在所述第一P型体区上设有重掺杂的N型发射区，所述重掺杂的N型发射区沿所述第一P型体区的延伸方向间隔分布；在位于所述第一P型体区内侧的N型外延层中设有栅极沟槽；

其特征在于，位于相邻两个所述栅极沟槽之间的N型外延层中设有发射极沟槽，所述发射极沟槽沿三维空间的y方向延伸；在所述栅极沟槽和发射极沟槽中设置第一氧化层并填充多晶硅，分别形成栅极结构和发射极结构；在所述发射极结构周围设置第二P型体区，所述第二P型体区与所述发射极结构耦合；所述栅极结构和所述N型外延层的上表面设有第二氧化层，所述第二氧化层上设有发射极金属，所述发射极金属与所述重掺杂的N型发射区、发射极沟槽、第一P型体区和第二P型体区相接触。

2.如权利要求1所述的低EMI噪声的绝缘栅双极型晶体管器件结构，其特征在于，沿三维空间的y方向延伸的所述发射极沟槽包括多个发射极子沟槽，所述发射极子沟槽沿三维空间的y方向间隔排布，形成沿三维空间的y方向延伸的所述发射极沟槽；

相邻两个所述发射极子沟槽之间连接所述第二P型体区。

3.如权利要求1所述的低EMI噪声的绝缘栅双极型晶体管器件结构，其特征在于，沿三维空间的y方向延伸的所述发射极沟槽，在所述y方向上连续分布；

在所述发射极沟槽的延伸方向上间隔地设有多组所述第二P型体区，每组所述第二P型体区位于所述发射极沟槽的两侧。

4.如权利要求1所述的低EMI噪声的绝缘栅双极型晶体管器件结构，其特征在于，所述发射极沟槽有至少两组，至少两组的所述发射极沟槽在三维空间的x方向上间隔排布，且所述发射极沟槽之间相互平行。

5.如权利要求4所述的低EMI噪声的绝缘栅双极型晶体管器件结构，其特征在于，每组所述发射极沟槽包括多个发射极子沟槽，各组中的所述发射极子沟槽沿三维空间的y方向间隔排布，形成沿三维空间的y方向延伸的各组所述发射极沟槽；

相邻两个所述发射极子沟槽之间连接所述第二P型体区。

6.如权利要求4所述的低EMI噪声的绝缘栅双极型晶体管器件结构，其特征在于，沿三维空间的y方向延伸的各组所述发射极沟槽，分别在所述y方向上连续分布；

在所述发射极沟槽的延伸方向上间隔地设有多组所述第二P型体区，每组所述第二P型体区位于相邻两组发射极沟槽之间，以及发射极沟槽的最外侧。

7.如权利要求1~6中任一所述低EMI噪声的绝缘栅双极型晶体管器件结构，其特征在于，发射极沟槽的开口宽度可变，发射极沟槽的深度可变。

8.一种低EMI噪声的绝缘栅双极型晶体管器件的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：选取N型硅材料并外延生长N型外延层，并在所述N型外延层的背部注入硼离子形成P型集电极；

第二步：在所述N型外延层上选择性刻蚀出栅极沟槽和发射极沟槽，所述发射极沟槽位于相邻两个所述栅极沟槽之间；在所述栅极沟槽和发射极沟槽中生长第一氧化层，在所述第一氧化层上淀积多晶硅，刻蚀保留所述栅极沟槽和发射极沟槽内的多晶硅，分别形成栅极结构和发射极结构；

第三步：利用掩膜窗口，向位于所述栅极沟槽外侧的N型外延层中，和位于所述发射极结构周围的N型外延层中注入硼离子，退火后形成柱状的第一P型体区和第二P型体区，所述第二P型体区与所述发射极结构耦合；

第四步：利用掩膜窗口在第一P型体区中间隔地注入砷离子，退火激活后形成重掺杂的N型发射区，所述重掺杂的N型发射区沿所述第一P型体区的延伸方向间隔分布；

第五步：淀积第二氧化层，利用掩膜窗口将重掺杂的N型发射区、发射极沟槽、第一P型体区、第二P型体区上方的第二氧化层刻蚀掉，形成金属接触孔；

第六步：淀积制作发射极金属层，所述发射极金属层与重掺杂的N型发射区、发射极沟槽、第一P型体区和第二P型体区形成欧姆接触或肖特基接触。