[发明专利]一种沟槽式栅极IGBT结构及其制作方法

权利要求书

1.一种沟槽式栅极IGBT结构，包括基板(12)，所述基板(12)上设置有IGBT芯片(15)，所述IGBT芯片(15)上设置有至少大于一个元胞，其特征在于，所述基板(12)的表面开设有环形槽(13)，所述环形槽(13)的内部设置有铅环(14)，所述元胞包括n型衬底(3)，所述n型衬底(3)的底部设置有p+集电极(2)，所述p+集电极(2)的底部设置有集电极金属(1)，所述n型衬底(3)的顶部设置有p型阱(6)，所述p型阱(6)的顶部依次设置有p+型短路区(8)和n+发射区(7)，所述n型衬底(3)的顶部开设有沟槽(11)，所述沟槽(11)位于所述n+发射区(7)，所述沟槽(11)的内壁设置有栅极氧化层(4)，所述栅极氧化层(4)上设置有栅极多晶层(5)，所述栅极多晶层(5)的顶部设置有氧化层(9)，所述n型衬底(3)的顶部设置有发射极金属(10)。

2.根据权利要求1所述的一种沟槽式栅极IGBT结构，其特征在于：所述栅极多晶层(5)的顶部边缘处设有突出部(51)。

3.根据权利要求1所述的一种沟槽式栅极IGBT结构，其特征在于：所述IGBT芯片(15)位于所述铅环(14)的内部。

4.一种沟槽式栅极IGBT的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，在n型衬底(3)的顶部进行P型杂质注入形成p型阱(6)；

S2，通过化学气象沉积法在衬底的底部生成一层二氧化硅作为硬掩膜后，光罩定义沟槽(11)结构的图案，通过刻蚀打开硬掩膜；

S3，采用刻蚀工艺，对硬掩膜打开的区域进行沟槽(11)刻蚀，形成沟槽(11)结构；

S4，在沟槽(11)结构底部周围区域，通过化学气象沉积法在沟槽(11)的表面生成一层氧化硅和掺杂多晶硅后，通过刻蚀形成作为栅极的栅极氧化层(4)和栅极多晶层(5)；

S5，采用湿法刻蚀，去除剩余的硬掩膜；

S6，通过光罩掩膜，刻蚀多晶层形成的突出部(51)结构，通过光刻定义出n+发射区(7)和p+型短路区(8)随后进行杂质注入；

S7，在栅极多晶层(5)的顶部生成一层氧化层(9)，在n型衬底(3)的顶部设置发射极金属(10)；

S8，通过光罩掩膜在向下刻蚀基板(12)得到环形槽(13)，向环形槽(13)内部填充铅环(14)；

S9，在n型衬底(3)的底部注入p型杂质形成p+集电极(2)，在n型衬底(3)的底部设置集电极金属(1)。