[发明专利]一种具有超结结构的IGBT及其制备方法有效
| 申请号： | 201410116773.6 | 申请日： | 2014-03-26 |
| 公开（公告）号： | CN104779276B | 公开（公告）日： | 2020-01-21 |
| 发明（设计）人： | 杨凡力 | 申请（专利权）人： | 上海提牛机电设备有限公司 |
| 主分类号： | H01L29/739 | 分类号： | H01L29/739;H01L29/06;H01L21/331 |
| 代理公司： | 31105 上海智力专利商标事务所(普通合伙) | 代理人： | 周涛 |
| 地址： | 201405*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 具有 结构 igbt 及其 制备 方法 | ||
1.一种具有超结结构的IGBT，其特征在于，所述具有超结结构的IGBT包括集电极、P+型集电极区层、漂移区、P型基极区和N型发射极区，所述P型基极区和N型发射极区内设有栅沟槽，所述栅沟槽内设有栅电极，在所述栅沟槽底部与所述P+型集电极区层之间设有P型区域，所述P型区域分别与所述栅沟槽底部和所述P+型集电极区层相连，相邻所述P型区域之间以绝缘介质填充；
所述具有超结结构的IGBT的制备方法步骤如下：
步骤一：依次在p+型集电极区层衬底(100)的主表面上外延生长N+型buffer缓冲层(200)和N-型漂移层(300)；
步骤二：继续在N-型漂移层(300)上延伸制作P-型基极层(400)和N+发射极层(500)；
步骤三：从N+发射极层腐蚀至P+型集电极区层形成沟槽；
步骤四：采用大离子角度注入的方式在沟槽侧壁注入P型离子形成P型区域；
步骤五：采用绝缘介质填充好沟槽；
步骤六：在填充好的沟槽上继续刻蚀较大的栅沟槽；
步骤七：在栅沟槽内加入栅氧化层和栅电极。
2.根据权利要求1所述的具有超结结构的IGBT，其特征在于，所述栅电极与栅沟槽之间设有栅氧化层。
3.根据权利要求2所述的具有超结结构的IGBT，其特征在于，所述栅电极顶部设有绝缘层。
4.根据权利要求1所述的具有超结结构的IGBT，其特征在于，所述绝缘介质为二氧化硅。
5.根据权利要求1所述的具有超结结构的IGBT，其特征在于，所述绝缘介质为多晶硅。
6.根据权利要求1至5之一所述的具有超结结构的IGBT，其特征在于，所述P+型集电极区层和漂移区之间还设有缓冲层，所述集电极与P+型集电极区层相邻，所述缓冲层与所述漂移区相邻。
7.一种具有超结结构的IGBT制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
在P+型集电极区层衬底上外延N buffer缓冲层和N-漂移区层；
制作P-型基极层和N+发射极层；
从N+发射极层腐蚀至P+型集电极区层形成沟槽；
在沟槽侧壁注入P型离子形成P型区域；
采用绝缘介质填充好沟槽；
在填充好的沟槽上继续刻蚀较大的栅沟槽；
在栅沟槽内加入栅氧化层和栅电极；
其中P型区域设置在栅沟槽底部与P+型集电极区层之间，并分别与栅沟槽底部和P+型集电极区层相连。
8.根据权利要求7所述的一种具有超结结构的IGBT制备方法，其特征在于，所述步骤在沟槽侧壁注入P型离子形成P型区域采用的是大角度离子注入的方式。
9.根据权利要求7所述的一种具有超结结构的IGBT制备方法，其特征在于，所述采用绝缘介质填充好沟槽采用的绝缘介质是二氧化硅。
10.根据权利要求7至9之一所述的一种具有超结结构的IGBT制备方法，其特征在于，所述在栅沟槽内加入栅氧化层和栅电极具体为：栅氧和原位掺杂多晶淀积。
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