[发明专利]沟槽栅型超结IGBT器件结构及制作方法

权利要求书

1.沟槽栅型超结IGBT器件结构，包括N-基区，其特征在于，还包括：

若干深槽，设置于所述N-基区内，所述深槽包括第一深槽区和第二深槽区；

所述第一深槽区位于所述深槽下方，所述第一深槽区内填充P型硅，形成P型硅区，所述P型硅区与相邻的所述N-基区形成横向PN结；

所述第二深槽区位于所述深槽上方，所述第二深槽区内填充多晶硅，形成多晶硅栅区；

栅极绝缘区，设置于所述第一深槽区与所述第二深槽区之间，用于使所述第一深槽区与所述第二深槽区之间绝缘；

栅极氧化层，设置于所述第二深槽区的内侧壁。

2.根据权利要求1所述的沟槽栅型超结IGBT器件结构，其特征在于，还包括：

Pwell区，设置于相邻所述第二深槽区之间；

Nplus区，设置于所述Pwell区的上方且与所述Pwell区相邻；

正面金属区，设置于所述Nplus区上方；

层间介质层，设置于所述正面金属区和所述Nplus区之间。

3.根据权利要求2所述的沟槽栅型超结IGBT器件结构，其特征在于，相邻所述第二深槽区之间设置两个相邻的所述Nplus区，相邻的所述Nplus区之间存在空隙，还包括：

连接孔，在竖直方向上贯穿所述层间介质层，并通过所述空隙穿过相邻所述Nplus区，用于连通所述正面金属区和所述Pwell区；

Pplus区，设置于所述Pwell区内所述连接孔的下方。

4.根据权利要求3所述的沟槽栅型超结IGBT器件结构，其特征在于，

所述连接孔内部填充所述正面金属区对应的正面金属；

所述Nplus区、所述Pplus区与所述正面金属区形成欧姆接触。

5.根据权利要求1所述的沟槽栅型超结IGBT器件结构，其特征在于，

所述N-基区下方由上至下依次设置有N型FS缓冲层、P+集电极区和背面金属区；

所述P+集电极区和所述背面金属区形成欧姆接触。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的沟槽栅型超结IGBT器件结构，其特征在于，

所述第一深槽区的深度和所述第二深槽区的深度按照预设比例设置。

7.沟槽栅型超结IGBT器件制备方法，在提供N-基区的基础上，其特征在于，包括步骤：

在所述N-基区内挖设若干深槽；

在所述深槽内填充P型硅后，回刻P型硅形成第一深槽区，使所述第一深槽区与相邻的所述N-基区形成横向PN结；

在所述第一深槽区内P型硅上淀积绝缘材料形成栅极绝缘区；

通过热氧化方式在所述栅极绝缘区上方的所述深槽侧壁形成栅极氧化层；

在所述栅极氧化层内部填充多晶硅材料，刻蚀形成多晶硅栅区，将所述多晶硅栅区作为第二深槽区。

8.根据权利要求7所述的沟槽栅型超结IGBT器件制备方法，其特征在于，所述的将所述多晶硅栅区作为第二深槽区之后，还包括：

在预设的Pwell图形区内注入3价离子，并热扩散形成Pwell区，所述Pwell图形区设置于相邻所述第二深槽区之间；

在预设的Nplus图形区内注入5价离子，并热扩散形成Nplus区，所述Nplus图形区位于所述Pwell区上方，且与所述Pwell区相邻，相邻所述第二深槽区之间设置两个相邻的所述Nplus区，相邻的所述Nplus区之间存在空隙；

在所述Nplus区上方淀积层间介质层；

在所述层间介质层中所述空隙正上方位置对应的区域刻蚀所述层间介质层，并进行硅过刻蚀形成连接孔，使所述连接孔贯穿所述层间介质层，并通过所述空隙穿过相邻所述Nplus区；

对所述连接孔进行3价离子注入，在所述连接孔下方的所述Pwell区内热扩散形成Pplus区；

在所述层间介质层上方溅射正面金属材料形成正面金属区。