[发明专利]具有载流子存储结构的IGBT器件及其制造方法

摘要

本发明涉及一种具有载流子存储结构的IGBT器件及其制造方法，其有源区采用沟槽结构，在有源区的第一导电类型漂移区内设有第二导电类型体区，元胞沟槽位于第二导电类型体区内，深度伸入第二导电类型体区下方的第一导电类型漂移区内；在有源区的第一导电类型漂移区内设有载流子存储结构，所述载流子存储结构包括用于将元胞沟槽伸入第一导电类型漂移区内外壁全包围的第一导电类型载流子存储区，第一导电类型载流子存储区的掺杂浓度大于第一导电类型漂移区的掺杂浓度。本发明能够同时满足较低的导通压降和极快的关断特性，并且能够将保证将耐压击穿位置调整至元胞区，以保证较高的抗电压浪涌能力，不增加芯片制造成本，降低芯片面积。

主权项

1.一种具有载流子存储结构的IGBT器件，在所述IGBT器件的俯视平面上，包括位于半导体基板上的有源区以及终端保护区，所述有源区位于半导体基板的中心区，终端保护区位于有源区的外圈并环绕包围所述有源区；在所述IGBT器件的截面上，半导体基板具有两个相对的主面，所述主面包括第一主面以及与第一主面相对应的第二主面，半导体基板的第一主面与第二主面间包括第一导电类型漂移区；在所述IGBT器件的截面上，有源区采用沟槽结构，在有源区的第一导电类型漂移区内设有第二导电类型体区，第二导电类型体区位于第一导电类型漂移区内的上部，元胞沟槽位于第二导电类型体区内，深度伸入第二导电类型体区下方的第一导电类型漂移区内；其特征是：在有源区的第一导电类型漂移区内设有载流子存储结构，所述载流子存储结构包括用于将元胞沟槽伸入第一导电类型漂移区内外壁全包围的第一导电类型载流子存储区，第一导电类型载流子存储区的掺杂浓度大于第一导电类型漂移区的掺杂浓度；当相邻的N+载流子存储区相互连接后，所形成的载流子存储结构中，在垂直于元胞沟槽长度以及平行于元胞沟槽的长度方向上，载流子存储结构内N型掺杂浓度是非均匀分布的；在所述IGBT器件的截面上，终端保护区包括第二导电类型保护环、第一导电类型截止环以及用于形成主结的第二导电类型结区，所述第二导电类型结区与有源区内邻近终端保护区的元胞沟槽接触，第二导电类型保护环位于第二导电类型结区与第一导电类型截止环间，第一导电类型截止环位于终端保护区的外圈，第一导电类型截止环与半导体基板第一主面上的截止环金属欧姆接触。