[發(fā)明專利]一種IGBT器件及其制作方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201210418809.7
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN103794638A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 談景飛;朱陽軍;褚為利;張文亮;王波
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;江蘇中科君芯科技有限公司;江蘇物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/739;H01L21/331
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種IGBT器件，其特征在于，包括：

基底，所述基底包括漂移區(qū)；

位于所述基底正面的柵極結構和源極結構，所述源極結構包括位于所述漂移區(qū)表面內(nèi)的阱區(qū)，以及位于所述阱區(qū)表面內(nèi)的源區(qū)；

位于所述漂移區(qū)表面內(nèi)的載流子存儲層，該載流子存儲層位于所述阱區(qū)下方，且與所述阱區(qū)底部存在間隙，該載流子存儲層的摻雜類型與所述漂移區(qū)的摻雜類型相同，且載流子存儲層的摻雜濃度大于漂移區(qū)的摻雜濃度；

位于所述基底背面的集電區(qū)，所述集電區(qū)與所述漂移區(qū)摻雜類型相反。

2.根據(jù)權利要求1所述的IGBT器件，其特征在于，所述載流子存儲層位于所述柵極結構的下方，且與所述柵極結構下表面平行。

3.根據(jù)權利要求2所述的IGBT器件，其特征在于，所述漂移區(qū)為N型輕摻雜漂移區(qū)，所述載流子存儲層為N型重摻雜載流子存儲層。

4.根據(jù)權利要求2所述的IGBT器件，其特征在于，所述阱區(qū)的深度為2μm-8μm，所述載流子存儲層上表面與所述基底上表面的距離為10μm-15μm。

5.根據(jù)權利要求4所述的IGBT器件，其特征在于，所述載流子存儲層的厚度為0.5μm-1.5μm。

6.根據(jù)權利要求2所述的IGBT器件，其特征在于，還包括：

位于所述漂移區(qū)下表面和所述載流子存儲層下表面之間的緩沖層，該緩沖層下表面與所述漂移區(qū)下表面存在間隙，且其上表面與所述載流子存儲層下表面存在間隙。

7.根據(jù)權利要求6所述的IGBT器件，其特征在于，所述緩沖層下表面與所述基底下表面的距離為10μm-15μm。

8.根據(jù)權利要求7所述的IGBT器件，其特征在于，所述緩沖層的厚度為0.5μm-1.5μm。

9.根據(jù)權利要求2所述的IGBT器件，其特征在于，所述柵極結構為，位于所述基底表面上的平面柵極結構；

或者為，位于所述基底表面內(nèi)的溝槽柵極結構。

10.根據(jù)權利要求1-9任一項所述的IGBT器件，其特征在于，所述集電區(qū)包括：

深入所述基底背面內(nèi)的集電區(qū)，所述集電區(qū)的表面與所述基底背面平行，且所述集電區(qū)下表面與所述基底背面重合；

或者，位于所述基底背面下方的集電區(qū)。

11.一種IGBT器件制作方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底包括漂移區(qū)；

在所述基底正面形成柵極結構和源極結構，所述源極結構包括位于所述漂移區(qū)表面內(nèi)的阱區(qū)，以及位于所述阱區(qū)表面內(nèi)的源區(qū)；

在所述漂移區(qū)表面內(nèi)形成載流子存儲層，該載流子存儲層位于所述阱區(qū)下方，且與所述阱區(qū)底部存在間隙，該載流子存儲層的摻雜類型與所述漂移區(qū)的摻雜類型相同，且載流子存儲層的摻雜濃度大于漂移區(qū)的摻雜濃度；

在所述基底背面形成集電區(qū)，所述集電區(qū)與所述漂移區(qū)摻雜類型相反。

12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其特征在于，所述在所述漂移區(qū)表面內(nèi)形成載流子存儲層為：在所述柵極結構的下方形成所述載流子存儲層，且所述載流子存儲層與所述柵極結構下表面平行。

13.根據(jù)權利要求12所述的方法，其特征在于，還包括：

在所述漂移區(qū)下表面和所述載流子存儲層下表面之間形成緩沖層，該緩沖層下表面與所述漂移區(qū)下表面存在間隙，且其上表面與所述載流子存儲層下表面存在間隙。

14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其特征在于，通過氫離子注入形成所述載流子存儲層和所述緩沖層。

15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于，形成所述載流子存儲層時，所述氫離子注入的注入劑量為1.0×10⁸cm^-2-1.0×10¹⁰cm^-2，注入能量為1MeV-2?MeV。

16.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于，形成所述緩沖層時，所述氫離子注入的注入劑量為1.0×10¹⁰cm^-2-1.0×10¹²cm^-2，注入能量為1MeV-2MeV。