[發明專利]一種溝槽柵型IGBT芯片及其制作方法

有效

• 申請號: 201510766095.2
• 申請日: 2015-11-10
• 公開（公告）號: CN105374859B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 劉國友;覃榮震;黃建偉;羅海輝;戴小平
• 申請（專利權）人: 株洲南車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種溝槽柵型IGBT芯片，其特征在于，包括至少一個元胞，所述元胞包括：

漂移區；

位于所述漂移區一表面上的基區；

位于所述基區背離所述漂移區一側、且沿第一方向設置的第一常規溝槽和第二常規溝槽，所述第一常規溝槽和第二常規溝槽均延伸至所述漂移區，所述第一常規溝槽內設置有第一常規柵層，所述第二常規溝槽內設置有第二常規柵層，且所述第一常規溝槽的內壁與第一常規柵層之間和所述第二常規溝槽的內壁與第二常規柵層之間均設置有一第一柵氧化層；

以及，位于所述述基區背離所述漂移區一側、且沿第二方向間隔設置的多個第一輔助溝槽和多個第二輔助溝槽，所述第一輔助溝槽和第二輔助溝槽均延伸至所述漂移區，所述第一輔助溝槽與所述第一常規溝槽相連通，所述第二輔助溝槽與所述第二常規溝槽相連通，所述第一輔助溝槽內設置有第一輔助柵層，所述第一輔助溝槽的內壁與所述第一輔助柵層之間設置有第一輔助柵氧化層，所述第二輔助溝槽內設置有第二輔助柵層，所述第二輔助溝槽的內壁與所述第二輔助柵層之間設置有第二輔助柵氧化層，其中，所述第一方向與第二方向相交。

2.根據權利要求1所述的溝槽柵型IGBT芯片，其特征在于，所述第一輔助溝槽和第二輔助溝槽的數量相同；

所述第一輔助溝槽和第二輔助溝槽相對設置。

3.根據權利要求2所述的溝槽柵型IGBT芯片，其特征在于，所述第一輔助溝槽和第二輔助溝槽之間相連通。

4.根據權利要求2或3所述的溝槽柵型IGBT芯片，其特征在于，沿所述第二方向，所述第一常規溝槽和第二常規溝槽之間區域被間隔設置的所述多個第一輔助溝槽劃分為多個子區域；

至少一個所述子區域內設置有源極區。

5.根據權利要求1所述的溝槽柵型IGBT芯片，其特征在于，所述第一輔助溝槽和第二輔助溝槽的邊角區域通過倒角處理。

6.根據權利要求1所述的溝槽柵型IGBT芯片，其特征在于，所述溝槽柵型IGBT芯片還包括：

位于所述基區背離所述漂移區一側、且位于所述第一常規溝槽背離所述第二常規溝槽一側的至少一個第一虛溝槽；

所述第一虛溝槽內設置有第一虛柵層；

所述第一虛溝槽的內壁與所述第一虛柵層之間設置有第二柵氧化層。

7.根據權利要求1所述的溝槽柵型IGBT芯片，其特征在于，所述溝槽柵型IGBT芯片還包括：

位于所述基區背離所述漂移區一側、且位于所述第二常規溝槽背離所述第一常規溝槽一側的至少一個第二虛溝槽；

所述第二虛溝槽內設置有第二虛柵層；

所述第二虛溝槽的內壁與所述第二虛柵層之間設置有第三柵氧化層。

8.根據權利要求1所述的溝槽柵型IGBT芯片，其特征在于，所述第一常規溝槽延伸至所述漂移區的深度、所述第二常規溝槽延伸至所述漂移區的深度、所述第一輔助溝槽延伸至所述漂移區的深度和所述第二輔助溝槽延伸至所述漂移區的深度均相同。

9.根據權利要求1所述的溝槽柵型IGBT芯片，其特征在于，所述第一常規溝槽的寬度、所述第二常規溝槽的寬度、所述第一輔助溝槽的寬度和所述第二輔助溝槽的寬度均相同。

10.根據權利要求1所述的溝槽柵型IGBT芯片，其特征在于，所述溝槽柵型IGBT芯片還包括：

位于所述基區與所述漂移區之間的阱區。

11.一種溝槽柵型IGBT芯片的制作方法，其特征在于，包括：

提供一襯底，所述襯底包括漂移區和位于所述漂移區一表面上的基區；

在所述基區背離所述漂移區一側、且沿第一方向制作第一常規溝槽和第二常規溝槽，同時在所述述基區背離所述漂移區一側、且沿第二方向間隔制作多個第一輔助溝槽和多個第二輔助溝槽，所述第一常規溝槽、第二常規溝槽、第一輔助溝槽和第二輔助溝槽均延伸至所述漂移區，且所述第一輔助溝槽與所述第一常規溝槽相連通，所述第二輔助溝槽與所述第二常規溝槽相連通；其中，所述第一方向與第二方向相交；

在所述第一常規溝槽和第二常規溝槽柵的內壁制作第一柵氧化層，且在所述第一輔助溝槽的內壁制作第一輔助柵氧化層和在所述第二輔助溝槽的內壁制作第二輔助柵氧化層后，在所述第一常規溝槽內填充第一常規柵層、在所述第二常規溝槽內填充第二常規柵層、在所述第一輔助溝槽內填充第一輔助柵層和在所述第二輔助溝槽內填充第二輔助柵層。