[發明專利]一種溝槽柵型IGBT及其制作方法

在審

• 申請號: 201710992964.2
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN109698235A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 劉國友;朱利恒;戴小平;覃榮震
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/423;H01L21/331
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 陳暉

1.一種溝槽柵型IGBT，包括從上至下依次層疊布置的P基區(1)、N型漂移區(3)、N型緩沖層(4)和集電極區(5)；至少兩個溝槽柵(10)自所述P基區(1)的正面貫穿所述P基區(1)，并延伸至所述N型漂移區(3)；其特征在于，所述溝槽柵型IGBT還包括：分別形成于兩個溝槽柵(10)底部的埋氧化層(11)，及形成于所述埋氧化層(11)之上的N型增強層(2)；兩個埋氧化層(11)之間設置有間隔(12)以形成電流通道，所述N型增強層(2)包圍所述溝槽柵(10)的底部。

2.根據權利要求1所述的溝槽柵型IGBT，其特征在于：所述P基區(1)的正面布置有發射極(13)，通過所述埋氧化層(11)減小從所述發射極(13)流出的空穴路徑面積，抑制所述發射極(13)空穴的電流大小。

3.根據權利要求2所述的溝槽柵型IGBT，其特征在于：所述N型增強層(2)形成空穴勢壘，阻擋空穴從所述P基區(1)與N型漂移區(3)之間的PN結流出；所述N型增強層(2)同時減小所述埋氧化層(11)之間N型區的電阻，為電子電流提供電流通道，以降低所述溝槽柵型IGBT的導通壓降。

4.根據權利要求1、2或3任一項所述的溝槽柵型IGBT，其特征在于：所述間隔(12)的寬度為0.1～1.2μm。

5.根據權利要求4所述的溝槽柵型IGBT，其特征在于：所述P基區(1)的上表面距所述埋氧化層(11)的深度為6～8μm。

6.根據權利要求1、2、3或5任一項所述的溝槽柵型IGBT，其特征在于：所述N型增強層(2)的摻雜劑量為1e14cm^-2至4e13cm^-2。

7.根據權利要求5所述的溝槽柵型IGBT，其特征在于：所述埋氧化層(11)的厚度為0.1～0.5μm。

8.根據權利要求1、2、3、5或7任一項所述的溝槽柵型IGBT，其特征在于：在所述P基區(1)的上部，所述溝槽柵(10)的兩側形成有N+源極區(6)，所述N+源極區(6)之間不相接觸。

9.根據權利要求8所述的溝槽柵型IGBT，其特征在于：在所述P基區(1)的上部，兩個相鄰的所述N+源極區(6)之間形成有P+歐姆接觸區(15)。

10.一種溝槽柵型IGBT制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

S101)在第一基底(20)的表面生長第一氧化層(21)；

S102)對所述第一氧化層(21)進行刻蝕以形成窗口(22)，使所述第一氧化層(21)下方的第一基底(20)暴露；

S103)在上述步驟基礎上，將具有第一氧化層(21)的第一基底(20)與另一片第二基底(30)進行鍵合以形成中間體(40)，所述第一氧化層(21)與所述第二基底(30)鍵合形成埋氧化層(11)；

S104)對所述中間體(40)的正面進行研磨減薄后進行N型雜質注入及N阱推進。

11.根據權利要求10所述的溝槽柵型IGBT制作方法，其特征在于，還包括以下步驟：

S105)在上述步驟的基礎上，對所述中間體(40)的正面進行P型雜質注入及P阱推進；

S106)制作溝槽柵(10)，并進行N+注入及P+注入；

S107)在所述中間體(40)的正面進行鈍化層(7)淀積及刻蝕；

S108)在所述中間體(40)的正面進行金屬淀積；

S109)在所述中間體(40)的背面進行N型緩沖層N型雜質注入及集電區P型雜質注入。

12.根據權利要求10或11所述的溝槽柵型IGBT制作方法，其特征在于：所述步驟S101)進一步包括在所述第一基底(20)表面生長0.1～0.5μm的第一氧化層(21)。