[發明專利]具有復合柵的IGBT芯片

有效

• 申請號: 201810149376.7
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN108538910B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 劉國友;朱春林;朱利恒
• 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
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;陳偉

1.一種具有復合柵的IGBT芯片，其特征為，包括晶圓基片以及形成在所述晶圓基片的上表面若干個依次排列的元胞，所述元胞包括兩個相互對稱的復合柵單元；

所述復合柵單元包括設置于所述晶圓基片上的源極區和柵極區，所述柵極區包括設置于所述源極區兩側的平面柵極區和溝槽柵極區；

所述溝槽柵極區包括位于所述晶圓基片上的溝槽柵子區以及位于所述溝槽柵子區上方的輔助子區，所述溝槽柵子區包括設置于所述晶圓基片上的溝槽、設置于所述溝槽內表面的第一氧化層以及填充于所述溝槽內形成溝槽柵極的多晶硅，所述輔助子區包括形成于所述晶圓基片上表面的第二氧化層、形成于所述第二氧化層上的多晶硅以及包圍所述第二氧化層上多晶硅外表面的絕緣層，所述溝槽內的多晶硅與所述輔助子區的多晶硅相連。

2.根據權利要求1所述的具有復合柵的IGBT芯片，其特征為，所述平面柵極區包括位于所述晶圓基片上表面的第三氧化層、位于所述第三氧化層上形成平面柵極的多晶硅以及包圍所述第三氧化層上多晶硅外表面的絕緣層。

3.根據權利要求1所述的具有復合柵的IGBT芯片，其特征為，所述源極區包括：

設置于所述平面柵極區和所述溝槽柵極區之間的P+區；

設置于所述P+區上方兩側的第一N+區和第二N+區；

設置于所述P+區下的P阱區；

以及設置于所述P阱區下的N阱區。

4.根據權利要求3所述的具有復合柵的IGBT芯片，其特征為，所述第一N+區和所述第二N+區分別位于所述平面柵極區和溝槽柵極區的輔助子區下方。

5.根據權利要求4所述的具有復合柵的IGBT芯片，其特征為，所述源極區還包括覆蓋所述平面柵極區、所述溝槽柵極區以及所述P+區的金屬層。

6.根據權利要求5所述的具有復合柵的IGBT芯片，其特征為，所述金屬層與所述第一N+區和第二N+區接觸連接。

7.根據權利要求3-6中任一項所述的具有復合柵的IGBT芯片，其特征為，所述P+區分別與所述第一N+區和第二N+區接觸連接。

8.根據權利要求2-7中任一項所述的具有復合柵的IGBT芯片，其特征為，所述平面柵極與所述溝槽柵極短接。

9.根據權利要求1-8中任一項所述的具有復合柵的IGBT芯片，其特征為，所述元胞呈正六邊形、正方形或長條形。

10.根據權利要求1-9中任一項所述的具有復合柵的IGBT芯片，其特征為，還包括形成在所述晶圓基片的下表面的背部結構，所述背部結構為穿通型、非穿通型或軟穿通型。