[發明專利]一種IGBT功率器件

在審

• 申請號: 201811147326.1
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN110970496A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 劉磊;劉偉;毛振東;袁愿林
• 申請（專利權）人: 蘇州東微半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/06
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明屬于IGBT功率器件技術領域，具體公開了一種IGBT功率器件，包括：半導體襯底；位于所述半導體襯底中的至少一個柵溝槽；位于所述柵溝槽中的柵介質層、第一控制柵、第二控制柵、隔離介質層和屏蔽柵；位于所述半導體襯底中且靠近所述第一控制柵一側的體區；位于所述體區中的發射極區；位于所述體區上方的一個發射極接觸孔，所述發射極接觸孔延伸至所述柵溝槽上方，所述體區、所述發射極區、所述第一控制柵和所述屏蔽柵均通過所述發射極接觸孔中的發射極金屬層外接發射極電壓。本發明可以減小IGBT功率器件中相鄰的柵溝槽之間的間距，降低IGBT功率器件芯片的面積。

技術領域

本發明屬于絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)功率器件技術領域，特別是涉及一種可以減小相鄰的柵溝槽之間的間距的IGBT功率器件。

背景技術

圖1是現有技術的一種IGBT功率器件的剖面結構示意圖，如圖1所示，現有技術的一種IGBT功率器件包括：半導體襯底100，位于半導體襯底100的底部的p型集電極區10，位于半導體襯底100中且位于p型集電極區10之上的n型場截止區90，位于半導體襯底100中的多個柵溝槽，位于相鄰的所述柵溝槽之間的p型體區16，位于p型體區16中的n型發射極區17，介于p型體區16與n型場截止區90之間的半導體襯底部分是IGBT功率器件的n型漂移區11。位于所述柵溝槽中的柵介質層12、控制柵13、隔離介質層14和屏蔽柵15，控制柵13通常位于柵溝槽的上部的側壁位置處并通過外部柵極電壓來控制n型發射極區17與n型漂移區11之間的電流溝道的開啟和關斷。屏蔽柵15位于柵溝槽中并通過隔離介質層14與半導體襯底100和控制柵13隔離，屏蔽柵15通過發射極金屬層19與n型發射極區17連接。層間絕緣層18用于將發射極金屬層19與柵極金屬層隔離，基于剖面的位置關系，柵極金屬層在圖1中未示出。

現有技術的如圖1所示的IGBT功率器件，發射極金屬層19在p型體區16的中部位置與n型發射極區17和p型體區16接觸，通常發射極金屬層19嵌入至p型體區16中，p型體區16中在發射極金屬層19的兩側都設有n型發射極區17，受光刻工藝條件的限制，相鄰的柵溝槽之間的間距難以縮小。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種IGBT功率器件，以解決現有技術中的IGBT功率器件中相鄰的柵溝槽之間的間距難以縮小的問題。

為達到本發明的上述目的，本發明提供了一種IGBT功率器件，包括：

半導體襯底；

位于所述半導體襯底底部的p型集電極區；

位于所述半導體襯底中的至少一個柵溝槽；

分別位于所述柵溝槽的上部的兩側側壁位置處的第一控制柵和第二控制柵，所述第一控制柵和所述第二控制柵分別通過柵介質層與所述半導體襯底隔離；

位于所述柵溝槽中的屏蔽柵，所述屏蔽柵通過隔離介質層與所述半導體襯底、所述第一控制柵、所述第二控制柵隔離；

位于所述半導體襯底中且靠近所述第一控制柵一側的p型體區；

位于所述p型體區中的n型發射極區；

位于所述p型體區上方的一個發射極接觸孔，所述發射極接觸孔延伸至所述柵溝槽上方，所述p型體區、所述n型發射極區、所述第一控制柵和所述屏蔽柵均通過所述發射極接觸孔中的發射極金屬層外接發射極電壓；

所述第二控制柵外接柵極電壓。

可選的，本發明的一種IGBT功率器件，所述p型體區和所述柵溝槽依次間隔交替排列。

可選的，本發明的一種IGBT功率器件，所述發射極金屬層嵌入至所述p型體區內。