[發(fā)明專利]一種溝槽柵IGBT器件及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011474978.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112687728B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁利曉;覃榮震;朱利恒;寧旭斌;劉葳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲中車時(shí)代半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/06
• 分類號(hào): H01L29/06;H01L21/331;H01L29/739
• 代理公司: 北京聿宏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;陳敏

1.一種溝槽柵IGBT器件，其特征在于，所述器件包括：

第一導(dǎo)電類型襯底；

設(shè)置于所述第一導(dǎo)電類型襯底上的第一溝槽柵和第二溝槽柵，所述第一溝槽柵和第二溝槽柵相互平行且均沿第一方向延伸；以及

設(shè)置于所述第一溝槽柵和第二溝槽柵之間的浮空區(qū)，所述浮空區(qū)包括沿所述第一方向交替間隔排布的P型浮空塊和N型浮空塊；

其中，每個(gè)所述P型浮空塊的摻雜量與相鄰的每個(gè)所述N型浮空塊的摻雜量相等。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT器件，其特征在于，所述P型浮空塊包括低摻雜的P型摻雜區(qū)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的IGBT器件，其特征在于，所述N型浮空塊包括低摻雜的N型摻雜區(qū)，或所述N型浮空塊為所述第一導(dǎo)電類型襯底的一部分。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的IGBT器件，其特征在于，所述P型浮空塊和N型浮空塊均為具有相同高度的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，每個(gè)所述P型浮空塊沿所述第一方向的長(zhǎng)度為a，每個(gè)所述N型浮空塊沿所述第一方向的長(zhǎng)度為b，每個(gè)所述P型浮空塊的摻雜濃度為N1，每個(gè)所述N型浮空塊的摻雜濃度為N2，且a*N1＝b*N2。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的IGBT器件，其特征在于，所述器件還包括設(shè)置于所述第一溝槽柵和第二溝槽柵遠(yuǎn)離所述浮空區(qū)一側(cè)的P型體區(qū)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的IGBT器件，其特征在于，所述器件還包括位于所述P型體區(qū)之上的重?fù)诫sN型區(qū)以及設(shè)置于所述重?fù)诫sN型區(qū)之上的發(fā)射極。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的IGBT器件，其特征在于，所述第一溝槽柵和第二溝槽柵電位連接到柵電極。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的IGBT器件，其特征在于，在所述第一溝槽柵和第二溝槽柵之間設(shè)置有至少一個(gè)沿所述第一方向延伸的第三溝槽柵，所述第三溝槽柵電位連接到發(fā)射極。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的IGBT器件，其特征在于，所述浮空區(qū)包括被所述第三溝槽柵分隔開(kāi)的沿所述第一方向延伸的多個(gè)浮空子區(qū)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的IGBT器件，其特征在于，所述器件還包括設(shè)置于所述第一導(dǎo)電類型襯底的遠(yuǎn)離所述第一溝槽柵和第二溝槽柵的一側(cè)的集電極。

11.一種溝槽柵IGBT器件的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

提供第一導(dǎo)電類型襯底；

在所述第一導(dǎo)電類型襯底上形成第一溝槽柵和第二溝槽柵，所述第一溝槽柵和第二溝槽柵相互平行且均沿第一方向延伸；以及

在所述第一溝槽柵和第二溝槽柵之間形成浮空區(qū)，所述浮空區(qū)包括沿所述第一方向交替間隔排布的P型浮空塊和N型浮空塊；

其中，每個(gè)所述P型浮空塊的摻雜量與相鄰的每個(gè)所述N型浮空塊的摻雜量相等。