IGBT功率器件.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115881762A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202111129891.7(22)申请日2021.09.26(71)申请人苏州东微半导体股份有限公司地址215123江苏省苏州市苏州工业园区金鸡湖大道99号苏州纳米城西北区20栋515室(72)发明人林敏之刘伟袁愿林刘磊(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332专利代理师李彩玲(51)Int.Cl.H01L29/06(2006.01)H01L29/423(2006.01)H01L29/739(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称IGBT功率器件(57)摘要本发明属于半导体功率器件技术领域，具体公开了一种IGBT功率器件，包括由若干个元胞结构周期性排列组成的元胞区，所述元胞结构包括：n型外延层；位于所述n型外延层内的两个第一沟槽以及介于两个所述第一沟槽之间的至少三个栅沟槽，所述栅沟槽的深度小于所述第一沟槽的深度；位于所述n型外延层内的n型电荷存储区，每个所述栅沟槽的底部均设有一个所述n型电荷存储区；所述第一沟槽内设有绝缘层和导电层，所述栅沟槽内设有栅介质层和栅极；位于所述n型外延层内且介于相邻两个所述栅沟槽之间的p型体区，所述p型体区内设有n型发射极区。CN115881762ACN115881762A权利要求书1/1页1.IGBT功率器件，其特征在于，包括由若干个元胞结构周期性排列组成的元胞区，所述元胞结构包括：n型外延层；位于所述n型外延层内的两个第一沟槽以及介于两个所述第一沟槽之间的至少三个栅沟槽，所述栅沟槽的深度小于所述第一沟槽的深度；位于所述n型外延层内的n型电荷存储区，每个所述栅沟槽的底部均设有一个所述n型电荷存储区；所述第一沟槽内设有绝缘层和导电层，所述栅沟槽内设有栅介质层和栅极；位于所述n型外延层内且介于相邻两个所述栅沟槽之间的p型体区，所述p型体区内设有n型发射极区。2.如权利要求1所述的IGBT功率器件，其特征在于，所述第一沟槽与相邻的所述栅沟槽毗邻，所述栅极与所述导电层被所述绝缘层绝缘隔离。3.如权利要求1所述的IGBT功率器件，其特征在于，所述第一沟槽与相邻的所述栅沟槽被所述n型外延层分隔开。4.如权利要求3所述的IGBT功率器件，其特征在于，还包括p型掺杂区，所述p型掺杂区位于所述第一沟槽与相邻的所述栅沟槽之间的所述n型外延层内。5.如权利要求4所述的IGBT功率器件，其特征在于，所述p型掺杂区外接发射极电压。6.如权利要求1所述的IGBT功率器件，其特征在于，所述导电层外接发射极电压，所述栅极外接栅极电压。7.如权利要求1所述的IGBT功率器件，其特征在于，还包括p型集电极区，所述p型集电极区位于所述n型外延层下方。8.如权利要求7所述的IGBT功率器件，其特征在于，还包括n型集电极区，所述n型集电极区位于所述n型外延层下方且与所述p型集电极区交替间隔设置。9.如权利要求7所述的IGBT功率器件，其特征在于，还包括n型场截止区，所述n型场截止区介于所述p型集电极区与所述n型外延层之间。10.如权利要求1所述的IGBT功率器件，其特征在于，位于每个所述栅沟槽的底部的所述n型电荷存储区相连接成形成一个n型电荷存储层。2CN115881762A说明书1/3页IGBT功率器件技术领域[0001]本发明属于半导体功率器件技术领域，特别是涉及一种IGBT功率器件。背景技术[0002]绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)功率器件是由金属氧化物半导体(MetalOxideSemiconductor，MOS)晶体管和双极型晶体管复合而成的一种器件，IGBT功率器件的输入极为MOS晶体管，输出极为PNP型晶体管，它融合了这两种晶体管器件的优点，既具有MOS晶体管驱动功率小和开关速度快的优点，又具有双极型晶体管饱和压降低和容量大的优点。[0003]IGBT功率器件通常在p型体区下方形成n型电荷存储层，用以调节IGBT功率器件的导通压降，n型电荷存储层的掺杂浓度越高，IGBT功率器件正向导通压降越小、关断时间越短。相关技术中，n型电荷存储层位于p型体区下方，需要通过高能离子注入工艺形成，工艺难度大，不易控制。发明内容[0004]有鉴于此，本发明的目的是提供一种IGBT功率器件，以降低n型电荷存储层的制造工艺难度。[0005]为达到本发明的上述目的，本发明提供了一种IGBT功率器件，包括由若干个元胞结构周期性排列组成的元胞区，所述元胞结构包括：[0006]n型外延层；[0007]位于所述n型外延层内的两个第一沟槽以及介于两个所述第一沟槽之间的至少三个栅沟槽，所述栅沟槽的深度小于所述第一沟槽的深度；[