IGBT器件.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115832031A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211434920.5(22)申请日2022.11.16(71)申请人上海擎茂微电子科技有限公司地址200241上海市闵行区东川路555号2号楼2037(72)发明人王海军吴小利(74)专利代理机构上海浦一知识产权代理有限公司31211专利代理师郭四华(51)Int.Cl.H01L29/739(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称IGBT器件(57)摘要本发明公开了一种IGBT器件包括：多个第一沟槽栅，包括填充于第一栅极沟槽中的第一栅介质层和第一栅极导电材料层，第一栅极导电材料层连接到栅极。在版图结构上，各第一栅极沟槽平行排列。在至少一条第一栅极沟槽上设置有米勒电容连续调节结构，包括：第二沟槽栅，第二沟槽栅包括填充于第二栅极沟槽中的第二栅介质层和第二栅极导电材料层。第二栅极沟槽和对应的第一栅极沟槽相交，第二和第一栅极沟槽相连通，第二和第一栅极导电材料层电连接；利用第二和第一栅极沟槽相交的特点，第二栅极沟槽的长度、间距和数量都独立于第一栅极沟槽，通过调节第二栅极沟槽的长度、间距或数量调节米勒电容并实现米勒电容的连续调节，以实现对芯片性能进行更精细控制。CN115832031ACN115832031A权利要求书1/2页1.一种IGBT器件，其特征在于，包括：多个第一沟槽栅，所述第一沟槽栅包括填充于第一栅极沟槽中的第一栅介质层和第一栅极导电材料层，所述第一栅极导电材料层连接到由正面金属层组成的栅极；在版图结构上，各所述第一栅极沟槽平行排列；在至少一条所述第一栅极沟槽上设置有米勒电容连续调节结构；所述米勒电容连续调节结构包括：第二沟槽栅，所述第二沟槽栅包括填充于第二栅极沟槽中的第二栅介质层和第二栅极导电材料层；所述第二栅极沟槽和对应的所述第一栅极沟槽相交，所述第二栅极沟槽和所述第一栅极沟槽相连通，所述第二栅极导电材料层和所述第一栅极导电材料层电连接；利用所述第二栅极沟槽和所述第一栅极沟槽相交的特点，所述第二栅极沟槽的长度、间距和数量都独立于所述第一栅极沟槽，通过调节所述第二栅极沟槽的长度、间距或数量调节米勒电容并实现所述米勒电容的连续调节。2.如权利要求1所述的IGBT器件，其特征在于，还包括：一个以上的第一伪栅沟槽填充结构，所述第一伪栅沟槽填充结构包括填充于第三伪栅极沟槽中的第三栅介质层和第三栅极导电材料层，所述第三栅极导电材料层连接到由正面金属层组成的发射极；在版图结构上，所述第三伪栅极沟槽和各所述第一栅极沟槽平行排列。3.如权利要求2所述的IGBT器件，其特征在于：所述第二栅极沟槽和对应的所述第一栅极沟槽垂直相交。4.如权利要求3所述的IGBT器件，其特征在于：所述第二栅极沟槽的宽度等于所述第一栅极沟槽的宽度。5.如权利要求3所述的IGBT器件，其特征在于：所述第二栅极沟槽和对应的所述第一栅极沟槽的一个侧面相交。6.如权利要求5所述的IGBT器件，其特征在于：在对应的所述第一栅极沟槽的一个侧面上设置有所述第二栅极沟槽或者在对应的所述第一栅极沟槽的二个侧面上都设置有所述第二栅极沟槽。7.如权利要求3所述的IGBT器件，其特征在于：所述第二栅极沟槽穿过对应的所述第一栅极沟槽的两个侧面。8.如权利要求6所述的IGBT器件，其特征在于：在和对应的所述第一栅极沟槽的一个侧面相交的多个所述第二栅极沟槽之间连接有第四栅极沟槽；由填充于所述第四栅极沟槽中的第四栅介质层和所述第四栅极导电材料层组成第四沟槽栅。9.如权利要求8所述的IGBT器件，其特征在于：剖面结构上，IGBT器件包括：第二导电类型掺杂的体区，第一导电类型掺杂的漂移区，形成于所述体区表面的第一导电类型重掺杂的发射区，位于所述漂移区背面的第二导电类型重掺杂的集电区；所述第一栅极沟槽、所述第二栅极沟槽、所述第三伪栅极沟槽和所述第四栅极沟槽都穿过所述体区；所述发射区和所述体区的顶部通过第一接触孔连接到所述发射极。2CN115832031A权利要求书2/2页10.如权利要求9所述的IGBT器件，其特征在于：在版图结构上，各所述第一接触孔和所述第一栅极沟槽平行排列；在所述第一栅极沟槽的排列方向上，两个相邻的所述第一接触孔之间区域组成所述IGBT器件的周期单元。11.如权利要求1或2所述的IGBT器件，其特征在于，还包括：一个以上的第二伪栅沟槽填充结构，所述第二伪栅沟槽填充结构包括填充于第五伪栅极沟槽中的第五栅介质层和第五栅极导电材料层，所述第五栅极导电材料层连接到由正面金属层组成的发射极；在版图结构上，所述第五伪栅极沟槽和所述第二栅极沟槽平行，在相邻的所述第二栅极沟槽之间设置有多个所述第五伪栅极沟槽。12.如权利要求11所述