[发明专利]一种沟槽栅IGBT芯片

权利要求书

1.一种沟槽栅IGBT芯片，包括若干个相互并联的元胞，每个元胞包括第I沟槽栅和第II沟槽栅，所述沟槽栅之间由第一导电类型区域隔离，所述第II沟槽位于所述第I沟槽的一侧，在所述第I沟槽栅的另一侧设置有发射极和第二导电类型的源极区，所述发射极和所述第二导电类型的源极区位于第一导电类型基区内，其特征在于，所述沟槽栅IGBT芯片还包括：形成于所述第一导电类型区域内的第III沟槽栅，所述第III沟槽栅的栅长所在的直线与所述第II沟槽栅的栅长所在的直线相交；其中，所述第一导电类型与所述第二导电类型相反；

所述第II沟槽栅和所述第III沟槽栅均为多个，所述第III沟槽栅的栅长所在的直线与所述第II沟槽的栅长所在的直线相交时形成多个交汇处，所述多个交汇处包括多个第一交汇处和多个第二交汇处，在所述第一交汇处，第III沟槽栅与所述第II沟槽栅相互连接，在所述第二交汇处，所述第III沟槽栅与所述第II沟槽栅相互隔离。

2.根据权利要求1所述的沟槽栅IGBT芯片，其特征在于，所述第II沟槽栅与所述第III沟槽栅相互连接。

3.根据权利要求1所述的沟槽栅IGBT芯片，其特征在于，所述第II沟槽栅和所述第III沟槽栅均为多个，所述第III沟槽中的任意一个均与至少两个所述第II沟槽栅相互连接。

4.根据权利要求1或2所述的沟槽栅IGBT芯片，其特征在于，所述第III沟槽栅为多个，每相邻两个所述第III沟槽栅之间的间距相同。

5.根据权利要求1或2所述的沟槽栅IGBT芯片，其特征在于，所述第II沟槽栅为多个，每相邻两个第II沟槽栅之间的间距相同。

6.根据权利要求1-3任一项所述的沟槽栅IGBT芯片，其特征在于，各个所述沟槽栅的沟槽宽度相同，和/或，各个所述沟槽栅的沟槽深度相同。

7.根据权利要求1-3任一项所述的沟槽栅IGBT芯片，其特征在于，所述沟槽栅IGBT芯片包括衬底，所述沟槽栅形成于所述衬底内部，所述沟槽栅包括填充在沟槽内的多晶硅，所述多晶硅与所述衬底之间通过绝缘层隔离。

8.根据权利要求7所述的沟槽栅IGBT芯片，其特征在于，填充在所述第I沟槽栅内的多晶硅引出到所述沟槽栅IGBT芯片表面，填充在所述第II沟槽和所述第III沟槽内的多晶硅处于悬浮状态。

9.根据权利要求3所述的沟槽栅IGBT芯片，其特征在于，所述第一导电类型区域被分割成若干个第一导电类型子区域，每个所述第一导电类型的子区域处于悬浮状态。

10.根据权利要求1所述的IGBT芯片，其特征在于，所述第二交汇处为多个，所述多个第二交汇处呈阵列分布，所述阵列单元的形状为矩形或菱形；

所述矩形的一边长为相邻两个所述第II沟槽栅之间的间距的2倍，另一边长为相邻两个所述第III沟槽栅之间的间距的2倍；

所述菱形的长轴长度为相邻两个所述第II沟槽栅之间的间距的4倍，短轴长度为相邻两个所述第III沟槽栅之间的间距的2倍，或者，所述菱形的长轴长度为相邻两个所述第III沟槽栅之间的间距的4倍，短轴长度为相邻两个所述第II沟槽栅之间的间距的2倍。

11.根据权利要求1-3任一项所述的沟槽栅IGBT芯片，其特征在于，所述第一导电类型区域被分割成若干个第一导电类型子区域，所述沟槽栅IGBT芯片还包括：设置在所述第二交汇处的引出窗口，所述引出窗口用于将所述第二交汇处周边的各个第一导电类型子区域引出至芯片表面。

12.根据权利要求11所述的沟槽栅IGBT芯片，其特征在于，所述引出窗口区域为第一导电类型掺杂区，所述第一导电类型掺杂区的掺杂浓度大于5e19/cm³。

13.根据权利要求11所述的沟槽栅IGBT芯片，其特征在于，所述引出窗口区域内设置有开口，所述开口用于将所述第二交汇处周边的各个第一导电类型子区域引出至芯片表面。