[发明专利]一种低导通电阻、小栅电荷的碳化硅IGBT器件与制备方法

权利要求书

1.一种低导通电阻、小栅电荷的碳化硅IGBT器件，包括：

第一导电类型多晶硅栅极(5)；

包裹第一导电类型多晶硅栅极(5)的槽栅介质(7)；

设置在槽栅介质(7)两侧的对称结构的源极(1)；

设置在源极(1)底部的第一导电类型源接触区(2)、第二导电类型基区(3)和重掺杂第二导电类型基区(4)；

自上而下依次设置在槽栅介质(7)下方的第二导电类型栅氧保护区(8)、第一导电类型漂移区(10)、第二导电类型衬底(11)以及漏极(12)；

其特征在于：

所述第一导电类型多晶硅栅极(5)下方设置有第二导电类型多晶硅栅极(6)；所述槽栅介质(7)包裹第二导电类型多晶硅栅极(6)的底部和侧面；

所述第二导电类型栅氧保护区(8)与第一导电类型漂移区(10)之间设置有第一导电类型包裹区(9)，第一导电类型包裹区(9)包裹槽栅介质(7)和第二导电类型栅氧保护区(8)，并与第二导电类型基区(3)的底面接触，所述第一导电类型包裹区(9)掺杂浓度高于第一导电类型漂移区(10)掺杂浓度，第一导电类型包裹区(9)深度较第二导电类型栅氧保护区(8)深0μm～0.5μm，第一导电类型包裹区(9)宽度较第二导电类型栅氧保护区(8)宽0.1μm～0.5μm。

2.根据权利要求1所述的低导通电阻、小栅电荷的碳化硅IGBT器件，其特征在于，所述第一导电类型源接触区(2)与源极(1)的下部、第二导电类型基区(3)的上部以及重掺杂第二导电类型基区(4)的侧面接触，所述重掺杂第二导电类型基区(4)与源极(1)的下部、第一导电类型源接触区(2)的侧面以及第二导电类型基区(3)的侧面接触，重掺杂第二导电类型基区(4)的厚度等于第一导电类型源接触区(2)和第二导电类型基区(3)的厚度之和。

3.根据权利要求1所述的低导通电阻、小栅电荷的碳化硅IGBT器件，其特征在于，所述第一导电类型多晶硅栅极(5)经淀积形成，厚度为0.3μm～1.2μm，掺杂浓度为1×10¹⁵cm^-3～1×10¹⁷cm^-3；所述第二导电类型多晶硅栅极(6)经淀积形成，厚度为0.1μm～0.5μm，掺杂浓度为1×10¹⁹cm^-3～3×10¹⁹cm^-3。

4.根据权利要求1所述的低导通电阻、小栅电荷的碳化硅IGBT器件，其特征在于，在第一导电类型漂移区(10)下方，增设第一导电类型缓冲层结构，其厚度远小于第一导电类型漂移区(10)，为0.5μm～2μm，掺杂浓度大于第一导电类型漂移区(10)，为1×10¹⁶cm^-3～9×10¹⁶cm^-3。

5.根据权利要求1所述的低导通电阻、小栅电荷的碳化硅IGBT器件，其特征在于，所述槽栅介质(7)为SiO₂，经热氧化工艺形成，第一导电类型多晶硅栅极(5)和第二导电类型多晶硅栅极(6)通过淀积充满整个沟槽结构。