[发明专利]复合沟道IGBT器件及其制造方法

权利要求书

1.一种复合沟道IGBT器件，在集电极金属（1）的上表面设有P型集电极区（2），在P型集电极区（2）的上表面设有N型缓冲区（3），在N型缓冲区（3）的上表面设有N型外延层（4），在N型外延层（4）的上表面设有载流子存储层（5），在载流子存储层（5）的上表面设有P型体区（6）；其特征是：在所述P型体区（6）的上表面设有互相平行的条形的栅极沟槽（7），所述栅极沟槽（7）的底部穿透P型体区（6）与载流子存储层（5），最后进入N型外延层（4）内，在栅极沟槽（7）的侧壁与底面、P型体区（6）的上表面设有栅极氧化层（8），在栅极氧化层（8）的表面淀积有栅极多晶硅（9），栅极多晶硅（9）与栅极氧化层（8）填充满栅极沟槽（7），在对应相邻两个栅极沟槽（7）之间的P型体区（6）的上表面设有条状的重掺杂N型发射区（10），重掺杂N型发射区（10）远离所述栅极沟槽（7）侧壁位置的栅极氧化层（8），在栅极多晶硅（9）上开设有呈间隔设置的块状窗口（14），在块状窗口（14）内以及栅极多晶硅（9）的上表面设置绝缘介质层（12），在对应块状窗口（14）位置的绝缘介质层（12）上开设有接触孔（15），接触孔（15）的底部穿透绝缘介质层（12）与重掺杂N型发射区（10），最后进入P型体区（6）内，在接触孔（15）的底面设有重掺杂P区（11），在重掺杂P区（11）的上方以及绝缘介质层（12）的上表面设有发射极金属（13），在重掺杂P区（11）上方的接触孔（15）内形成接触柱，所述发射极金属（13）通过接触柱与重掺杂N型发射区（10）与重掺杂P区（11）欧姆接触。

2.根据权利要求1所述的复合沟道IGBT器件，其特征是：所述块状窗口（14）开设在对应重掺杂N型发射区（10）上方且避开所述的栅极沟槽（7）。

3.根据权利要求1所述的复合沟道IGBT器件，其特征是：所述重掺杂N型发射区（10）的延伸方向与栅极沟槽（7）的延伸方向一致。

4.根据权利要求1所述的复合沟道IGBT器件，其特征是：所述重掺杂P区（11）整体位于重掺杂N型发射区（10）的下方。

5.一种复合沟道IGBT器件的制备方法包括以下步骤：

第一步：在N型外延层（4）上进行N型杂质的注入，热退火后形成载流子存储层（5），然后在载流子存储层（5）上进行P型杂质的注入，热退火后形成P型体区（6），之后选择性的进行N型杂质的注入形成条状的重掺杂N型发射区（10）。

第二步：在P型体区（6）、载流子存储层（5）和N型外延层（4）内选择性刻蚀出栅极沟槽（7）；

第三步：在栅极沟槽（7）的底面、侧壁及P型体区（6）的上表面形成栅极氧化层（8）；

第四步：在栅极氧化层（8）的表面淀积导电多晶硅，形成栅极多晶硅（9）；

第五步：在P型体区（6）的上表面选择性的刻蚀栅极多晶硅（9），形成块状窗口（14）；

第六步：在块状窗口（14）内与栅极多晶硅（9）的上表面淀积绝缘介质层（12），然后在对应块状窗口（14）内的绝缘介质层（12）上选择性的刻蚀出接触孔（15）；

第七步：在所述接触孔（15）的底面进行P型杂质掺杂形成重掺杂P区（11）；

第八步：在重掺杂P区（11）的上方以及绝缘介质层（12）的上表面淀积金属形成发射极金属（13）；

第九步：在N型外延层（4）的底部注入N型杂质，激活后形成N型缓冲区（3），然后在N型缓冲区（3）的底部注入P型杂质，激活后形成P型集电极区（2），最后在P型集电极区（2）的下方形成集电极金属（1）。