[发明专利]IGBT器件及其制备方法

说明书

本申请涉及一种IGBT器件及其制备方法，器件包括：漂移区；形成于漂移区内的体区；形成于体区内的第一掺杂区和第二掺杂区；沟槽，依次穿透第一掺杂区和体区并延伸至漂移区内；填充结构，包括形成于沟槽内壁上的氧化层和填充于沟槽内且相互隔离的第一导电结构和第二导电结构，第一导电结构底部深度大于第二导电结构底部深度；扩展区，形成于沟槽下方的漂移区内并包围沟槽的底部；发射极引出结构，与第一掺杂区、第二掺杂区接触；以及栅极引出结构，与第二导电结构接触，其中，漂移区、第一掺杂区具有第一导电类型，体区、第二掺杂区、扩展区具有第二导电类型。通过形成包围沟槽底部的扩展区，可以提高IGBT器件的开关速度。

技术领域

本申请涉及半导体领域，尤其涉及一种IGBT器件及其制备方法。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)器件作为双极型器件，其综合了MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应管)和双极型晶体管的工作机理，具有导通压降低、耐高压和功耗小等优点。然而，受限于开态时漂移区过剩的载流子，导致IGBT器件的开关速度较慢。

发明内容

基于此，有必要针对目前IGBT器件开关速度较慢的技术问题，提出一种新的IGBT器件及其制备方法。

一种IGBT器件，包括：

漂移区，具有第一导电类型；

体区，形成于所述漂移区内，具有第二导电类型；

第一掺杂区，形成于所述体区内，具有第一导电类型；

第二掺杂区，形成于所述体区内，具有第二导电类型，所述第二掺杂区的掺杂浓度大于所述体区的掺杂浓度；

沟槽，依次穿透所述第一掺杂区和所述体区并延伸至所述漂移区内，所述第二掺杂区与所述沟槽间隔设置；

填充结构，包括形成于所述沟槽内壁上的氧化层和填充于所述沟槽内且相互隔离的第一导电结构和第二导电结构，所述第一导电结构底部深度大于所述第二导电结构底部深度；

扩展区，形成于所述沟槽下方的漂移区内并包围所述沟槽的底部，具有第二导电类型，所述扩展区通过所述氧化层与所述第一导电结构隔离；

发射极引出结构，与所述第一掺杂区和所述第二掺杂区接触；以及

栅极引出结构，与所述第二导电结构接触。

在其中一个实施例中，所述第二掺杂区位于所述第一掺杂区底部的体区内，所述发射极引出结构贯穿所述第一掺杂区并延伸至所述第二掺杂区内。

在其中一个实施例中，所述第二掺杂区包围所述发射极引出结构的底部。

在其中一个实施例中，还包括：

层间介质层，覆盖所述第一掺杂区和所述沟槽，所述发射极引出结构还贯穿所述层间介质层并与层间介质层上的发射极接触，所述栅极引出结构还贯穿所述层间介质层并与所述层间介质层上的栅极接触。

在其中一个实施例中，所述第一导电结构和所述第二导电结构分别形成于所述沟槽的底部和顶部，所述第一导电结构和所述第二导电结构之间形成有隔离所述第一导电结构和所述第二导电结构的隔离结构。

在其中一个实施例中，位于所述扩展区上方的漂移区的掺杂浓度高于位于所述扩展区下方的漂移区的掺杂浓度。

在其中一个实施例中，所述第一导电结构为不带电的浮空结构。

在其中一个实施例中，所述第一导电结构从所述沟槽的端部引出并与所述发射极引出结构电连接。

一种IGBT器件制备方法，包括：