[发明专利]三维沟槽栅电荷存储型IGBT及其制作方法

权利要求书

1.一种三维沟槽栅电荷存储型IGBT器件，以3维直角坐标系对器件的3维方向进行定义：定义器件从N+发射区(3)指向栅电极(71)的方向为X轴方向、从P型集电区(10)指向集电极金属(11)的方向为Y轴方向、垂直于X轴和Y轴的为Z轴方向；

包括沿Y轴方向从下至上依次层叠设置的集电极金属(11)、P型集电区(10)、N型场阻止层(9)、N-飘移区(8)；位于N-漂移区(8)上方的P型埋层(12)，所述P型埋层(12)沿Z轴方向不连续，沿Z轴方向相邻P型埋层(12)之间具有N-漂移区(8)且P型埋层(12)的上表面和N-漂移区(8)的上表面齐平；位于N-漂移区(8)和P型埋层(12)上方的N型电荷存储层(6)；位于N型电荷存储层(6)上方的P型基区(5)；位于P型基区(5)上方沿Z轴方向交替设置N+发射区(3)和P+发射区(4)；位于N+发射区(3)和P+发射区(4)上方的发射极金属(1)；

其特征在于：在N-飘移区(8)的上方还具有沟槽结构，所述沟槽结构包括栅电极(71)、栅介质层(72)、分离栅电极(73)和分离栅介质层(74)，沟槽结构从器件表面依次向下贯穿N+发射区(3)、P+发射区(4)、P型基区(5)、N型电荷存储层(6)、P型埋层(12)后延伸入N-飘移区(8)中，且整个沟槽结构沿Z轴方向贯穿器件；栅电极(71)和分离栅电极(73)沿Z轴方向上交替放置，沿Z轴方向上栅电极(71)的长度小于或等于分离栅电极(73)的长度；栅电极(71)和分离栅电极(73)通过栅介质层(72)相隔离；栅电极(71)向下穿过N+发射区(3)、P型基区(3)、N型电荷存储层(6)进入N-飘移区(8)中，栅电极(71)下表面的深度大于P型埋层(12)的结深；栅电极(71)和N+发射区(3)、P型基区(5)、N型电荷存储层(6)、N-飘移区(8)通过栅介质层(72)相连；分离栅电极(73)向下穿过P+发射区(4)、P型基区(5)、N型电荷存储层(6)、P型埋层(12)进入N-飘移区(8)中，分离栅电极(73)的下表面的深度大于P型埋层(12)的结深；分离栅电极(73)与P+发射区(4)、P型基区(5)、N型电荷存储层(6)、P型埋层(12)以及N-飘移区(8)通过分离栅介质层(74)相连；分离栅介质层(74)的厚度大于或等于栅介质层(72)的厚度；分离栅电极(73)与发射极金属(1)等电位。