[发明专利]载流子存储型IGBT及其制造方法

摘要

本发明公开了一种载流子存储型IGBT，包括：漂移区，P型体区，空穴注入层；交替排列的多个第一和二沟槽，各第二沟槽由底部沟槽和顶部沟槽纵向叠加形成，在各第一和二沟槽中形成有栅介质层和多晶硅栅。第二沟槽的底部沟槽是在顶部沟槽形成后采用各向同性刻蚀形成，底部沟槽使第二沟槽的底部区域的侧面和底部表面覆盖的面积增加，器件导通时由被底部沟槽的侧面和底部表面覆盖的漂移区表面形成的N型积累层形成空穴存储层。本发明还公开了一种载流子存储型IGBT的制造方法。本发明能增强空穴在漂移区的存储效应，改善IGBT的导通压降和抗闩锁性能，且不会牺牲击穿电压。

主权项

1.一种载流子存储型IGBT，其特征在于，包括：漂移区，由形成于半导体衬底表面的N型轻掺杂区组成；P型体区，形成于所述漂移区表面；在所述漂移区的底部表面形成有由P+区组成的空穴注入层；多个第一沟槽和多个第二沟槽，各所述第一沟槽和各所述第二沟槽交替排列；各所述第二沟槽由底部沟槽和顶部沟槽纵向叠加形成，所述顶部沟槽穿过所述P型体区且所述顶部沟槽的底部进入到所述漂移区中，所述底部沟槽位于所述顶部沟槽的底部；所述第一沟槽穿过所述P型体区且所述第一沟槽的底部进入到所述漂移区中；在各所述第一沟槽的底部表面和侧面形成有栅介质层，在各所述第一沟槽中填充有多晶硅栅；在各所述第二沟槽的顶部沟槽的侧面形成有栅介质层，在各所述第二沟槽的底部沟槽的底部表面和侧面形成底部介质层，在各所述第二沟槽中填充有多晶硅栅；被各所述多晶硅栅侧面覆盖的所述P型体区表面用于形成沟道；所述第一沟槽和所述第二沟槽的顶部沟槽都是通过光刻定义并采用各向异性刻蚀形成，所述第一沟槽的宽度大于等于所述第二沟槽的顶部沟槽的宽度，各向异性刻蚀使所述第一沟槽的底部宽度小于等于顶部宽度；所述第二沟槽的底部沟槽是在所述顶部沟槽形成后采用各向同性刻蚀形成，所述底部沟槽使所述第二沟槽的底部区域的侧面和底部表面覆盖的面积增加，器件导通时由被所述底部沟槽的侧面和底部表面覆盖的所述漂移区表面形成的N型积累层形成空穴存储层，用于阻挡空穴从所述漂移区中进入到所述P型体区中。