一种沟槽式分离栅IGBT结构的制作方法

一种沟槽式分离栅igbt结构
技术领域
1.本实用新型涉及igbt技术领域，具体为一种沟槽式分离栅igbt结构。


背景技术：

2.igbt作为新型电力半导体场控自关断器件，集功率mosfet的高速性能与双极性器件的低电阻于一体，具有输进阻抗高，电压控制功耗低，控制电路简单，耐高压，承受电流大等特性，在各种电力变换中获得极广泛的应用。
3.在现有技术中，随着应用功率不断增加，导致igbt关断损耗也随之上升，使得现有沟槽式分离栅igbt结构难以实现对内部有效改进的同时，达到明显降低igbt开关损耗的效益。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种沟槽式分离栅igbt结构，具备通过独特的两次刻蚀沟槽工艺起到有效地降低开关损耗的优点，解决了传统技术上igbt开关损耗较高的问题。
5.本实用新型提供如下技术方案：一种沟槽式分离栅igbt结构，包括集电极金属和p+集电极：
6.所述集电极金属的上方设有n型衬底，所述n型衬底的内部设有有规律排布的沟槽体，所述沟槽体的底部设有下沟槽发射极栅氧化层与下沟槽发射极多晶层，所述下沟槽发射极多晶层的顶部设有隔离氧化层，所述隔离氧化层的上方设有上沟槽栅极栅氧化层，所述上沟槽栅极栅氧化层的上方设有上沟槽栅极多晶层，所述沟槽体中部的两侧分布有p型阱，所述p型阱的内部设有n+型发射区与p+型短路区，所述沟槽体的顶部设有保护氧化层与发射极金属，所述发射极金属位于保护氧化层的上方。
7.优选的，所述沟槽体经过两次刻蚀形成本体沟槽式分离栅igbt结构。
8.与现有技术对比，本实用新型具备以下有益效果：
9.该沟槽式分离栅igbt结构，通过进行独特的两次刻蚀沟槽体工艺，能够形成上下结构分离栅，从而降低igbt器件米勒电容的同时，起到有效地降低开关损耗效果，使得对现有沟槽时分离栅igbt结构有效改进的作用下，起到克服现有中随着应用功率不断增加，从而导致igbt关断损耗也随之上升的问题，具有良好的社会价值。
附图说明
10.图1为本实用新型结构示意图；
11.图2为本实用新型结构后视图；
12.图3为本实用新型结构俯视图；
13.图4为本实用新型结构局部剖视图；
14.图5为本实用新型结构剖视图。
15.图中：1、集电极金属；2、p+集电极；3、n型衬底；4、硬掩膜；5、上沟槽栅极栅氧化层；6、氮化硅阻挡层；7、沟槽体；8、下沟槽发射极栅氧化层；9、下沟槽发射极多晶层；10、隔离氧化层；11、上沟槽栅极多晶层；12、p型阱；13、n+型发射区；14、p+型短路区；15、保护氧化层；16、发射极金属。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.请参阅图1-5，一种沟槽式分离栅igbt结构，包括集电极金属1和p+集电极2，集电极金属1的上方设有n型衬底3，n型衬底3的内部设有有规律排布的沟槽体7，沟槽体7的底部设有下沟槽发射极栅氧化层8与下沟槽发射极多晶层9，下沟槽发射极多晶层9的顶部设有隔离氧化层10，隔离氧化层10的上方设有上沟槽栅极栅氧化层5，上沟槽栅极栅氧化层5的上方设有上沟槽栅极多晶层11，沟槽体7中部的两侧分布有p型阱12，p型阱12的内部设有n+型发射区13与p+型短路区14，沟槽体7的顶部设有保护氧化层15与发射极金属16，发射极金属16位于保护氧化层15的上方。
18.工作原理，本igbt结构在使用前，利用对整体igbt结构制造的具体步骤进行制造并进行有效使用工作，本igbt结构在使用时，利用制造时进行独特的两次刻蚀沟槽体7工艺，使得整体结构内部形成上下结构分离栅，从而降低igbt器件米勒电容的作用下，起到有效地降低开关损耗效果，并克服传统技术中随着应用功率不断增加，从而导致igbt关断损耗较高的问题，达到良好经济效益以及社会实用价值，本igbt结构在使用完成后，使得整体停止工作的同时，对整体进行有效封存效果。
19.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种沟槽式分离栅igbt结构，其特征在于，包括集电极金属(1)和p+集电极(2)，所述集电极金属(1)的上方设有n型衬底(3)，所述n型衬底(3)的内部设有有规律排布的沟槽体(7)，所述沟槽体(7)的底部设有下沟槽发射极栅氧化层(8)与下沟槽发射极多晶层(9)，所述下沟槽发射极多晶层(9)的顶部设有隔离氧化层(10)，所述隔离氧化层(10)的上方设有上沟槽栅极栅氧化层(5)，所述上沟槽栅极栅氧化层(5)的上方设有上沟槽栅极多晶层(11)，所述沟槽体(7)中部的两侧分布有p型阱(12)，所述p型阱(12)的内部设有n+型发射区(13)与p+型短路区(14)，所述沟槽体(7)的顶部设有保护氧化层(15)与发射极金属(16)，所述发射极金属(16)位于保护氧化层(15)的上方。2.根据权利要求1所述的一种沟槽式分离栅igbt结构，其特征在于：所述沟槽体(7)经过两次刻蚀形成本体沟槽式分离栅igbt结构。

技术总结
本实用新型涉及IGBT技术领域，且公开了一种沟槽式分离栅IGBT结构，包括集电极金属和p+集电极：集电极金属的上方设有n型衬底，n型衬底的内部设有有规律排布的沟槽体，沟槽体的底部设有下沟槽发射极栅氧化层与下沟槽发射极多晶层，下沟槽发射极多晶层的顶部设有隔离氧化层，隔离氧化层的上方设有上沟槽栅极栅氧化层。该沟槽式分离栅IGBT结构，通过进行独特的两次刻蚀沟槽工艺，能够形成上下结构分离栅，从而降低IGBT器件米勒电容的同时，起到有效地降低开关损耗效果，使得对现有沟槽时分离栅IGBT结构有效改进的作用下，起到克服现有中随着应用功率不断增加，从而导致IGBT关断损耗也随之上升的问题。随之上升的问题。随之上升的问题。


技术研发人员：王丕龙 王新强 张永利 杨玉珍
受保护的技术使用者：青岛佳恩半导体科技有限公司
技术研发日：2021.07.26
技术公布日：2022/3/15