一种部分埋入式载流子存储层结构IGBT器件

本发明涉及半导体，具体涉及一种部分埋入式载流子存储层结构igbt器件。

背景技术：

1、近年来，随着化石燃料的短缺和环境污染问题日益严重，新能源汽车特别是电动汽车浪潮席卷了全球。中国的新能源汽车产业取得了很大的成就，产销量连续6年位居世界第一，截至2021年9月底，其累计产量达到了770万辆。而功率半导体器件是构成混合动力汽车动力控制单元(pcu)的核心部件，对新能源车来说；功率器件成本约占电机驱动系统成本的一半，其性能很大程度上决定了汽车产品的竞争力，因此近年来受到了广泛的应用和研究关注。而在众多功率半导体器件中，绝缘栅双极型晶体管(igbt)由于结合了mosfet和bjt的特点，具有易驱动、击穿电压高、饱和压降低、开关频率高等优势，逐渐成为600v以上中高压范围内的主导器件。igbt从诞生起就受到了广泛的研究，有许多新结构被提出以提高器件的性能。其中。载流子存储层结构的沟槽型双极型晶体管(cstbt)由于很好地改善了器件的开启压降，得到了广泛的应用。

2、cstbt结构给igbt引入了几个核心问题：首先，人们希望将cs层的浓度提高来进一步增强电导调制效应，然而cs层浓度过高会引起igbt的击穿电压bv下降。原因是基区-cs层反偏结是器件的承压区域，其轻掺杂侧掺杂浓度上升，会导致pn结内峰值电场增加从而使击穿电压下降。其次，cs层是高浓度n层，它的高空穴势垒阻碍了空穴在关断过程中的抽取，使得开关损耗上升。另外，由于高浓度的cs层位于沟槽下方，使得栅极和集电极之间的电容cgc增大，进一步恶化了器件开关损耗。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明公开一种部分埋入式载流子存储层结构igbt器件，自下而上依次包括集电极，集电区，场阻止层，漂移区，基区，高掺杂的载流子存储层形成在基区中，沟槽栅贯穿基区和载流子存储层，发射区形成在基区上部，位于沟槽栅的两侧，发射极覆盖器件表面。

2、本发明的部分埋入式载流子存储层结构igbt器件中，优选为，所述高掺杂的载流子存储层位于基区中部。

3、本发明的部分埋入式载流子存储层结构igbt器件中，优选为，仅在部分沟槽栅之间形成高掺杂的载流子存储层。

4、本发明的部分埋入式载流子存储层结构igbt器件中，优选为，沟槽栅之间形成空穴通道和形成高掺杂的载流子存储层的比例为1:1。

5、本发明的部分埋入式载流子存储层结构igbt器件中，优选为，沟槽栅之间交替形成空穴通道或高掺杂的载流子存储层。

6、本发明的部分埋入式载流子存储层结构igbt器件中，优选为，高掺杂的载流子存储层的掺杂浓度为6x1017cm-3。

技术特征：

1.一种部分埋入式载流子存储层结构igbt器件，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的部分埋入式载流子存储层结构igbt器件，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的部分埋入式载流子存储层结构igbt器件，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的部分埋入式载流子存储层结构igbt器件，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的部分埋入式载流子存储层结构igbt器件，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的部分埋入式载流子存储层结构igbt器件，其特征在于，

技术总结
本发明公开一种部分埋入式载流子存储层结构IGBT器件及其制备方法。该器件自下而上依次包括集电极，集电区，场阻止层，漂移区，基区，高掺杂的载流子存储层形成在基区中，沟槽栅贯穿基区和载流子存储层，发射区形成在基区上部，位于沟槽栅的两侧，发射极覆盖器件表面。

技术研发人员：朱颢,王常昊,孙清清
受保护的技术使用者：复旦大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13