一种具有多层外延堆叠的IGBT结构的制作方法

本申请涉及igbt领域，尤其是一种具有多层外延堆叠的igbt结构。

背景技术：

1、绝缘栅双极晶体管(insulate-gate bipolartransistor—igbt)综合了电力晶体管(gianttransistor—gtr)和电力场效应晶体管(power mosfet)的优点，具有良好的特性，应用领域很广泛，是非常常见的电力电子器件。

2、常见的igbt结构如图1所示，受限于其结构特征，现有的igbt结构过电流密度较低，约为300a/cm2，且不容易实现器件在高频领域的高速且低损耗的开关。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本申请的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本申请的说明书摘要和申请名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和申请名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本申请的范围。

2、鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本申请。

3、因此，本申请所要解决的技术问题是：如何提升igbt器件的过电流密度，以实现器件在高频领域的高速且低损耗的开关。

4、为解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：一种具有多层外延堆叠的igbt结构，包括衬底层，所述衬底层上制备有若干层外延层，每层所述外延层内均注入推进有p型区，若干所述p型区竖直排布形成柱形结构。

5、作为本申请所述一种具有多层外延堆叠的igbt结构的一种优选方案，其中：所述外延层和单一柱形结构内p型区的数量为6～13个，且所述外延层数量比单一柱形结构内p型区的数量多一层。

6、作为本申请所述一种具有多层外延堆叠的igbt结构的一种优选方案，其中：顶层所述外延层内注入推进有p型离子，形成p-top层。

7、作为本申请所述一种具有多层外延堆叠的igbt结构的一种优选方案，其中：所述p-top层一侧制备有有源区沟槽，所述p-top层还制备有磷硅玻璃绝缘层和正面金属层。

8、作为本申请所述一种具有多层外延堆叠的igbt结构的一种优选方案，其中：底层所述外延层一侧依次制备有截止层、p型离子层和背面金属层。

9、本申请的有益效果：本申请通过堆叠技术，将器件的过电流密度提升至450a/cm2，并通过柱形结构增加器件的耗尽能力、加速器件的关断，从而实现器件高频领域的高速且低损耗的开关。

技术特征：

1.一种具有多层外延堆叠的igbt结构，其特征在于：包括衬底层，所述衬底层上制备有若干层外延层，每层所述外延层内均注入推进有p型区，若干所述p型区沿竖直排布形成柱形结构。

2.根据权利要求1所述的具有多层外延堆叠的igbt结构，其特征在于：所述外延层和单一柱形结构内p型区的数量为6～13个，且所述外延层数量比单一柱形结构内p型区的数量多一层。

3.根据权利要求2所述的具有多层外延堆叠的igbt结构，其特征在于：顶层所述外延层内注入推进有p型离子，形成p-top层。

4.根据权利要求3所述的具有多层外延堆叠的igbt结构，其特征在于：所述p-top层一侧制备有有源区沟槽，所述p-top层还制备有磷硅玻璃绝缘层、接触孔和正面金属层。

5.根据权利要求3或4任一所述的具有多层外延堆叠的igbt结构，其特征在于：底层所述外延层一侧依次制备有截止层、p型离子层和背面金属层。

技术总结
本申请公开了一种具有多层外延堆叠的IGBT结构，包括衬底层，所述衬底层上制备有若干层外延层，每层所述外延层内均注入推进有P型区，若干所述P型区沿竖直排布形成柱形结构。本申请通过堆叠技术，将器件的过电流密度提升至450A/cm<supgt;2</supgt;，并通过柱形结构增加器件的耗尽能力、加速器件的关断，从而实现器件高频领域的高速且低损耗的开关。

技术研发人员：廖巍,华路佳,吕春
受保护的技术使用者：无锡旷通半导体有限公司
技术研发日：20240205
技术公布日：2024/9/23