本發明專利技術提供一種IGBT器件及其制造方法，該IGBT器件包括：N型半導體層，以及位于所述N型半導體層內的：若干個溝槽，所述溝槽的上部寬度大于下部寬度，屏蔽電極位于所述溝槽中，柵電極位于屏蔽電極的兩側且位于所述溝槽上部；位于相鄰的所述溝槽之間的P型體區，所述P型體區內設有N型發射極區；位于所述P型體區下方且位于相鄰的所述溝槽之間的N型載流子存儲層；位于所述N型載流子存儲層下方的P型保護層。在N型載流子存儲層下方引入P型保護層，可以對N型載流子存儲層進行電荷補償，形成局部電荷平衡，從而降低溝槽表面的電場，提高IGBT器件的耐壓。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及功率半導體器件，具體涉及一種igbt器件及其制造方法。
技術介紹
1、絕緣柵雙極型晶體管(insulated?gate?bipolar?transistor，igbt)是由雙極型晶體管和mos(metal-oxide-semiconductor)晶體管組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件,既具有mos晶體管驅動功率小和開關速度快的優點，又具有雙極型晶體管飽和壓降低和容量大的優點，非常適合應用于直流電壓為600v及以上的變流系統如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。設置載流子存儲層可以有效改善漂移區的載流子濃度分布，使得igbt獲得了更低的正向導通壓降以及改善了正向壓降與關斷損耗之間的折中關系。然而，載流子存儲層的濃度窗口較小，工藝的波動導致的濃度增加后，會造成器件耐壓能力下降。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術的目的是提供一種igbt器件及其制造方法，在提高載流子存儲層的摻雜濃度的同時還可以提高igbt的耐壓。
2、本專利技術提供一種igbt器件，包括：
3、n型半導體層，以及位于所述n型半導體層內的：
4、若干個溝槽，所述溝槽的上部的寬度大于下部的寬度；
5、位于所述溝槽內的屏蔽電極，所述屏蔽電極位于所述溝槽的下部內并向上延伸至所述溝槽的上部內；
6、位于所述溝槽的上部內的柵電極，所述柵電極位于所述屏蔽電極的兩側，所述柵電極、所述屏蔽電極與所述n型半導體層之間兩兩互相絕緣隔離；</p>7、位于相鄰的所述溝槽之間的p型體區，所述p型體區內設有n型發射極區；
8、位于所述p型體區下方且位于相鄰的所述溝槽之間的n型載流子存儲層；
9、位于所述n型載流子存儲層下方的p型保護層，所述p型保護層包圍所述柵電極的底部。
10、進一步的，所述p型保護層位于所述溝槽的兩側。
11、進一步的，所述p型保護層包圍所述溝槽的下部的側壁及底部。
12、進一步的，所述溝槽下方設有至少一個浮置摻雜區。
13、進一步的，還包括位于所述n型半導體層底部的n型場截止區和p型集電極區，所述n型場截止區位于所述p型集電極區的上方。
14、本專利技術提出的一種igbt器件的制造方法，包括：
15、s1：在提供的n型半導體層上形成掩膜層，然后通過光刻工藝和刻蝕工藝在所述掩膜層內形成掩膜層開口；
16、s2：對所述n型半導體層進行各向異性刻蝕和各向同性刻蝕，在所述n型半導體層形成若干個依次排列的第一溝槽，所述第一溝槽的寬度大于所述掩膜層開口的寬度；
17、s3：進行傾斜的n型離子注入在所述n型半導體層內形成位于所述第一溝槽底部的n型載流子存儲層；
18、s4：進行p型離子注入在所述n型半導體層內形成位于所述第一溝槽底部的p型保護層，所述p型保護層的下表面低于所述n型載流子存儲層的下表面；
19、s5：在所述第一溝槽的表面形成柵極介質層，然后淀積多晶硅層并回刻，在所述第一溝槽內形成柵電極，所述柵電極位于所述第一溝槽的側壁位置處；
20、s6：以所述掩膜層為掩膜對所述n型半導體層進行刻蝕，在所述第一溝槽的下方形成第二溝槽，所述第二溝槽的寬度小于所述第一溝槽的寬度，所述第一溝槽和所述第二溝槽形成溝槽；
21、s7：在所述第二溝槽的表面以及所述柵電極暴露表面形成絕緣介質層，然后淀積多晶硅層并回刻，在所述第一溝槽和所述第二溝槽內形成屏蔽電極；
22、s8：去除所述掩膜層，然后進行p型離子注入在所述n型半導體層形成p型體區，所述p型體區位于相鄰的所述第一溝槽之間；
23、s9：進行n型離子注入在所述p型體區內形成n型發射極區；
24、s10：進行高溫退火，使得所述n型載流子存儲層和所述p型保護層擴散至預定位置，所述n型載流子存儲層位于所述p型體區下方，所述p型保護層位于所述n型載流子存儲層的下方且包圍所述柵電極的底部。
25、進一步的，所述s6包括：
26、s61：以所述掩膜層為掩膜對所述n型半導體層進行刻蝕，在所述第一溝槽的下方形成第二溝槽，所述第二溝槽的寬度小于所述第一溝槽的寬度，所述第一溝槽和所述第二溝槽形成溝槽；
27、s62：進行傾斜的p型離子注入，使得所形成的p型保護層包圍所述第二溝槽的側壁及底部。
28、進一步的，所述s62包括：
29、s621：進行傾斜的p型離子注入，使得所形成的p型保護層包圍所述第二溝槽的側壁及底部；
30、s622：進行垂直的p型離子注入，在所述第二溝槽的下方形成至少一個浮置摻雜區。
31、本專利技術提供的一種igbt器件在n型載流子存儲層下方引入p型保護層，可以對n型載流子存儲層進行電荷補償，形成局部電荷平衡，從而降低溝槽表面的電場，提高igbt器件的耐壓。p型保護層的引入還縮小了通態下載流子導通寬度，提升了器件的短路電流能力。
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【技術保護點】
1.一種IGBT器件，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的一種IGBT器件，其特征在于，所述P型保護層位于所述溝槽的兩側。
3.如權利要求1所述的一種IGBT器件，其特征在于，所述P型保護層包圍所述溝槽的下部的側壁及底部。
4.如權利要求1所述的一種IGBT器件，其特征在于，所述溝槽下方設有至少一個浮置摻雜區。
5.如權利要求1所述的一種IGBT器件，其特征在于，還包括位于所述N型半導體層底部的N型場截止區和P型集電極區，所述N型場截止區位于所述P型集電極區的上方。
6.一種IGBT器件的制造方法，其特征在于，包括：
7.如權利要求6所述的一種IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述S6包括：
8.如權利要求7所述的一種IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述S62包括：
【技術特征摘要】
1.一種igbt器件，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的一種igbt器件，其特征在于，所述p型保護層位于所述溝槽的兩側。
3.如權利要求1所述的一種igbt器件，其特征在于，所述p型保護層包圍所述溝槽的下部的側壁及底部。
4.如權利要求1所述的一種igbt器件，其特征在于，所述溝槽下方設有至少一個浮置摻雜區。
5.如權利要求1所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉磊，王鵬飛，
申請(專利權)人：蘇州東微半導體股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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