一种IGBT器件结构的制作方法

技术特征：
1.一种igbt器件结构，其包含顺序布置的第二导电类型区（1）、第一导电类型区（2）、第一导电类型漂移区（3）、载流子存贮层cs（6）和第二导电类型沟道（7），自所述第一导电类型漂移区（3）的内部向上纵向布置有多个沟槽，所述沟槽由栅氧（4）和栅极材料（5）组成，所述栅极材料（5）通过金属跟栅极相连，其特征在于：相邻所述沟槽的相邻元胞之间的距离为标准固定值，在所述第一导电类型漂移区（3）的内部还具有环绕所述沟槽的底部布置的第二导电类型离子注入区域（10），所述沟槽的顶部第二导电类型离子注入区域与源极相接,且所述载流子存贮层cs（6）的耗尽包括：所述沟槽的横向耗尽，所述第二导电类型沟道（7）的纵向耗尽，和所述第二导电类型离子注入区域（10）的耗尽，以使得在所述载流子存贮层cs（6）的浓度增加时也能够被完全耗尽。2.根据权利要求1所述的一种igbt器件结构，其特征在于：所述第二导电类型离子注入区域（10）的加工工艺为：在深槽刻蚀完成以后，利用台面masa上面依然存在的硬掩模hard mask作为阻挡层，直接通过普注blanket implant的方式进行第二导电类型离子注入。3.根据权利要求2所述的一种igbt器件结构，其特征在于：注入的杂质通常是硼boron，注入的能量在40kev至200kev，注入的剂量在1e12至2e13/cm2之间。4.根据权利要求3所述的一种igbt器件结构，其特征在于：所述硼的注入能量为60kev，注入的剂量为 3e12/cm2。5.根据权利要求1所述的一种igbt器件结构，其特征在于：所述沟槽的顶部布置有重掺杂第一导电类型区域（8）和重掺杂第二导电类型区域（9），且所述igbt器件结构还包括终端（20），所述终端（20）直接同所述源极相接。6.根据权利要求5所述的一种igbt器件结构，其特征在于：所述沟槽的顶部与所述终端的底部环（20a）有交叠连接部分，所述顶部第二导电类型离子注入区域经所述终端与所述源极相接。7.根据权利要求6所述的一种igbt器件结构，其特征在于：所述终端还具有与所述底部环（20a）两端垂直连接的水平连接部分（20b），所述顶部第二导电类型离子注入区域还经所述水平连接部分（20b）与所述底部环（20a）连接。8.根据权利要求7所述的一种igbt器件结构，其特征在于：所述终端具有：所述沟槽具有加宽区域（32），所述加宽区域（32）与所述水平连接部分（20b）相连区域相重叠，所述加宽区域（32）中布置有通孔（33），所述通孔（33）与位于所述沟槽底部的所述第二导电类型离子注入区域（10）相连。9.根据权利要求8所述的一种igbt器件结构，其特征在于：在相邻一对所述沟槽中，相邻一对的所述加宽区域（32）呈错开排布，以降低相邻一对所述沟槽的总体宽度。10.根据权利要求8所述的一种igbt器件结构，其特征在于：所有所述沟槽的所述加宽区域（32）合并成垂直所述沟槽的一体结构。11.根据权利要求6所述的一种igbt器件结构，其特征在于：相邻一对的所述沟槽都是接栅极，以通过降低沟道密度的方式降低饱和电流。12.根据权利要求6所述的一种igbt器件结构，其特征在于：在相邻一对的所述沟槽中，其中一个所述沟槽接栅极，另一个所述沟槽接所述源极，以使得沟道密度降低为标准的一半，且饱和电流也会降低为近似标准的一半。
13.根据权利要求12所述的一种igbt器件结构，其特征在于：接源极的所述沟槽为伪沟槽，所述伪沟槽的顶部两侧直接与所述第二导电类型沟道（7）连接，所述第二导电类型沟道（7）直接与所述重掺杂所述第二导电类型区域（9）相连，接栅极的所述沟槽为栅沟槽。14.根据权利要求13所述的一种igbt器件结构，其特征在于：所述栅沟槽和所述伪沟槽之间数量的比例相同，或所述栅沟槽数量少于所述伪沟槽数量。15.根据权利要求13所述的一种igbt器件结构，其特征在于：所述第二导电类型沟道（7）包括：直接与所述重掺杂所述第二导电类型区域（9）相连的内侧，和呈浮空沟道方式布置的外侧，以形成在所述外侧省略所述重掺杂所述第二导电类型区域（9）和省略与所述源极相连的所述通孔（33），并进一步降低饱和电压。

技术总结
本发明公开一种IGBT器件结构，其相邻所述沟槽的相邻元胞之间的距离为标准固定值，在所述第一导电类型漂移区的内部还具有环绕所述沟槽的底部布置的第二导电类型离子注入区域，所述载流子存贮层CS的耗尽包括：所述沟槽的横向耗尽，所述第二导电类型沟道的纵向耗尽，和所述第二导电类型离子注入区域的耗尽，以使得在所述载流子存贮层CS的浓度增加时也能够被完全耗尽。经本申请实现底部的离子注入也能够跟同进行耗尽，保证即使CS的浓度增加，也能够被完全耗尽，实现低成本的改善半导体器件的性能和应用环境。能和应用环境。能和应用环境。


技术研发人员：曾大杰
受保护的技术使用者：南通尚阳通集成电路有限公司
技术研发日：2022.05.23
技术公布日：2022/6/21