申请/专利权人：湖南大学

申请日：2023-07-17

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN116632059B

主分类号：H01L29/739

分类号：H01L29/739;H01L29/417

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2023.09.08#实质审查的生效;2023.08.22#公开

摘要：本发明提供一种发射极伸入衬底凹槽的IGBT芯片，包括具有N型衬底、发射极金属结构的元胞；各个元胞的N型衬底相互连接从而形成一体结构，各个元胞的发射极金属结构相互连接从而形成IGBT芯片的发射极；元胞的第一结构具有开设在N型衬底上的第一凹槽，两个第一结构连接处具有开设在N型衬底上的第二凹槽，第一凹槽、第二凹槽均沿着IGBT芯片高度方向向下伸入N型衬底；第一结构包括第一栅极、第一有源区；第一栅极的至少部分伸入第一凹槽；第一有源区设置于第一凹槽、第二凹槽之间；发射极金属结构的至少部分伸入第二凹槽；发射极金属结构的至少部分的底端所在高度位置低于第一栅极的至少部分的底端所在高度位置。

主权项：1.一种发射极伸入衬底凹槽的IGBT芯片，包括具有N型衬底（5）、发射极金属结构（30）的元胞，所述元胞由对称设置且相互连接的两个第一结构形成；各个元胞的N型衬底（5）相互连接从而形成一体结构，各个元胞的发射极金属结构（30）相互连接从而形成IGBT芯片的发射极；所述第一结构具有第一栅极（10）、第一有源区（1）、开设在N型衬底（5）上的第一凹槽（3）；所述第一凹槽（3）沿着IGBT芯片高度方向向下伸入N型衬底（5）；所述第一栅极（10）的至少部分伸入所述第一凹槽（3）；其特征在于，所述元胞的两个第一结构连接处具有开设在N型衬底（5）上的第二凹槽（4），与第一结构对应的第一有源区（1）设置于第二凹槽（4）、与第一结构对应的第一凹槽（3）之间；所述第二凹槽（4）沿着IGBT芯片高度方向向下伸入N型衬底（5）；所述发射极金属结构（30）的至少部分伸入所述第二凹槽（4）；所述发射极金属结构（30）的至少部分的底端所在高度位置低于所述第一栅极（10）的至少部分的底端所在高度位置；所述发射极金属结构（30）的至少部分的底端与N型衬底（5）上端面之间的高度差为12µm；所述第一有源区（1）包括在IGBT芯片高度方向由上到下依次设置的第一N+掺杂区（11）、第一P阱区（12）、第一N阱区（13）；所述第一N+掺杂区（11）一侧壁面、第一P阱区（12）一侧壁面、第一N阱区（13）一侧壁面形成所述第一凹槽（3）壁面；所述第一N+掺杂区（11）另一侧壁面、第一P阱区（12）另一侧壁面、第一N阱区（13）另一侧壁面形成所述第二凹槽（4）壁面；所述发射极金属结构（30）包括位于N型衬底（5）上的第一延伸段（301）、沿IGBT芯片高度方向向下延伸到第二凹槽（4）中的第二延伸段（302）、连接第一延伸段（301）和第二延伸段（302）的第一连接段（303）；所述第一延伸段（301）的延伸方向、第二延伸段（302）的延伸方向相互垂直；所述第一连接段（303）设置在与所述元胞的两个第一结构分别对应的两个第一P阱区（12）上表面，且所述第一连接段（303）设置在与所述元胞的两个第一结构分别对应的两个第一N+掺杂区（11）之间。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 湖南大学 一种发射极伸入衬底凹槽的IGBT芯片

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