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申请/专利权人：无锡商甲半导体有限公司

摘要：本发明提供一种高可靠性IGBT器件终端结构及其制造方法，IGBT器件终端结构包括：在终端保护区，第一导电类型衬底中设有第一类分压环沟槽、第二类分压环沟槽和截止环沟槽；第一导电类型衬底顶部设有第一类第二导电类型阱区；第一类分压环沟槽和第二类分压环沟槽下方均设有第二类第二导电类型阱区；第二类第二导电类型阱区的掺杂浓度小于第一类第二导电类型阱区的掺杂浓度；第一类分压环沟槽中设有分立的第一场板多晶硅和第二场板多晶硅；第二类分压环沟槽中设有分立的第三场板多晶硅和第四场板多晶硅；第一类场板金属分布在第一类分压环沟槽背离有源区的一侧；第二类场板金属分布在第二类分压环沟槽背离有源区的一侧；能够提升耐压可靠性。

主权项：1.一种高可靠性IGBT器件终端结构，所述IGBT器件包括有源区和围绕有源区设置的终端保护区；所述IGBT器件包括第一导电类型衬底1，所述第一导电类型衬底1包括第一主面和第二主面；第一主面和第二主面之间包括第一导电类型漂移区1′；在有源区，第一导电类型衬底1中设有单胞沟槽3，多个单胞沟槽3间隔平行设置；相邻单胞沟槽3之间的第一导电类型衬底1顶部自下而上设有第一类第二导电类型阱区2和第一导电类型注入层10，第一类第二导电类型阱区2位于第一导电类型漂移区1′上方；所述单胞沟槽3自第一主面伸入第一类第二导电类型阱区2下方的第一导电类型漂移区1′；所述单胞沟槽3的内壁设有栅极氧化层7；单胞沟槽3中填充有栅极多晶硅801；第一主面上设有绝缘介质层11，绝缘介质层11上设有发射极金属1301和栅极金属；所述发射极金属1301通过贯穿绝缘介质层11和第一导电类型注入层10的第一类接触孔1201连接相邻单胞沟槽3之间的第一导电类型注入层10和第一类第二导电类型阱区2；所述栅极金属通过贯穿绝缘介质层11的栅极接触孔电连接单胞沟槽中的栅极多晶硅801；其特征在于，所述IGBT器件终端结构包括：在终端保护区，第一导电类型衬底1中设有第一类分压环沟槽4、第二类分压环沟槽5和截止环沟槽6；所述第一类分压环沟槽4、第二类分压环沟槽5和截止环沟槽6由内而外相间隔地环绕器件的有源区设置；第一导电类型衬底1顶部设有第一类第二导电类型阱区2，且截止环沟槽6背离有源区一侧的第一类第二导电类型阱区2上方还设有第一导电类型注入层10；所述第一类分压环沟槽4、第二类分压环沟槽5和截止环沟槽6自第一主面伸入第一类第二导电类型阱区2下方的第一导电类型漂移区1′；所述第一类分压环沟槽4和第二类分压环沟槽5下方均设有第二类第二导电类型阱区9；第二类第二导电类型阱区9的掺杂浓度小于第一类第二导电类型阱区2的掺杂浓度；所述第一类分压环沟槽4、第二类分压环沟槽5和截止环沟槽6内壁均设有栅极氧化层7；所述第一类分压环沟槽4中设有分立的第一场板多晶硅802和第二场板多晶硅803；所述第二类分压环沟槽5中设有分立的第三场板多晶硅804和第四场板多晶硅805；所述截止环沟槽6中设有第五场板多晶硅806；所述第一场板多晶硅802附着在第一类分压环沟槽4中靠近有源区的一侧侧壁，所述第二场板多晶硅803附着在第一类分压环沟槽4背离有源区的一侧侧壁；所述第三场板多晶硅804附着在第二类分压环沟槽5靠近有源区的一侧侧壁，所述第四场板多晶硅805附着在第二类分压环沟槽5背离有源区的一侧侧壁；所述第一场板多晶硅802和第二场板多晶硅803通过栅极氧化层7与第一类第二导电类型阱区2和第二类第二导电类型阱区9以及第一导电类型漂移区1′绝缘；所述第三场板多晶硅804和第四场板多晶硅805通过栅极氧化层7与第一类第二导电类型阱区2和第二类第二导电类型阱区9以及第一导电类型漂移区1′绝缘；所述第五场板多晶硅806通过栅极氧化层7与第一类第二导电类型阱区2、第一导电类型注入层10和第一导电类型漂移区1′绝缘；所述第一主面设有绝缘介质层11，绝缘介质层11覆盖在第一主面、第一类分压环沟槽4底部、第一类分压环沟槽4中的第一场板多晶硅802和第二场板多晶硅803表面以及第二类分压环沟槽5底部、第二类分压环沟槽5中的第三场板多晶硅804和第四场板多晶硅805表面；绝缘介质层11上设有发射极金属1301、第一类场板金属1302、第二类场板金属1303和截止环金属1304；所述发射极金属1301还通过贯穿绝缘介质层11的第二类接触孔1202连接第一类分压环沟槽4和相邻最外侧的单胞沟槽3之间的第一类第二导电类型阱区2；且通过贯穿绝缘介质层11的第三类接触孔1203连接第一类分压环沟槽4中靠近有源区一侧的第一场板多晶硅802；所述第一类场板金属1302分布在第一类分压环沟槽4背离有源区的一侧，从第一类分压环沟槽4底部沿第一类分压环沟槽4背离有源区的一侧侧壁延伸至第一类分压环沟槽4背离有源区一侧的第一导电类型衬底1顶部；所述第一类场板金属1302与第二场板多晶硅803和第一导电类型衬底1通过绝缘介质层11隔离；所述第二场板多晶硅803浮置；所述第二类场板金属1303分布在第二类分压环沟槽5背离有源区的一侧，从第二类分压环沟槽5底部沿第二类分压环沟槽5背离有源区的一侧侧壁延伸至第二类分压环沟槽5背离有源区一侧的第一导电类型衬底1顶部；所述第二类场板金属1303与第四场板多晶硅805和第一导电类型衬底1通过绝缘介质层11隔离；所述第三场板多晶硅804和第四场板多晶硅805均浮置；所述截止环金属1304通过贯穿绝缘介质层11的第四类接触孔1204连接截止环沟槽6中的第五场板多晶硅806；且通过贯穿绝缘介质层11和第一导电类型注入层10的第五类接触孔1205连接截止环沟槽6背离有源区一侧的第一导电类型注入层10和第一类第二导电类型阱区2；在第一导电类型衬底1靠近第二主面的底部设有第二导电类型集电极区14；第二主面设有集电极金属15。

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