【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种功率器件及制备方法，尤其是一种可抑制闩锁的功率器件及制备方法。
技术介绍
1、igbt(绝缘栅双极晶体管)是由bjt(双极结型晶体管)和mosfet(金属-氧化物-半导体场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,具有功率mosfet的高速性能与双极结型结构的低电阻性能两方面的优点。
2、从器件结构上看，对n沟道的igbt器件，igbt是由pnp晶体管和寄生的npn晶体管构成，如果igbt中寄生的晶闸管npn导通，mos栅就失去了对器件的控制，igbt将处于无法关断的状态，即igbt器件发生闩锁效应，电流将不断增大，最终导致器件不可逆地损坏失效。
3、在实际应用中，igbt器件一般用于驱动感性的负载。igbt器件高速关断时，电流下降太快(di/dt大)，dv/dt很大，引起的较大位移电流，流过电阻rs时，会产生足以使npn晶体管导通的正向偏置电压，造成寄生晶闸管的自锁，发生动态闩锁效应。
4、综上，当igbt器件用于驱动感性负载等情况时，如何有效抑制闩锁效应是目前急需解决的技术难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种可抑制闩锁的功率器件及制备方法，其可有效抑制功率器件的闩锁效应，提高对感性负载驱动的稳定性及可靠性，制备方法与现有工艺兼容。
2、按照本专利技术提供的技术方案，一种可抑制闩锁的功率器件，所述功率器件包括：
3、有源区，位于第一导电类型半导体基板的中
4、对任一元胞沟槽，至少在所述元胞沟槽的一侧设置第一导电类型源区，其中，第一导电类型源区包括若干沿元胞沟槽长度方向依次排布的第一导电类型子源区，第一导电类型子源区位于第二导电类型基区内，相邻的第一导电类型子源区利用第二导电类型基区间隔，且第一导电类型子源区与所对应元胞沟槽的外侧壁接触；
5、对任一第一导电类型子源区，配置一与所述第一导电类型子源区对应的接触孔，第一导电类型子源区与填充于所述接触孔内的源极金属欧姆接触，以使得有源区内的所有第一导电类型子源区均与源极金属欧姆接触；
6、在元胞沟槽的长度方向上，一接触孔的长度不超过所对应第一导电类型子源区的长度。
7、在有源区内设置若干第二导电类型重掺杂区，其中，
8、所述第二导电类型重掺杂区与第一导电类型源区在有源区内的分布对应，第二导电类型重掺杂区的长度方向与元胞沟槽的长度方向相一致；
9、第二导电类型重掺杂区的结深大于第一导电类型子源区的结深，第二导电类型重掺杂区与对应第一导电类型子源区接触；
10、对任一第一导电类型子源区，所述第一导电类型子源区与对应接触孔内的源极金属欧姆接触时，所述接触孔内的源极金属还与第二导电类型重掺杂区欧姆接触，且接触孔的深度小于第二导电类型重掺杂区的结深。
11、对两个相邻的元胞沟槽，若所述两个元胞沟槽相对应的侧边均设置第一导电类型源区时，所述第二导电类型重掺杂区与所述两个元胞沟槽相应侧边的所有第一导电类型子源区接触。
12、在有源区内还包括第一导电类型载流子存储层，其中，
13、第一导电类型载流子存储层位于第二导电类型基区的下方；
14、所述第一导电类型载流子存储层与第二导电类型基区接触，且第一导电类型载流子存储层位于元胞沟槽槽底的上方；
15、第一导电类型载流子存储层与有源区内元胞沟槽的外侧壁接触。
16、对任一元胞沟槽，所述元胞沟槽的内壁覆盖绝缘氧化层，并填充有栅极导电多晶硅，栅极导电多晶硅通过绝缘氧化层与所在元胞沟槽的内壁绝缘隔离；
17、元胞沟槽内的栅极导电多晶硅通过覆盖所述元胞沟槽槽口的绝缘介质层与源极金属绝缘隔离。
18、所述功率器件为igbt器件时，还包括背面结构，其中，
19、所述背面结构包括fs缓冲层、设置于所述fs缓冲层上的第二导电类型集电区以及与所述第二导电类型集电区欧姆接触的集电极金属层。
20、一种可抑制闩锁的功率器件的制备方法，其特征是，用于制备上述所述的功率器件，所述制备方法包括：
21、提供第一导电类型的半导体基板，并在所述半导体基板的正面进行正面工艺，以在正面工艺后制备得到有源区，其中，
22、在所述有源区内，包括横贯有源区内的第二导电类型基区以及若干并联成一体的条形元胞，所述条形元胞至少包括长条形的元胞沟槽，元胞沟槽的槽底位于第二导电类型基区的下方；
23、对任一元胞沟槽，至少在所述元胞沟槽的一侧设置第一导电类型源区，其中，第一导电类型源区包括若干沿元胞沟槽长度方向依次排布的第一导电类型子源区，第一导电类型子源区位于第二导电类型基区内，相邻的第一导电类型子源区利用第二导电类型基区间隔，且第一导电类型子源区与所对应元胞沟槽的外侧壁接触；
24、对任一第一导电类型子源区，配置一与所述第一导电类型子源区对应的接触孔，第一导电类型子源区与填充于所述接触孔内的源极金属欧姆接触，以使得有源区内的所有第一导电类型子源区均与源极金属欧姆接触；
25、在元胞沟槽的长度方向上，一接触孔的长度不超过所对应第一导电类型子源区的长度。
26、对半导体基板进行正面工艺时，所述正面工艺包括：
27、对半导体基板的正面进行沟槽刻蚀，以在半导体基板内制备得到元胞沟槽；
28、在上述元胞沟槽的内壁制备得到绝缘氧化层，所述绝缘氧化层覆盖元胞沟槽的内壁；
29、在上述元胞沟槽内进行多晶硅填充，以制备得到栅极导电多晶硅，所述栅极导电多晶硅填充在元胞沟槽内，并通过绝缘氧化层与所在元胞沟槽的内壁绝缘隔离；
30、在上述半导体基板的正面进行第二导电类型杂质离子注入，以在半导体基板内制备得到第二导电类型基区，第二导电类型基区位于元胞沟槽槽底的上方；
31、在上述半导体基板的正面进行第一导电类型杂质离子的注入，以制备得到第一导电类型源区；
32、在上述半导体基板的正面淀积制备绝缘介质层，并对所制备的绝缘介质层进行接触孔刻蚀，以制备得到所需的接触孔，其中，所述接触孔与第一导电类型子源区呈一一对应；
33、在上述半导体基板的正面进行金属沉积，以至少制备得到源极金属，所述源极金属覆盖在绝缘介质层上，并填充在接触孔内。
34、在制备得到第二导电类型基区前，先在半导体基板的正面进行第一导电类型杂质离子注入，以制备得到第一导电类型载流子存储层，其中，
35、第一导电类型载流子存储层位于元胞沟槽槽底的上方，且第一导电类型载流子存储层与有源区内元胞沟槽的外侧壁接触。
36、在制备第一导电类型源区前，在半导体基板的正面进行第二导电类型杂质离子注入，以制备形成第二本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可抑制闩锁的功率器件，其特征是，所述功率器件包括：
2.根据权利要求1所述的可抑制闩锁的功率器件，其特征是：在有源区内设置若干第二导电类型重掺杂区，其中，
3.根据权利要求2所述的可抑制闩锁的功率器件，其特征是：对两个相邻的元胞沟槽，若所述两个元胞沟槽相对应的侧边均设置第一导电类型源区时，所述第二导电类型重掺杂区与所述两个元胞沟槽相应侧边的所有第一导电类型子源区接触。
4.根据权利要求1所述的可抑制闩锁的功率器件，其特征是：在有源区内还包括第一导电类型载流子存储层，其中，
5.根据权利要求1所述的可抑制闩锁的功率器件，其特征是：对任一元胞沟槽，所述元胞沟槽的内壁覆盖绝缘氧化层，并填充有栅极导电多晶硅，栅极导电多晶硅通过绝缘氧化层与所在元胞沟槽的内壁绝缘隔离；
6.根据权利要求1至5任一项所述的可抑制闩锁的功率器件，其特征是：所述功率器件为IGBT器件时，还包括背面结构，其中，
7.一种可抑制闩锁的功率器件的制备方法，其特征是，用于制备权利要求1～权利要求6中任一项所述的功率器件，所述制备方法包括：p>
8.根据权利要求7所述可抑制闩锁的功率器件的制备方法，其特征是，对半导体基板进行正面工艺时，所述正面工艺包括：
9.根据权利要求7所述可抑制闩锁的功率器件的制备方法，其特征是，在制备得到第二导电类型基区前，先在半导体基板的正面进行第一导电类型杂质离子注入，以制备得到第一导电类型载流子存储层，其中，
10.根据权利要求7所述可抑制闩锁的功率器件的制备方法，其特征是，在制备第一导电类型源区前，在半导体基板的正面进行第二导电类型杂质离子注入，以制备形成第二导电类型重掺杂区，并在制备第二导电类型重掺杂区后再制备形成第一导电类型源区，其中，
...【技术特征摘要】
1.一种可抑制闩锁的功率器件，其特征是，所述功率器件包括：
2.根据权利要求1所述的可抑制闩锁的功率器件，其特征是：在有源区内设置若干第二导电类型重掺杂区，其中，
3.根据权利要求2所述的可抑制闩锁的功率器件，其特征是：对两个相邻的元胞沟槽，若所述两个元胞沟槽相对应的侧边均设置第一导电类型源区时，所述第二导电类型重掺杂区与所述两个元胞沟槽相应侧边的所有第一导电类型子源区接触。
4.根据权利要求1所述的可抑制闩锁的功率器件，其特征是：在有源区内还包括第一导电类型载流子存储层，其中，
5.根据权利要求1所述的可抑制闩锁的功率器件，其特征是：对任一元胞沟槽，所述元胞沟槽的内壁覆盖绝缘氧化层，并填充有栅极导电多晶硅，栅极导电多晶硅通过绝缘氧化层与所在元胞沟槽的内壁绝缘隔离；
6.根据权利要求1至5任一项所述的可抑制闩锁的...
【专利技术属性】
技术研发人员：方宇浩，邓小社，杨飞，吴凯，朱阳军，
申请(专利权)人：芯长征微电子制造山东有限公司，
类型：发明
国别省市：
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