具有优化嵌入原胞结构的CSTBT器件

摘要

本发明公开了一种具有优化嵌入原胞结构的CSTBT器件，包括金属集电极、P型集电极、N型场终止层和N‑漂移区，器件顶部包括有源原胞和嵌入原胞两种区域。嵌入原胞区域的沟槽结构由多晶硅和栅氧化层组成，多晶硅和金属发射极都和发射极电极相连接，嵌入原胞区域的沟槽之间具有CS层。嵌入原胞区域的沟槽之间取消P型基区，且多个沟槽内的多晶硅之间没有多晶硅桥相连。本发明在传统的CSTBT基础上，取消了嵌入原胞区域trench之间的P型基区，且嵌入原胞区域trench内的多晶硅之间没有多晶硅桥相连，进一步提高了器件载流子浓度，显著降低了饱和压降以及短路电流的峰值和稳定值。同时完全不影响器件的米勒电容和耐压性能。

主权项

具有优化嵌入原胞结构的CSTBT器件，包括背面的金属集电极(13)、P型集电极(12)、N型场终止层(11)和N‐漂移区(10)，所述器件顶部包括有源原胞和嵌入原胞两种区域，其中：有源原胞区域的沟槽结构由相互接触的多晶硅(6)和栅氧化层(9)组成，多晶硅(6)和器件的栅电极相连，有源原胞区域的沟槽旁边包括P型基区(7)和CS层(8)，P型基区(7)上面还设有N+发射区(1)和P+接触区(2)，N+发射区(1)和P+接触区(2)通过介质层(4)中的窗口和金属发射极(5)相连接；嵌入原胞区域的沟槽结构由多晶硅(3)和栅氧化层(9)组成，多晶硅(3)和金属发射极(5)都和发射极电极相连接，嵌入原胞区域的沟槽之间具有CS层(8)；其特征在于：嵌入原胞区域的沟槽之间、CS层(8)的上方用N‐漂移区(10)替代P型基区(7)，且嵌入原胞区域的多个沟槽内的多晶硅(3)之间没有多晶硅桥相连，且嵌入原胞区域的多个沟槽内的多晶硅(3)不延伸到沟槽之外。