[發明專利]絕緣柵雙極晶體管及其制造方法

在審

• 申請號: 201310307187.5
• 申請日: 2013-07-19
• 公開（公告）號: CN104299990A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 鐘圣榮;王根毅;鄧小社
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/06;H01L21/331
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 鄧云鵬

1.一種絕緣柵雙極晶體管，所述絕緣柵雙極晶體管形成在半導體襯底上，包括位于半導體襯底表面的MOS結構和位于半導體襯底底部的PN結，其特征在于，還包括：若干位于所述半導體襯底底部的槽型結構，所述槽型結構貫穿所述半導體襯底底部的PN結的P區和N區，并將所述PN結分為多個區域；其中，所述槽型結構包括位于所述半導體襯底底部的金屬塊和位于所述金屬塊和所述半導體襯底之間的氧化層，所述金屬塊中的金屬的功函數小于所述半導體襯底材料的功函數。

2.根據權利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于，所述槽型結構均為大小相同、形狀相同的條形或者方形結構，在每個絕緣柵雙極晶體管中，所述槽型結構為完整的條形或者方形結構。

3.根據權利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于，所述槽型結構的寬度為1.0μm～4.0μm。

4.根據權利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于，所述槽型結構的深度為3μm～7μm。

5.根據權利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于，所述金屬塊中的金屬為Al。

6.一種如權利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管的制造方法，其特征在于，包括：

在半導體襯底表面形成MOS結構；

在所述半導體襯底的背面進行摻雜形成PN結；

利用刻蝕工藝在所述半導體襯底的背面刻蝕若干溝槽，所述溝槽貫穿所述PN結的P區和N區，并將所述PN結分為多個區域；

在所述溝槽的內壁形成氧化層；

利用沉積工藝在所述溝槽內壁的氧化層上形成金屬至填滿所述溝槽，所述金屬的功函數小于半導體襯底材料的功函數。

7.根據權利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述溝槽均為大小相同、形狀相同的條形或者方形結構，在每個MOS結構所對應的所述半導體襯底的背面刻蝕溝槽為完整的條形或者方形結構。

8.根據權利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述溝槽的寬度為1.0μm～4.0μm。

9.根據權利要求6所述的功率半導體器件，其特征在于，所述溝槽的深度為3μm～7μm。

10.根據權利要求6所述的功率半導體器件，其特征在于，所述金屬為Al。