[發明專利]絕緣柵極雙極性晶體管及其制造方法

在審

• 申請號: 201410383362.3
• 申請日: 2014-08-06
• 公開（公告）號: CN105280692A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 伊牧;陳柏安;陳魯夫
• 申請（專利權）人: 新唐科技股份有限公司
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L21/331;H01L29/41
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 湯在彥

1.一種絕緣柵極雙極性晶體管，其特征在于，該絕緣柵極雙極性晶體管包括：

一基板，具有一第一導電型，且具有一上表面及一下表面；

一第一導電型集電極區及相鄰的一第二導電型集電極區，自該基板的下表面延伸入該基板中，其中該第二導電型與該第一導電型不同；

一集電極電極，電連接該第二導電型集電極區，且通過一集電極絕緣層與該第一導電型集電極區電性絕緣；

一第一發射極區，具有該第二導電型，自該基板的上表面延伸入該基板中；

一第二發射極區，具有該第一導電型，且自該基板的上表面延伸入該第一發射極區中，其中該基板未形成有該第一發射極區、該第二發射極區、該第一導電型集電極區及該第二導電型集電極區的部分是作為一第一導電型基極區；

一發射極電極，與該第一發射極區及該第二發射極區電連接；

一柵極介電層，設于該第一發射極區、該第二發射極區與該基板上；及

一柵極電極，設于該柵極介電層上。

2.如權利要求1所述的絕緣柵極雙極性晶體管，其特征在于，該集電極絕緣層的材料包括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。

3.如權利要求1所述的絕緣柵極雙極性晶體管，其特征在于，該集電極絕緣層的厚度大于10nm。

4.如權利要求1所述的絕緣柵極雙極性晶體管，其特征在于，該集電極絕緣層的寬度為該基板寬度的0.2-0.8倍。

5.如權利要求1所述的絕緣柵極雙極性晶體管，其特征在于，還包括一重摻雜緩沖層，具有該第一導電型且設于該第一導電型基極區中。

6.一種絕緣柵極雙極性晶體管，其特征在于，該絕緣柵極雙極性晶體管包括：

一基板，具有一第一導電型，且具有一上表面及一下表面；

一第一導電型集電極區及相鄰的一第二導電型集電極區，自該基板的下表面延伸入該基板中，其中該第二導電型與該第一導電型不同；

一集電極電極，電連接該第二導電型集電極區，且通過一集電極絕緣層與該第一導電型集電極區電性絕緣；

一第一發射極區，具有該第二導電型，且自該基板的上表面延伸入該基板中；

一第二發射極區，具有該第一導電型，且自該基板的上表面延伸入該第一發射極區中，其中該基板未形成有該第一發射極區、該第二發射極區、該第一導電型集電極區及該第二導電型集電極區的部分是作為一第一導電型基極區；

一發射極電極，與該第一發射極區及該第二發射極區電連接；

一溝槽，自該基板的上表面延伸穿越該第一發射極區與該第二發射極區并進入該基板中；

一柵極介電層，內襯于該溝槽的側壁與底部；

一柵極電極，設于該柵極介電層上且填入該溝槽；及

一電極間介電層，設于該柵極電極與該發射極電極之間。

7.如權利要求6所述的絕緣柵極雙極性晶體管，其特征在于，還包括一重摻雜緩沖層，具有該第一導電型且設于該第一導電型基極區中。

8.一種絕緣柵極雙極性晶體管的制造方法，其特征在于，該絕緣柵極雙極性晶體管的制造方法包括：

提供一基板，具有一第一導電型，且具有一上表面及一下表面；

形成一第一發射極區，具有一第二導電型，自該基板的上表面延伸入該基板中，且該第二導電型與該第一導電型不同；

形成一柵極介電層于該第一發射極區與該基板上；

形成一柵極電極于該柵極介電層上；

形成一第二發射極區，該第二發射極區具有該第一導電型，且自該基板的上表面延伸入該第一發射極區中；

形成一發射極電極，該發射極電極與該第一發射極區及該第二發射極區電連接；

形成一第一導電型集電極區，自該基板的下表面延伸入該基板中；

形成一集電極絕緣層于該第一導電型集電極區上；

形成一第二導電型集電極區相鄰于該第一導電型集電極區，其中該基板未形成有該第一發射極區、該第二發射極區、該第一導電型集電極區及該第二導電型集電極區的部分是作為一第一導電型基極區；以及

形成一集電極電極，該集電極電極電連接該第二導電型集電極區，且通過該集電極絕緣層與該第一導電型集電極區電性絕緣。

9.如權利要求8所述的絕緣柵極雙極性晶體管的制造方法，其特征在于，該集電極絕緣層的材料包括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。