[發明專利]一種橫向溝槽絕緣柵雙極型晶體管及其制備方法

有效

• 申請號: 201410571052.4
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104299992B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 孫偉鋒;喻慧;張龍;祝靖;陸生禮;時龍興
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/41;H01L21/28;H01L21/331
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所32250
• 代理人: 王斌

1.一種橫向溝槽絕緣柵雙極型晶體管，包括：P型襯底（1），在P型襯底（1）上設有埋氧層（2），在埋氧層（2）上設有N型漂移區（3），在N型漂移區（3）的上表面上方設有氧化層（9），在N型漂移區（3）的上表面下方設有多晶硅柵（4）、P型體區（8）和N型緩沖層（12），在P型體區（8）內設有發射極區，在發射極區上設有發射極鋁電極（7），在N型緩沖層（12）內設有P型集電極區（11），在P型集電極區（11）上設有集電極鋁電極（10），并且，所述N型緩沖層（12）和P型集電極區（11）位于N型漂移區（3）的一側，所述P型體區（8）和發射極區位于N型漂移區（3）的另一側，其特征在于，所述多晶硅柵（4）貫穿N型漂移區（3）且始于N型漂移區（3）的上表面并止于埋氧層（2），在多晶硅柵（4）的外周面上設有一層柵氧化層（13）且柵氧化層（13）將多晶硅柵（4）圍合其內，所述P型體區（8）始于N型漂移區（3）的上表面并止于埋氧層（2），P型體區（8）在N型漂移區（3）的上表面上的形狀呈現閉合，且P型體區（8）貫穿N型漂移區（3）并始于N型漂移區（3）的上表面、止于埋氧層（2），位于P型體區（8）內的發射極區由P型發射極（6）及分別位于P型發射極（6）兩側的第一N型發射極（5）和第二N型發射極（14）組成，所述所述第一N型發射極（5）、第二N型發射極（14）和P型發射極（6）貫穿N型漂移區（3）且始于N型漂移區（3）的上表面并止于埋氧層（2），所述柵氧化層（13）及其內的多晶硅柵（4）橫向切入第一N型發射極（5）、第二N型發射極（14）、P型發射極（6）和P型體區（8）內并將第一N型發射極（5）、第二N型發射極（14）、P型發射極（6）和P型體區（8）分隔成兩部分。

2.根據權利要求1所述的一種橫向溝槽絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于多晶硅柵（4）底部到埋氧層（2）上表面之間的距離介于0um到30um之間。

3.根據權利要求1所述的一種橫向溝槽絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于P型體區（8）的底部到埋氧層（2）上表面之間的距離介于0um到30um之間。

4.根據權利要求1所述的一種橫向溝槽絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于第一N型發射極（5）和第二N型發射極（14）的底部和P型發射極（6）的底部到埋氧層（2）上表面之間的距離介于0um到30um之間。

5.根據權利要求1所述的一種橫向溝槽絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于P型體區（8）的各外側邊界到與P型體區（8）的外側邊界所對應的N型緩沖層（12）的元胞邊界的距離分別為3um到30um之間。

6.一種橫向溝槽絕緣柵雙極型晶體管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：?P型襯底（1）、埋氧層（2）的制備，在埋氧層（2）上外延N型外延層（3），用深槽工藝結合多次外延多次高濃度離子注入工藝形成第一N型發射極（5）、第二N型發射極（14）、P型體區（8）和P型發射極（6），用高濃度離子注入工藝形成N型緩沖層（12）和P型集電極區（11），用槽柵工藝制造成多晶硅柵（4），在器件表面淀積氧化層（9），接著進行打孔處理、淀積金屬鋁形成發射極鋁電極（7）和集電極鋁電極（10）。