[實用新型]一種帶有雙外延層的溝槽柵雙極型晶體管器件

有效

• 申請號: 201822269526.6
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN209183553U
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 陽平
• 申請（專利權）人: 上海擎茂微電子科技有限公司
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/41;H01L29/06
• 代理公司: 上海百一領御專利代理事務所(普通合伙) 31243
• 代理人: 王奎宇;甘章乖

1.一種帶有雙外延層的溝槽柵雙極型晶體管器件，其特征在于，包括：硅襯底、雙外延層、溝槽區、柵氧化層、多晶硅柵電極、發射極電極、絕緣介質層、N+發射區、P+深阱區、N型場終止區、P型集電極區以及集電極；

所述雙外延層形成于所述硅襯底表面；

所述溝槽區依次貫穿所述雙外延層，并延伸至所述硅襯底設置；

所述柵氧化層形成于所述溝槽區的內壁；

所述多晶硅柵電極形成于所述溝槽區內；

所述N+發射區形成于所述雙外延層表面，并與所述多晶硅柵電極的兩側面相連接以形成電子導電通道；

所述P+深阱區形成于所述N+發射區之間，且兩者交疊設置；

所述絕緣介質層形成于所述多晶硅柵電極以及所述雙外延層表面；

所述發射極電極形成于所述N+發射區、所述P+深阱區以及所述絕緣介質層上；

所述N型場終止區形成于所述硅襯底背面；

所述P型集電極區與所述N型場終止區背面接觸；

所述集電極形成于所述P型集電極區的背面。

2.根據權利要求1所述的器件，其特征在于，所述雙外延層包括N型外延層以及P型外延層，其中，所述N型外延層形成于所述硅襯底表面，所述P型外延層形成于所述N型外延層表面。

3.根據權利要求2所述的器件，其特征在于，在所述硅襯底上形成厚度可控，濃度均勻的N型外延層，其中，所述N型外延層的摻雜濃度為1E14-1E16cm^-3，厚度為1-5um。

4.根據權利要求2或3所述的器件，其特征在于，在所述N型外延層上形成厚度可控，濃度均勻的P型外延層，其中，所述P型外延層的摻雜濃度為1E16-5E17cm^-3，厚度為3-8um。

5.根據權利要求2所述的器件，其特征在于，由溝槽型所述多晶硅柵電極構成的導電通道區位于所述P型外延層與所述溝槽區側壁的界面附近，從而在所述P型外延層中形成一個通道，從器件的所述N+發射區電連接到所述P型外延層。

6.根據權利要求1或2所述的器件，其特征在于，所述多晶硅柵電極的溝槽深度為3-6um，橫截面寬度為0.5-2um；所述多晶硅柵電極由N型高摻雜濃度的多晶硅形成，所述多晶硅的高摻雜濃度為5E19-5E20cm^-3。

7.根據權利要求1或2所述的器件，其特征在于，所述柵氧化層是由高溫氧化形成的二氧化硅絕緣膜，其厚度為

8.根據權利要求1所述的器件，其特征在于，所述硅襯底的摻雜濃度為1E13-2E14cm^-3，厚度為60-500um。

9.根據權利要求1所述的器件，其特征在于，所述N+發射區的摻雜濃度為1E19-5E20cm^-3，結深為0.2-1um；所述P+深阱區的摻雜濃度為1E19-5E20cm^-3，結深為0.5-1um。

10.根據權利要求1所述的器件，其特征在于，所述N型場終止區的摻雜濃度為5E15-1E17cm^-3，結深為1-3um；所述P型集電極區的摻雜濃度為1E18-5E19cm^-3，深度為0.2-1um。