[發(fā)明專利]絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu)及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010650268.5
• 申請日: 2020-07-08
• 公開（公告）號: CN113809165B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳駿盛;方彥程;陳姿含
• 申請（專利權(quán)）人: 力晶積成電子制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/06;H01L21/331
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

1.一種絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

基底；以及

第一柵控PNPN二極管，位于所述基底上，其中所述第一柵控PNPN二極管包括：

第一柵極，位于所述基底上；

第一源極/漏極延伸區(qū)與第二源極/漏極延伸區(qū)，位于所述第一柵極兩側(cè)的所述基底中；以及

第一區(qū)、第二區(qū)、第三區(qū)與第四區(qū)，位于所述基底中，其中所述第一區(qū)與所述第三區(qū)為第一導電型，所述第二區(qū)、第四區(qū)、所述第一源極/漏極延伸區(qū)與所述第二源極/漏極延伸區(qū)為第二導電型，且在所述第一區(qū)與所述第二區(qū)之間、在所述第二區(qū)與所述第三區(qū)之間以及在所述第三區(qū)與所述第四區(qū)之間分別具有PN結(jié)，其中所述第一區(qū)包括第一摻雜區(qū)，所述第二區(qū)包括第一阱區(qū)，所述第三區(qū)包括第二阱區(qū)與第二摻雜區(qū)，所述第四區(qū)包括第三摻雜區(qū)，所述第一摻雜區(qū)位于所述第一阱區(qū)中，所述第二摻雜區(qū)與所述第三摻雜區(qū)位于所述第二阱區(qū)中，且所述第二摻雜區(qū)與所述第三摻雜區(qū)短路連接，其中所述第二區(qū)還包括：第四摻雜區(qū)，位于所述第一阱區(qū)中，其中所述第一阱區(qū)包覆所述第一摻雜區(qū)與所述第四摻雜區(qū)。

2.如權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu)，其中所述第一柵控PNPN二極管還包括：

第一介電層，位于所述第一柵極與所述基底之間；以及

第一間隙壁與第二間隙壁，位于所述第一柵極的兩側(cè)壁上，其中所述第一源極/漏極延伸區(qū)與所述第二源極/漏極延伸區(qū)分別位于所述第一間隙壁與所述第二間隙壁下方。

3.如權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu)，其中在所述第二區(qū)與所述第三區(qū)之間的所述PN結(jié)位于所述第一柵極的正下方或位于所述第一柵極的一側(cè)。

4.如權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu)，其中所述第四摻雜區(qū)還位于所述第二阱區(qū)中。

5.如權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu)，還包括：

隔離結(jié)構(gòu)，位于所述第一摻雜區(qū)與所述第四摻雜區(qū)之間的所述基底中。

6.如權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu)，其中所述第一柵控PNPN二極管還包括：

第二柵極，位于所述基底上，其中所述第一柵極與所述第二柵極分離設(shè)置在所述第二阱區(qū)上方；

第三源極/漏極延伸區(qū)與第四源極/漏極延伸區(qū)，位于所述第二柵極兩側(cè)的所述第二阱區(qū)中，且所述第三源極/漏極延伸區(qū)與所述第四源極/漏極延伸區(qū)為第二導電型；以及

第五摻雜區(qū)，位于所述第一柵極與所述第二柵極之間的所述第二阱區(qū)中，其中所述第五摻雜區(qū)為第二導電型。

7.如權(quán)利要求6所述的絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu)，其中所述第一柵控PNPN二極管還包括：

第二介電層，位于所述第二柵極與所述基底之間；以及

第三間隙壁與第四間隙壁，位于所述第二柵極的兩側(cè)壁上，其中所述第三源極/漏極延伸區(qū)與所述第四源極/漏極延伸區(qū)分別位于所述第三間隙壁與所述第四間隙壁下方。

8.如權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu)，還包括：

自對準金屬硅化物阻擋層，位于所述第一摻雜區(qū)與所述第一柵極之間的所述基底上。

9.如權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu)，其中所述第一阱區(qū)的底面的高度等于或低于所述第二阱區(qū)的底面的高度。

10.如權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu)，其中所述第二區(qū)還包括：

第三阱區(qū)，包覆所述第一阱區(qū)。

11.如權(quán)利要求10所述的絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu)，其中所述第三阱區(qū)還包覆所述第二阱區(qū)。

12.如權(quán)利要求11所述的絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu)，還包括：

第二柵控PNPN二極管，位于所述基底上，其中所述第一柵控PNPN二極管與所述第二柵控PNPN二極管為鏡像對稱結(jié)構(gòu)，且共用所述第一柵極。