[发明专利]一种背沟槽结构绝缘栅双极晶体管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种背沟槽结构绝缘栅双极晶体管，传统绝缘栅双极晶体管的背P+发射区完全覆盖器件背面，本发明的绝缘栅双极晶体管通过沟槽将器件背面部分或全部区域设置为多晶P+发射区，以此调节背P+发射区向N型基区注入空穴的效率，提高器件高频特性的应用范围。本发明还提供了一种背沟槽结构绝缘栅双极晶体管的制备方法。

技术领域

本发明涉及到一种背沟槽结构绝缘栅双极晶体管，本发明还涉及一种背沟槽结构绝缘栅双极晶体管的制备方法。

背景技术

绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,简称IGBT)是一种集金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)的栅电极电压控制特性和双极晶体管(BJT)的低导通电阻特性于一身的半导体功率器件，具有电压控制、输入阻抗大、驱动功率小、导通电阻小、开关损耗低及工作频率高等特性，是比较理想的半导体功率开关器件，有着广阔的发展和应用前景。

一般说来，从IGBT的正面结构区分，可以把IGBT分为平面型和沟槽栅型两种结构；从IGBT击穿特性区分，可以分为穿通型和非穿通型两种结构，穿通型在器件背面P+表面具有N+缓冲层，其通态压降比非穿通型要小，同时穿通型器件也增加了器件的制造难度。

发明内容

本发明提供一种背沟槽绝缘栅双极晶体管及其制备方法。

一种背沟槽结构绝缘栅双极晶体管，其特征在于：包括：N型基区，由N+缓冲层和N-基区叠加组成；P型基区、N+源区、栅氧化层和栅极介质，位于N型基区上方；背沟槽多晶P+发射区，为多个沟槽结构，位于N型基区下方，P型多晶半导体材料临靠沟槽内壁，同时背沟槽内填充电极金属。

一种背沟槽绝缘栅双极晶体管的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：对N型片进行双面N型杂质扩散；通过减薄抛光去除上表面N型杂质扩散层和去除下表面部分N型杂质扩散层：在上表面形成P型基区、N+源区、栅氧化层和栅极介质；在下表面通过掩膜刻蚀形成沟槽，淀积形成P型多晶半导体材料。

传统绝缘栅双极晶体管的背P+发射区完全覆盖器件背面，本发明的绝缘栅双极晶体管通过沟槽将器件背面部分或全部区域设置为多晶P+发射区，以此调节背P+发射区向N型基区注入空穴的效率，提高器件高频特性的应用范围。

附图说明

图1为本发明的一种背沟槽结构绝缘栅双极晶体管剖面示意图；

图2为本发明的第二种背沟槽结构绝缘栅双极晶体管剖面示意图；

图3为本发明的第三种背沟槽结构绝缘栅双极晶体管剖面示意图；

图4为本发明的第四种背沟槽结构绝缘栅双极晶体管剖面示意图；

图5为本发明的第五种背沟槽结构绝缘栅双极晶体管剖面示意图；

图6为本发明的第六种背沟槽结构绝缘栅双极晶体管剖面示意图。

其中，1、背沟槽多晶P+发射区；2、N+缓冲层；3、N-基区；4、P型基区；5、N+源区；6、栅氧化层；7、栅极介质；10、背面氧化层。

具体实施方式

实施例1

图1为本发明的一种背沟槽结构绝缘栅双极晶体管的剖面图，下面结合图1详细说明本发明的半导体装置。