[发明专利]绝缘栅极双极性晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种绝缘栅极双极性晶体管，其特征在于，包括：

一集极电极；

一集极层，电连接该集极电极，且具有一第二导电型；

一第一导电型漂移层，设于该集极层上，其中该第一导电型与该第二导电型不同；

一第一射极层，设于该第一导电型漂移层上，且具有该第二导电型；

一沟槽，自该第一射极层的表面延伸入该第一导电型漂移层中，其中该沟槽具有相对的一第一侧及一第二侧；

一栅极电极，填入该沟槽中且延伸于该第一射极层的表面上，其中在该第一侧及该第二侧的该栅极电极于该第一射极层的表面上的延伸距离不同；

一栅极介电层，设于该栅极电极与该沟槽之间、以及该栅极电极与该第一射极层之间；

一第二射极区，设于该栅极电极两侧的该第一射极层中，其中该第二射极区具有该第一导电型，其中该栅极电极位于该第一射极层的表面的宽度大于沟槽的宽度与该第二射极区扩散至该栅极电极下方的宽度的总和；

一层间介电层，设于该第一射极层上；及

一射极电极，与该第一射极层及该第二射极区电连接，其中该层间介电层设于该栅极电极与该射极电极之间。

2.如权利要求1所述的绝缘栅极双极性晶体管，其特征在于，位于该沟槽的第二侧的第二射极区直接接触该沟槽。

3.如权利要求1所述的绝缘栅极双极性晶体管，其特征在于，位于该沟槽的第一侧的第二射极区与该沟槽间隔有一宽度，该宽度为该第一射极区的宽度的0.05-0.2倍。

4.如权利要求1所述的绝缘栅极双极性晶体管，其特征在于，在该第二侧的该栅极电极于该第一射极层的表面上的延伸距离为0。

5.如权利要求1所述的绝缘栅极双极性晶体管，其特征在于，该栅极电极包括非晶硅、多晶硅或上述的组合。

6.如权利要求1所述的绝缘栅极双极性晶体管，其特征在于，还包括一重掺杂缓冲层，具有该第一导电型且设于该第一导电型漂移层与该集极层之间。

7.一种绝缘栅极双极性晶体管的制造方法，其特征在于，包括：

提供一基板，具有一第一导电型，且具有一上表面及一下表面；

形成一第一射极区，具有一第二导电型，且自该基板的上表面延伸入该基板中，且该第二导电型与该第一导电型不同；

形成一沟槽，自该基板的上表面延伸穿越该第一射极区至该基板中，其中该沟槽具有相对的一第一侧及一第二侧；

形成一栅极结构，包括一栅极介电层及一栅极电极，其中该栅极电极填入该沟槽中且延伸至该基板的上表面上，其中在该第一侧及该第二侧的该栅极电极于该基板的上表面上的延伸距离不同，而该栅极介电层设于该栅极电极与该沟槽之间、以及该栅极电极与该第一射极区之间；

形成一第二射极区于该栅极电极两侧的该第一射极区中，其中该第二射极区具有该第一导电型，其中该栅极电极位于该第一射极层的表面的宽度大于沟槽的宽度与该第二射极区扩散至该栅极电极下方的宽度的总和；

形成一层间介电层于该栅极电极上；

形成一射极电极，该射极电极与该第一射极区、该第二射极区电连接，且该层间介电层设于该栅极电极与该射极电极之间；

形成一集极区，具有该第二导电型，且自该基板的下表面延伸入该基板中，其中该基板未形成有该第一射极区、该第二射极区及该集极区的部分是作为一第一导电型漂移区；及

形成一集极电极，该集极电极电连接该集极区。

8.如权利要求7所述的绝缘栅极双极性晶体管的制造方法，其特征在于，形成该栅极结构的方法包括：

顺应性形成一介电材料层于该沟槽的侧壁与底部及该基板的上表面上；

形成一导电层于该介电材料层上且填入该沟槽中；及

图案化该介电材料层及该导电层以分别形成该栅极介电层及该栅极电极。

9.如权利要求7所述的绝缘栅极双极性晶体管的制造方法，其特征在于，位于该沟槽的第二侧的第二射极区直接接触该沟槽。