[发明专利]一种绝缘栅双极型晶体管的关断性能提升方法

权利要求书

1.一种绝缘栅双极型晶体管，包括：重掺杂P型集电区(2)，在重掺杂P型集电区(2)的背面设有集电极金属(1)，其正面设有轻掺杂N型缓冲层(3)，轻掺杂N型缓冲层(3)上设有轻掺杂N型基极区(4)，轻掺杂N型基极区(4)上设有轻掺杂N型载流子存储层(5)，在轻掺杂N型载流子存储层(5)上设有存在互相平行的沟槽栅，所述沟槽栅是由第一类型栅氧化层(6)和第一多晶硅栅(7)构成，第一类型栅氧化层(6)位于第一多晶硅栅(7)与轻掺杂N型载流子存储层(5)之间，所述沟槽栅深度深入轻掺杂N型基极区(4)，沟槽栅将轻掺杂N型载流子存储层(5)分割成条状，在条状轻掺杂N型载流子存储层(5)上设有块状轻掺杂P型体区(8)，且所述块状轻掺杂P型体区(8)将所述条状轻掺杂N型载流子存储层(5)分割成块状载流子存储层(17)，块状载流子存储层(17)表面上设有第二类型栅氧化层(14)，第二类型栅氧化层(14)与相邻的沟槽栅的第一类型栅氧化层(6)连接，第二类型栅氧化层(14)上设有第二多晶硅栅(15)，第二多晶硅栅(15)分别与相邻的沟槽栅内的第一多晶硅栅(7)连接，块状轻掺杂P型体区(8)表面存在重掺杂P型源区(9)，块状轻掺杂P型体区(8)表面存在重掺杂N型源区(10)，在器件表面设有绝缘介质层(12)，发射极金属(13)通过绝缘介质层(12)上的通孔与重掺杂P型源区(9)、重掺杂N型源区(10)接触，其特征在于，在块状载流子存储层(17)与第二类型栅氧化层(14)之间设有轻掺杂浅P阱(11)，所述轻掺杂浅P阱(11)和与块状载流子存储层(17)相邻的块状轻掺杂P型体区(8)连接，所述绝缘栅双极型晶体管关断时，在轻掺杂浅P阱(11)处形成P沟道，块状载流子存储层(17)内的空穴会进入所述P沟道，并被P沟道迅速抽取。

2.根据权利要求1所述的绝缘栅双极型晶体管结构，其特征在于，同一个条状N型载流子存储层(5)内，相邻的块状轻掺杂P型体区(8)的中心间距为：1μm～100μm。

3.根据权利要求1所述的绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，相邻的沟槽栅的中心间距为：1μm～30μm。

4.根据权利要求1所述的绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，轻掺杂浅P阱(11)的注入能量介于1～900keV，注入剂量介于1×10¹¹～1×10¹⁶cm²之间。

5.一种权利要求1所述的绝缘栅双极型晶体管的关断性能提升方法，其特征在于，在绝缘栅双极型晶体管的块状载流子存储层(17)与第二类型栅氧化层(14)之间设置轻掺杂浅P阱(11)，利用绝缘栅双极型晶体管关断时第二多晶硅栅(15)上的电压降低，轻掺杂浅P阱(11)不被完全耗尽，在轻掺杂浅P阱(11)处形成低导通电阻的导电沟道，空穴从轻掺杂N型基极区(4)进入轻掺杂N型载流子存储层(5)，然后再进入轻掺杂浅P阱(11)中的导电沟道，空穴通过所述导电沟道到达块状轻掺杂P型体区(8)，最后进入重掺杂P型源区(9)。