[发明专利]一种沟槽绝缘栅双极型晶体管

权利要求书

1.一种沟槽绝缘栅双极型晶体管，特征在于：N-型电压阻挡层上依次设有N型电流增强层、P型沟道区、由栅氧介质层和多晶硅栅电极构成的沟槽结构；所述的多晶硅栅电极通过栅氧介质层与所述的N+发射区、P型沟道区、N-型电压阻挡层相隔离；P+欧姆接触区和N+发射区设置在P型沟道区上；沟槽结构下面设有P+电场屏蔽区；N型缓冲层设置在N-型电压阻挡层下方，P-集电区、P+集电区设置在N型缓冲层下方，N+衬底层设置在P-集电区的下方，发射极电极位于P+欧姆接触区和N+发射区上面，并与P+欧姆接触区和N+发射区连接；所述集电极电极位于器件的底部，与N+衬底层和P+集电区相连接；

所述沟槽绝缘栅双极型晶体管的制造方法包括：

步骤1：在重掺杂的N+衬底层上依次外延生长P-集电区、N型缓冲层和N-型电压阻挡层；

步骤2：将晶片翻转，减薄N+衬底层的厚度，然后选择性刻蚀N+衬底层直至暴露出部分P-集电区，以形成P+集电区的离子注入窗口；

步骤3：通过离子注入窗口，对暴露出的部分P-集电区利用注入离子的方式形成重掺杂的P+集电区；

步骤4：再次翻转晶片，在N-型电压阻挡层的正面，形成沟槽绝缘栅双极型晶体管的正面结构；

步骤5：通过淀积金属形成发射极电极和集电极电极，形成沟槽绝缘栅双极型晶体管。

2.根据权利要求1所述一种沟槽绝缘栅双极型晶体管，特征在于：所述的N-型电压阻挡层的掺杂浓度为10¹⁴数量级，厚度大于100μm。

3.根据权利要求1所述一种沟槽绝缘栅双极型晶体管，特征在于：所述的P-集电区的掺杂浓度在10¹⁷～10¹⁸数量级之间，厚度在几微米至十几微米之间。

4.根据权利要求1所述一种沟槽绝缘栅双极型晶体管，特征在于：所述的N型缓冲层的掺杂浓度要比N-型电压阻挡层的掺杂浓度高，在10¹⁶～10¹⁷数量级，厚度为几微米至几十微米之间。

5.根据权利要求1所述一种沟槽绝缘栅双极型晶体管，特征在于：所述的N型电流增强层的掺杂浓度要比N-型电压阻挡层的高，在10¹⁵～10¹⁶数量级，厚度为零点几微米至几微米之间。

6.根据权利要求1所述一种沟槽绝缘栅双极型晶体管，特征在于：所述的P型沟道区的掺杂浓度在10¹⁷～10¹⁸数量级，厚度为零点几微米至几微米之间。