[发明专利]绝缘栅双极型晶体管及其形成方法

说明书

一种绝缘栅双极型晶体管及其形成方法，晶体管包括：包括集电极层和集电极层上的体层的半导体层，半导体层有元胞区和位于元胞区周围的边缘区，元胞区包括第一区和第一区周围的第二区；元胞区体层中的阱区；元胞区体层中的漂移区，且漂移区位于阱区与集电极层之间，漂移区的导电类型分别与阱区和集电极层的导电类型相反；位于元胞区体层中的若干栅极结构，所述栅极结构贯穿阱区且延伸至漂移区中；位于栅极结构两侧阱区中顶部区域的源漏掺杂区和欧姆接触区，源漏掺杂区在栅极结构和欧姆接触区之间；第二区源漏掺杂区的尺寸小于第一区源漏掺杂区的尺寸，第二区欧姆接触区的尺寸大于第一区欧姆接触区的尺寸。所述晶体管的电学性能提高。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种绝缘栅双极型晶体管及其形成方法。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，简称IGBT)是由双极型三极管(BJT)和绝缘栅型场效应管(MOSFET)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。绝缘栅双极型晶体管兼有高输入阻抗和低导通压降两方面的优点，因此绝缘栅双极型晶体管作为一种重要的开关器件被广泛应用在各种开关电路结构中，如绝缘栅双极型晶体管应用在变频器和逆变器等电路结构中。

然而，现有的绝缘栅双极型晶体管的电学性能有待提高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种绝缘栅双极型晶体管及其形成方法，以提高绝缘栅双极型晶体管的电学性能。

为解决上述问题，本发明提供一种绝缘栅双极型晶体管，包括：半导体层，所述半导体层包括集电极层和位于集电极层上的体层，所述半导体层具有元胞区和位于元胞区周围的边缘区，所述元胞区包括第一区和位于第一区周围的第二区；位于元胞区体层中的阱区；位于元胞区体层中的漂移区，且所述漂移区位于阱区与集电极层之间，所述漂移区的导电类型分别与阱区和集电极层的导电类型相反；位于元胞区体层中的若干栅极结构，所述栅极结构贯穿阱区且延伸至漂移区中；位于栅极结构两侧阱区中顶部区域的源漏掺杂区，所述源漏掺杂区的导电类型和阱区的导电类型相反，第二区源漏掺杂区的尺寸小于第一区源漏掺杂区的尺寸；位于阱区中顶部区域的欧姆接触区，所述源漏掺杂区位于栅极结构和欧姆接触区之间，所述欧姆接触区的导电类型和所述阱区的导电类型相同，第二区欧姆接触区的尺寸大于第一区欧姆接触区的尺寸。

可选的，自所述元胞区到所述边缘区的方向上，相邻第二区栅极结构之间的源漏掺杂区的尺寸相同，且第二区栅极结构一侧的源漏掺杂区相对于另一侧的源漏掺杂区的尺寸减小；自所述元胞区到所述边缘区的方向上，第二区欧姆接触区的尺寸递增。

可选的，自所述元胞区到所述边缘区的方向上，相邻第二区栅极结构之间的源漏掺杂区的尺寸相同，且第二区栅极结构一侧的源漏掺杂区相对于另一侧的源漏掺杂区减小的尺寸相同；自所述元胞区到所述边缘区的方向上，第二区相邻欧姆接触区增加的尺寸相同。

可选的，第二区的源漏掺杂区具有第一最大尺寸；第二区的欧姆接触区具有第二最大尺寸；自所述元胞区到所述边缘区的方向上，相邻第二区栅极结构之间的源漏掺杂区的尺寸相同，且第二区栅极结构一侧的源漏掺杂区相对于另一侧的源漏掺杂区减小的尺寸为第一最大尺寸的1/3～1/5；自所述元胞区到所述边缘区的方向上，第二区相邻欧姆接触区增加的尺寸为第二最大尺寸的1/3～1/5。

可选的，自所述元胞区到所述边缘区的方向上，第二区源漏掺杂区的尺寸递减，第二区欧姆接触区的尺寸递增。

可选的，所述半导体层还包括缓冲层，所述缓冲层位于所述集电极层和所述体层之间，所述缓冲层的导电类型和所述漂移区的导电类型相同。

可选的，所述缓冲层中具有缓冲离子；所述漂移区中具有漂移离子；所述缓冲离子的浓度大于所述漂移离子的浓度。

可选的，所述欧姆接触区中具有欧姆接触离子；所述阱区中具有阱离子；所述欧姆接触离子的浓度大于所述阱离子的浓度。