[发明专利]绝缘栅双极型晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，绝缘栅双极型晶体管形成于硅衬底上，在俯视面上所述绝缘栅双极型晶体管包括电流流动区以及围绕所述电流流动区周侧的终端保护区；在剖面上，所述绝缘栅双极型晶体管包括：

形成于硅片正面的N型外延层，位于所述电流流动区的所述N型外延层中形成有多个P型柱一，所述P型柱一和各相邻的所述P型柱一之间的N型外延层组成交替排列的P型薄层和N型薄层的结构；

P型阱形成于各所述P型柱一的上方并延伸到各所述P型柱一两侧的所述N型外延层中；

位于所述终端保护区的所述N型外延层中形成有多个P型柱二，所述P型柱二和各相邻的所述P型柱二之间的N型外延层组成交替排列的P型薄层和N型薄层的结构；在所述终端保护区的所述P型柱二和所述N型外延层上方形成有金属场板，且所述金属场板和所述终端保护区的所述P型柱二和所述N型外延层之间隔离有介质层一；

在所述硅片背面形成有由P+区组成的集电区，所述集电区和所述N型外延层的底部相接触；

在所述终端保护区的外周的所述N型外延层中形成有P型柱三，所述P型柱三的底部和所述集电区连接，当所述集电区所加的电压低于所述P型阱的电压时所述集电区所加电压为反向电压，该反向电压由所述P型柱三和其比邻的所述N型外延层形成的PN结来承担，所述反向电压的最大值由所述P型柱三的浓度和宽度及其比邻的所述N型外延层的浓度和宽度调节。

2.如权利要求1所述的绝缘栅双极型晶体管，其特征在于：从所述集电区上表面往上的方向上，所述P型柱三的宽度逐渐减少。

3.如权利要求1所述的绝缘栅双极型晶体管，其特征在于：调节所述反向电压的最大值的所述N型外延层的宽度包括位于所述P型柱二和所述P型柱三之间横向宽度和位于所述P型柱二到所述集电区之间的纵向宽度。

4.如权利要求1所述的绝缘栅双极型晶体管，其特征在于：所述P型柱一由填充于沟槽一中的P型硅组成，所述P型柱二由填充于沟槽二中的P型硅组成，所述P型柱三由填充于沟槽三的P型硅加位于所述沟槽三底部的P型区组成，所述沟槽一的深度小于等于所述沟槽三的深度，所述沟槽二的深度小于等于所述沟槽三的深度。

5.如权利要求1所述的绝缘栅双极型晶体管，其特征在于：所述P型柱三的顶部表面和所述N型外延层的顶部表面相平，或所述P型柱三的顶部表面低压所述N型外延层的顶部表面。

6.如权利要求1所述的绝缘栅双极型晶体管，其特征在于：所述绝缘栅双极型晶体管还包括：

源区，由形成于所述P型阱中的N+区组成；一P+注入区穿过所述源区和所述P型阱相接触，在所述源区上方形成有金属接触，该金属接触和所述P+注入区以及所述源区接触并引出发射极；

多晶硅栅，形成于所述P型阱上方并和所述P型阱之间隔离有栅氧化层，由所述N型外延层组成漂移区，被所述多晶硅栅所覆盖的所述P型阱表面用于形成沟道连接所述源区和所述漂移区；

在位于所述终端保护区中、且和所述电流流动区相邻接所述P型柱二的上方形成有P型阱二，该P型阱二和所述P型阱的掺杂条件相同，所述P型阱二覆盖一个以上的所述P阱柱二。