[发明专利]绝缘栅双极型晶体管及其制造方法

摘要

本发明公开了一种绝缘栅双极型晶体管，在电流流动区的P型阱下方分别设置有P型柱，电流流动区的P型柱能够在器件正向导通时向N型外延层中注入空穴，能降低漂移区的导通电阻以及降低器件导通时的通态电压；在终端保护区外部设置有底部和集电区相接触的P型柱，当集电极接反向电压时，和集电区相连的P型柱能够对其周侧的N型外延层产生较宽的耗尽层，从而能够提高器件的反向阻断电压。本发明的各区域的P型柱的深度和宽度尺寸能够方便调整，能够进一步的使器件的性能优化。本发明还公开了一种绝缘栅双极型晶体管的制造方法。

主权项

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。