[发明专利]一种绝缘栅双极晶体管及其制造方法

摘要

本发明提供一种绝缘栅双极晶体管及其制造方法，所述绝缘栅双极晶体管包括具有第一主面和第二主面的第一导电类型的半导体衬底，形成于半导体衬底的有源区的第一主面侧的第一导电类型的第一半导体层，第一半导体层的掺杂浓度高于所述半导体衬底的掺杂浓度；形成于第一半导体层的第一主面侧的绝缘栅型晶体管单元。与现有技术相比，本发明中的绝缘栅双极晶体管在第一导电类型的半导体衬底中的有源区的第一主面侧形成有第一导电类型的第一半导体层，且第一半导体层中的掺杂浓度高于半导体衬底中的掺杂浓度。这样，第一半导体层在有源区中不仅降低JFET区域电阻，而且还充当载流子存储层，降低漂移区电阻，从而降低绝缘栅双极晶体管的正向导通压降。

主权项

一种绝缘栅双极晶体管，其特征在于，其包括：具有第一主面和第二主面的第一导电类型的半导体衬底，其中，所述半导体衬底包括有源区和位于所述有源区外侧的终端保护区；在所述终端保护区的第一主面侧形成的终止环，在所述终端保护区的第一主面侧形成的P型场限环区；形成于所述有源区的第一主面侧的第一导电类型的第一半导体层，其中所述第一半导体层的掺杂浓度高于所述半导体衬底的掺杂浓度；形成于第一半导体层的第一主面侧的绝缘栅型晶体管单元，其中所述绝缘栅型晶体管单元导通时，其形成有第一导电类型的沟道；在所述半导体衬底的第二主面侧形成的第二导电类型的第二半导体层；在形成有所述绝缘栅型晶体管单元的第一半导体层的第一主面上形成的第一主电极；以及在所述第二半导体层上形成的第二主电极；所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型，所述绝缘栅型晶体管单元为N型沟道MOSFET单元，所述第一导电类型的半导体衬底为N‑型半导体衬底，所述第一半导体层为N+型半导体层，所述第二半导体层为P+型集电极层，所述第一主电极为发射极，所述第二主电极为集电极，所述N型沟道MOSFET单元包括：自所述有源区内的N+型半导体层的第一主面向内有选择的形成的P型基区；自所述P型基区的表面向该P型基区内有选择的形成的N+有源区；自所述N+有源区内侧的P型基区表面向该P型基区内形成的P+有源区，其中所述N+型半导体层的深度超过所述P型基区和P+有源区的深度；自所述P型基区的边缘部分的第一主面和所述有源区内的N+型半导体层的未形成P型基区的第一主面上形成的栅极氧化层；在栅极氧化层的上表面上形成的多晶硅栅电极；覆盖栅极氧化层和多晶硅栅电极露出表面的介质层；其中，第一主电极形成于所述介质层的外侧并与所述N+有源区和所述P+有源区电性接触。