一种复合栅双极型晶体管器件制造技术

本申请公开了一种复合栅双极型晶体管器件，包括半导体衬底、空穴积累层、P型基区、沟槽区、栅氧化层、复合栅电极、虚拟沟槽栅、N+发射极区、P+深阱区、绝缘介质层、发射极电极、N型场终止区、P型集电极区和集电极，空穴积累层、P型基区形成于半导体衬底表面；沟槽区贯穿P型基区和空穴积累层；沟槽区内设栅氧化层；复合栅电极、虚拟沟槽栅形成于沟槽区；N+发射极区、P+深阱区形成P型基区表面并交叠；绝缘介质层形成于沟槽区、N+发射极区和P+深阱区表面；发射极电极与虚拟沟槽栅连接；N型场终止区、P型集电极区、集电极形成于半导体衬底背面。本申请可增大元胞间距，降低器件饱和电流密度并提高器件短路耐受能力。

A Composite Gate Bipolar Transistor Device

【技术实现步骤摘要】
一种复合栅双极型晶体管器件
本申请属于半导体功率电力电子器件
，具体涉及一种复合栅双极型晶体管器件。
技术介绍
绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，以下简称IGBT)是一种把金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和双极结型晶体管(BJT)结合起来的达灵顿结构的半导体功率器件，把金属-氧化物-半导体场效应管和双极结型晶体管的功能特点结合在一个IGBT中，具有电压控制、输入阻抗大、驱动功率小、导通电阻小、开关损耗低及工作频率高等特性，是比较理想的半导体功率开关器件，开关频率在10K-100KHz之间。基于这些原因，IGBT器件常用于高功率(≥10kW)，中低频(≥30kHz)器件。如图1所示，传统的平面栅IGBT由栅氧化层291、平面多晶硅栅电极292、JFET区293、发射极电极280、绝缘介质层270、N+发射极区250、P型基区240、P+深阱区260、硅衬底100、N型场终止区230、P型集电极区220以及集电极210组成。传统的平面绝缘栅双极型晶体管器件结构上部附近的电导调制作用较差，自身决定了其正面载流子浓度较小。电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合栅双极型晶体管器件，其特征在于，包括：半导体衬底、空穴积累层、P型基区、沟槽区、栅氧化层、复合栅电极、虚拟沟槽栅、N+发射极区、P+深阱区、绝缘介质层、发射极电极、N型场终止区、P型集电极区以及集电极，所述空穴积累层嵌于所述沟槽区的下半部设置；所述P型基区形成于所述空穴积累层表面；所述沟槽区贯穿所述P型基区以及所述空穴积累层设置；其中，在所述沟槽区的侧壁和底壁形成有栅氧化层；所述复合栅电极、所述虚拟沟槽栅单独形成于与其对应设置的所述沟槽区内；所述N+发射极区形成于所述P型基区表面，并与所述复合栅电极形成电连接；所述P+深阱区形成于所述P型基区表面，并与所述N+发射极区交叠设置；所述...

【技术特征摘要】
1.一种复合栅双极型晶体管器件，其特征在于，包括：半导体衬底、空穴积累层、P型基区、沟槽区、栅氧化层、复合栅电极、虚拟沟槽栅、N+发射极区、P+深阱区、绝缘介质层、发射极电极、N型场终止区、P型集电极区以及集电极，所述空穴积累层嵌于所述沟槽区的下半部设置；所述P型基区形成于所述空穴积累层表面；所述沟槽区贯穿所述P型基区以及所述空穴积累层设置；其中，在所述沟槽区的侧壁和底壁形成有栅氧化层；所述复合栅电极、所述虚拟沟槽栅单独形成于与其对应设置的所述沟槽区内；所述N+发射极区形成于所述P型基区表面，并与所述复合栅电极形成电连接；所述P+深阱区形成于所述P型基区表面，并与所述N+发射极区交叠设置；所述绝缘介质层形成于所述沟槽区、N+发射极区以及P+深阱区表面；所述发射极电极形成于所述N+发射极区、P+深阱区以及所述绝缘介质层上，其中，所述发射极电极穿过所述绝缘介质层与所述沟槽区内的虚拟沟槽栅连接；所述N型场终止区形成于所述半导体衬底背面；所述P型集电极区形成于所述N型场终止区背面；所述集电极形成于所述P型集电极的背面。2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述复合栅电极是由平面栅极和沟槽栅极相结合而成，且其剖面为T型结构；其中，所述平面栅极具有水平导电沟道，所述沟槽栅极具有垂直导电沟道，所述水平导电沟道与所述垂直导电沟道连接以形成电子导通通路。3.根据权利要求2所述的器件，其特征在于，所述N+发射极区形成于所述P型基区表面，并与所述复...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳平，
申请(专利权)人：上海擎茂微电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31