带有超结结构的绝缘栅双极型晶体管及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种带有超结结构的绝缘栅双极型晶体管及其制备方法，该晶体管包括第一导电类型漂移区、外延层、多个间隔设置的沟槽、第二导电类型填充层、栅极结构、体区、体接触区、源区、隔离介质层及源极导电层，其中，外延层位于漂移区的上表面，填充层与栅极结构自下而上依次设置于沟槽中，栅极结构包括栅导电层及位于沟槽内壁和填充层上表面且包裹栅导电层侧壁与底面的栅介质层，体接触区及源区位于体区的上表层且与体区的上表面邻接，隔离介质层中设有贯穿隔离介质层且显露源区及体接触区的接触孔，源极导电层填充于接触孔并覆盖隔离介质层。本发明专利技术通过于沟槽底部形成填充层以屏蔽沟槽底部与漂移区的重叠面积，从而降低栅极电荷Q

【技术实现步骤摘要】
带有超结结构的绝缘栅双极型晶体管及其制备方法


[0001]本专利技术属于半导体集成电路制造
，涉及一种带有超结结构的绝缘栅双极型晶体管及其制备方法。

技术介绍

[0002]绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)是电能转换和传输的核心器件，是电力电子装置的“CPU”。IGBT器件的关键参数包括导通压降V
ce
、开关损耗E
off
以及短路承受时间t
sc
。
[0003]在IGBT结构发展过程中，沟槽栅技术以及载流子存储技术的应用，极大降低了导通压降V
ce
，是IGBT的重要技术。如图1所示，为现有技术中平面栅型绝缘栅双极型晶体管的剖面结构示意图，包括N
‑
漂移区10、N缓冲区101、P发射极102、漏极103、P
‑
体区104、P+接触区105、N+源区106、栅极1071、栅氧化层1072、隔离介质层108及源极109，如图2所示，为现有技术中一种沟槽栅型绝缘栅双极型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有超结结构的绝缘栅双极型晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一第一导电类型的衬底以形成第一导电类型漂移区，并于所述衬底上表面形成一第一导电类型外延层，所述外延层的掺杂浓度高于所述衬底的掺杂浓度；于所述外延层中形成多个间隔设置的沟槽，并于所述沟槽中形成第二导电类型填充层，且所述填充层的上表面低于所述衬底的顶面；于所述沟槽的内壁及所述填充层的上表面形成一栅介质层，再形成侧壁及底面被所述栅介质层包裹的栅导电层于所述沟槽中，且所述栅导电层的上表面低于所述衬底的顶面；于所述沟槽两侧的所述外延层的上表层中形成第二导电类型体区，于所述体区的上表层中形成邻接的第二导电类型体接触区及第一导电类型源区，并形成覆盖所述外延层的上表面及所述栅导电层的上表面的隔离介质层；形成贯穿所述隔离介质层的接触孔以同时显露所述源区及所述体接触区，并形成源极导电层，所述源极导电层填充于所述接触孔中并覆盖所述隔离介质层。2.根据权利要求1所述的带有超结结构的绝缘栅双极型晶体管的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：从所述衬底底面减薄所述衬底至预设厚度；自所述衬底的底面先后进行离子注入以形成第一导电类型缓冲层及第二导电类型发射极，所述缓冲层在垂直方向上位于所述漂移区与所述发射极之间；于所述衬底的底面形成与所述发射极电连接的漏极导电层。3.根据权利要求1所述的带有超结结构的绝缘栅双极型晶体管的制备方法，其特征在于：所述第一导电类型与所述第二导电类型的导电类型相反，且所述第一导电类型包括N型及P型中的一种，所述第二导电类型包括N型及P型中的一种。4.根据权利要求1所述的带有超结结构的绝缘栅双极型晶体管的制备方法，其特征在于，形成所述填充层包括以下步骤：形成第二导电类型导电材料于所述沟槽中及所述外延层上表面；去除所述外延层上表面的所述导电材料，并去除...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏程，万力，马先东，
申请(专利权)人：华润微电子重庆有限公司，
类型：发明
国别省市：