[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，包括至少一个元胞，每个元胞包括位于第一半导体类型基底中的第二半导体类型阱、沟槽型栅极和隔离沟槽；

位于所述基底中的沟槽型栅极包括第一绝缘介质层和位于该第一绝缘介质层中的第一多晶硅层；

所述阱位于沟槽型栅极的内侧，且该阱与该沟槽型栅极的第一绝缘介质层连接；

位于所述基底中的隔离沟槽位于沟槽型栅极的外侧。

2.根据权利要求1所述的绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，所述隔离沟槽包括第二绝缘介质层和位于该第二绝缘介质层中的第二多晶硅层。

3.根据权利要求2所述的绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，还包括发射极金属电极、位于所述阱中的第一半导体类型掺杂区和第二半导体类型掺杂区；

所述第一半导体类型掺杂区和第二半导体类型掺杂区连接形成PN结，且该第二半导体类型掺杂区的掺杂深度比该第一半导体类型掺杂区的掺杂深度深；

所述发射极金属电极的一端位于第一半导体类型掺杂区中，且该发射极金属电极位于第一半导体类型掺杂区中的下端面与第二半导体类型掺杂区的一个面重叠；

所述第一半导体类型掺杂区域和第二半导体类型掺杂区域的掺杂浓度比所述阱的掺杂浓度高。

4.根据权利要求3所述的绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，还包括第二半导体类型衬底和集电极金属电极。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，所述沟槽型栅极和隔离沟槽为环形，该沟槽型栅极位于所述阱外围，隔离沟槽位于该沟槽型栅极的外围。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，每个元胞正面的第二半导体类型阱为四边形，沟槽型栅极对称分布于该四边形阱的一组对边的外侧，并通过第一绝缘介质层与该组对边连接；

所述隔离沟槽对称分布于沟槽型栅极的两侧。

7.一种绝缘栅双极型晶体管的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供第二半导体类型衬底；

在第二半导体类型衬底上生成第一半导体类型基底；

在第一半导体类型基底中生成沟槽型栅极、第二半导体类型阱和隔离沟槽，其中，

沟槽型栅极包括第一绝缘介质层和位于该第一绝缘介质层中的第一多晶硅层，所述阱位于该沟槽型栅极的内侧并与该沟槽型栅极的第一绝缘介质层连接，并且所述隔离沟槽位于该沟槽型栅极的外侧。

8.根据权利要求7所述的绝缘栅双极型晶体管的制造方法，其特征在于，所述在第一半导体类型基底中生成沟槽型栅极、第二半导体类型阱和隔离沟槽的步骤还包括以下子步骤：

在第一半导体类型基底上进行预氧化；

在所述基底上进行第二半导体类型离子注入；

进行沟槽型栅极和隔离沟槽的沟槽光刻和刻蚀；

进行栅氧化生长；

在沟槽型栅极和隔离沟槽的沟槽中淀积多晶硅；

光刻和刻蚀淀积的多晶硅。

9.根据权利要求7所述的绝缘栅双极型晶体管的制造方法，其特征在于，在所述在第一半导体类型基底中生成沟槽型栅极、第二半导体类型阱和隔离沟槽的步骤之后，还包括以下步骤：

在第二半导体类型阱中通过光刻定义第一半导体类型掺杂区，并进行第一半导体类型离子的注入和扩散；

光刻和刻蚀发射极通孔；

在该发射极通孔中注入第二半导体类型离子，形成第二半导体类型掺杂区；

进行金属层淀积、光刻和刻蚀，形成发射极金属电极，其中，

第一半导体类型掺杂区和第二半导体类型掺杂区连接形成PN结，且第二半导体类型掺杂区的掺杂深度比该第一半导体类型掺杂区的掺杂深度深，发射极金属电极的一端位于第一半导体类型掺杂区中并且该发射极金属电极位于第一半导体类型掺杂区中的下端面与第二半导体类型掺杂区的一个面重叠，且第一半导体类型掺杂区域和第二半导体类型掺杂区域的掺杂浓度比所述阱的掺杂浓度高。

10.根据权利要求9所述的绝缘栅双极型晶体管的制造方法，其特征在于，在所述进行金属层淀积、光刻和刻蚀，形成发射极金属电极的步骤之后，还包括以下步骤：

硅片背面减薄和注入；

金属化生成集电极金属电极。