[发明专利]一种集成栅极驱动功率器件及其制备方法

权利要求书

1.一种集成栅极 驱动功率器件，包括：

在半导体衬底的底部设有第一掺杂类型的漏极及位于该漏极之上的第一掺杂类型的衬底外延层；

凹陷在所述衬底外延层内设有用于与衬底外延层杂质形成电荷平衡的第二掺杂类型的柱状掺杂区；

所述衬底外延层和柱状掺杂区内设有第二掺杂类型的体区，在所述体区内设有第一掺杂类型的源极；

所述衬底外延层之上设有栅介质层，所述栅介质层之上设有栅极和栅极金属垫，所述栅极金属垫与栅极之间设有第一电阻，所述栅极通过所述栅极金属垫与外部电路连接；

其特征在于，还包括双极结型晶体管；

所述双极结型晶体管的发射极与所述栅极连接；

所述双极结型晶体管的基极与所述栅极金属垫连接；

所述双极结型晶体管的集电极与所述源极连接；

所述第二掺杂类型的柱状掺杂区内设有所述双极结型晶体管的基区，该基区内设有所述双极结型晶体管的发射区。

2.根据权利要求1所述的一种集成栅极 驱动功率器件，其特征在于，所述双极结型晶体管的基极与所述栅极金属垫之间设有第二电阻。

3.根据权利要求1所述的一种集成栅极 驱动功率器件，其特征在于，所述双极结型晶体管的发射极与所述栅极之间设有第三电阻。

4.根据权利要求2所述的一种集成栅极 驱动功率器件，其特征在于，所述双极结型晶体管的发射极与所述栅极之间设有第三电阻。

5.根据权利要求1所述的一种集成栅极 驱动功率器件，其特征在于，所述双极结型晶体管的集电极与所述源极之间设有第三电阻。

6.根据权利要求2所述的一种集成栅极 驱动功率器件，其特征在于，所述双极结型晶体管的集电极与所述源极之间设有第三电阻。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种集成栅极 驱动功率器件，其特征在于，所述双极结型晶体管为并联结构的双极结型晶体管组，所述双极结型晶体管组中的每个双极结型晶体管的基极与基极并连、发射极与发射极并连、集电极与集电极并连。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的一种集成栅极 驱动功率器件，其特征在于，所述第一掺杂类型为n型掺杂，所述第二掺杂类型为p型掺杂；或者所述第一掺杂类型为p型掺杂，所述第二掺杂类型为n型掺杂。

9.一种集成栅极 驱动功率器件的制备方法，包括：

在第一种掺杂类型的漏极之上形成第一掺杂类型的衬底外延层；

在所述衬底外延层内形成凹陷在所述衬底外延层内的第二掺杂类型的柱状掺杂区；

其特征在于，还包括：

在所述柱状掺杂区和衬底外延层内形成功率器件元胞的第二掺杂类型的体区；

在所述柱状掺杂区内形成第一掺杂类型的阱区，作为双极结型晶体管的基区；

在所述柱状掺杂区和衬底外延层的表面形成第一层绝缘薄膜；

在所述第一层绝缘薄膜之上形成第一层导电薄膜；

刻蚀所述第一层导电薄膜，刻蚀后剩余的第一层导电薄膜形成器件的栅极以及第一电阻、第二电阻、第三电阻；

进行第一掺杂类型的离子注入，与在所述阱区内形成的双极结型晶体管的基区相连接，形成高浓度的基极，并在所述功率器件元胞的体区内形成器件的源极；

淀积第二层绝缘薄膜，并进行光刻和刻蚀以定义接触孔的位置；

进行第二掺杂类型的离子注入，在所述阱区内形成双极结型晶体管的发射极和集电极，并形成所述功率器件元胞的体区接触区；

淀积第二层导电薄膜，并进行光刻和刻蚀以形成栅极金属垫，同时将所述双极结型晶体管、栅极金属垫、第一电阻、第二电阻、第三电阻、栅极和源极进行连接，其中：所述第一电阻位于所述栅极金属垫与所述栅极之间，所述第二电阻位于所述栅极金属垫与所述基极之间，所述第三电阻位于所述发射极与所述栅极之间，所述集电极与所述源极连接。