[发明专利]一种绝缘栅双极晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种绝缘栅双极晶体管的制备方法，其特征在于，包括：

提供第一掺杂类型的半导体衬底；

在所述半导体衬底的正面内部形成第二掺杂类型的阱区，并在所述半导体衬底的正面形成所述绝缘栅双极晶体管的栅极，所述栅极覆盖所述阱区部分表面；

在所述阱区表面形成第一掺杂类型的发射区；

对所述发射区进行刻蚀，在所述发射区内形成沟槽，所述沟槽贯穿所述发射区；

通过所述沟槽向所述半导体衬底注入第一掺杂类型的粒子，在所述阱区背离所述栅极一侧形成载流子浓度大于所述半导体衬底载流子浓度的载流子存储层；

形成所述绝缘栅双极晶体管的发射极；

在所述半导体衬底的背面形成所述绝缘栅双极晶体管的背面结构。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过所述沟槽向所述半导体衬底注入第一掺杂类型的粒子的注入能量的取值范围为1E5eV-3E6eV，包括端点值，剂量的取值范围为1E13cm-2-1E15cm-2，包括端点值。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，对所述发射区进行刻蚀，在所述发射区内形成沟槽包括：

在所述发射区表面涂覆光刻胶；

在所述半导体衬底正面覆盖掩膜版 ；

以所述掩膜版为掩膜，对所述光刻胶进行曝光并显影，形成图案化的光刻胶；

以所述图案化的光刻胶为掩膜，对所述发射区进行刻蚀，在所述发射区内形成沟槽，所述沟槽贯穿所述发射区；

清除残留的光刻胶。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一掺杂类型为N型，第二掺杂类型为P型。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述半导体衬底的背面形成所述绝缘栅双极晶体管的背面结构包括：

通过背面减薄工艺，对所述半导体衬底的背面进行减薄处理；

在减薄后的所述半导体衬底的背面注入第二掺杂类型的粒子并退火激活，形成第二掺杂类型集区；

利用磁控溅射或热蒸发工艺在所述集区上形成集电极。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，通过背面减薄工艺，对所述半导体衬底的背面进行减薄处理之后，在减薄后的所述半导体衬底的背面注入第二掺杂类型的粒子并退火激活，形成第二掺杂类型集区之前还包括：

在减薄后的所述半导体衬底的背面进行粒子注入，在所述半导体衬底内形成缓冲层。

7.一种绝缘栅双极晶体管，其特征在于，包括：

第一掺杂类型的半导体衬底；

位于所述半导体衬底正面内部的第二掺杂类型的阱区；

位于所述阱区朝向所述半导体衬底背面一侧，且载流子浓度大于所述半导体衬底的载流子存储层；

位于所述阱区中心的沟槽；

位于所述沟槽两侧，且位于所述阱区内部的第一掺杂类型的发射区；

位于所述沟槽两侧，且位于所述半导体衬底表面的栅极；所述栅极被氧化层包围；

覆盖所述栅极和沟槽表面的发射极；

位于所述半导体衬底背面内部的第二掺杂类型的集区；

位于所述集区背离所述半导体衬底一侧的集电极。

8.根据权利要求7所述的绝缘栅双极晶体管，其特征在于，所述绝缘栅双极晶体管还包括：

位于所述集区背离所述集电极一侧的缓冲层。

9.根据权利要求7所述的绝缘栅双极晶体管，其特征在于，所述阱区的厚度的取值范围为1μm-7μm，包括端点值。

10.根据权利要求7所述的绝缘栅双极晶体管，其特征在于，所述发射区的厚度的取值范围为0.2μm-1.5μm，包括端点值。