[发明专利]横向绝缘栅双极型晶体管及其制造方法

说明书

本发明涉及一种横向绝缘栅双极型晶体管及其制造方法，所述横向绝缘栅双极型晶体管包括衬底、衬底上的阳极端和阴极端，以及位于阳极端与阴极端之间的漂移区和栅极，所述阳极端包括衬底上的N型缓冲区，N型缓冲区内的P阱，P阱内的N+区，位于N+区上方的被所述P阱部分包围的沟槽，沟槽内的多晶硅，沟槽两侧的P+结，以及P+结两侧的N+结。本发明在正向导通时，注入大量的空穴，形成显著的电导调制效应来降低开态电阻；另一方面，在器件关断时，N+可很快的吸收少子空穴，极大的降低了关断损耗。

技术领域

本发明涉及半导体工艺，特别是涉及一种横向绝缘栅双极型晶体管，还涉及一种横向绝缘栅双极型晶体管的制造方法。

背景技术

横向绝缘栅双极型晶体管(Lateral Insulated-Gate Bipolar Transistor,LIGBT)常用于高压功率驱动集成电路的输出级，与横向双扩散金属氧化物半导体场效应管(LDMOS)的单载子降低导通电阻相比，LIGBT结构由于电子、空穴的双载子注入形成电导调制效应能带来较低的导通电阻。

但在关断时，LIGBT的漂移区中由于残留少子空穴，关断时间偏长，故存在功耗偏大的问题。由于导通电阻及和关断时间与空穴浓度呈相反关系，因此如何在导通电阻和关断时间之间取得平衡，成为LIGBT器件持续改进的方向。

发明内容

基于此，有必要提供一种在保证低导通电阻的基础上能够快速关断的横向绝缘栅双极型晶体管。

一种横向绝缘栅双极型晶体管，包括衬底、衬底上的阳极端和阴极端，以及位于阳极端与阴极端之间的漂移区和栅极，其特征在于，所述阳极端包括衬底上的N型缓冲区，所述N型缓冲区内的P阱，所述P阱内的N+区，位于所述N+区上方的被所述P阱部分包围的沟槽，所述沟槽内的多晶硅，所述沟槽两侧的P+结，以及所述P+结两侧的N+结。

在其中一个实施例中，所述沟槽为底部窄且顶部宽的由下向上逐渐变宽形成坡度的结构。

在其中一个实施例中，所述N型缓冲区的掺杂浓度小于所述P阱的掺杂浓度，所述P阱的掺杂浓度小于所述P+结和N+结的掺杂浓度。

在其中一个实施例中，所述N型缓冲区的掺杂浓度为2E¹⁵～5E¹⁵cm^-3，所述P阱的掺杂浓度为4E¹⁷～8E¹⁷cm^-3，所述P+结和N+结的掺杂浓度为5E²⁰～10E²⁰cm^-3。

在其中一个实施例中，所述阳极端还包括所述沟槽内表面的氧化层，所述氧化层包括位于沟槽侧壁的氧化膜和位于沟槽底部两侧的侧墙结构，所述沟槽底部的中部存在氧化层空缺使得所述多晶硅直接与下方的所述N+区接触。

在其中一个实施例中，所述横向绝缘栅双极型晶体管为绝缘体上硅型横向绝缘栅双极型晶体管，所述横向绝缘栅双极型晶体管还包括位于衬底和漂移区之间的埋氧层，所述衬底为P型衬底，所述漂移区为N型漂移区。

还有必要提供一种横向绝缘栅双极型晶体管的制造方法。