[实用新型]一种复合栅双极型晶体管器件

权利要求书

1.一种复合栅双极型晶体管器件，其特征在于，包括：

半导体衬底、空穴积累层、P型基区、沟槽区、栅氧化层、复合栅电极、虚拟沟槽栅、N+发射极区、P+深阱区、绝缘介质层、发射极电极、N型场终止区、P型集电极区以及集电极，

所述空穴积累层嵌于所述沟槽区的下半部设置；

所述P型基区形成于所述空穴积累层表面；

所述沟槽区贯穿所述P型基区以及所述空穴积累层设置；其中，在所述沟槽区的侧壁和底壁形成有栅氧化层；

所述复合栅电极、所述虚拟沟槽栅单独形成于与其对应设置的所述沟槽区内；

所述N+发射极区形成于所述P型基区表面，并与所述复合栅电极形成电连接；

所述P+深阱区形成于所述P型基区表面，并与所述N+发射极区交叠设置；

所述绝缘介质层形成于所述沟槽区、N+发射极区以及P+深阱区表面；

所述发射极电极形成于所述N+发射极区、P+深阱区以及所述绝缘介质层上，其中，所述发射极电极穿过所述绝缘介质层与所述沟槽区内的虚拟沟槽栅连接；

所述N型场终止区形成于所述半导体衬底背面；

所述P型集电极区形成于所述N型场终止区背面；

所述集电极形成于所述P型集电极的背面。

2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述复合栅电极是由平面栅极和沟槽栅极相结合而成，且其剖面为T型结构；其中，所述平面栅极具有水平导电沟道，所述沟槽栅极具有垂直导电沟道，所述水平导电沟道与所述垂直导电沟道连接以形成电子导通通路。

3.根据权利要求2所述的器件，其特征在于，所述N+发射极区形成于所述P型基区表面，并与所述复合栅电极中的平面栅极形成电连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的器件，其特征在于，所述器件的有源区域是由成千上万个所述沟槽区组成，在所述沟槽区内形成所述复合栅电极或所述虚拟沟槽栅。

5.根据权利要求4所述的器件，其特征在于，所述复合栅电极与所述虚拟沟槽栅按照1：n组成所述有源区域，其中，n≥1。

6.根据权利要求1或2所述的器件，其特征在于，所述虚拟沟槽栅的剖面为T型结构，其内填充导电介质多晶硅，其中，所述虚拟沟槽栅表面的多晶硅与所述虚拟沟槽栅内的多晶硅相连。

7.根据权利要求1或2所述的器件，其特征在于，所述虚拟沟槽栅与所述复合栅电极均为一体成型结构。

8.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述沟槽区的深度为3-8um，宽度为0.5-2um。

9.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述P型基区填充所述沟槽区的上半部分设置，并与所述沟槽区间隔设置。

10.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述空穴积累层的结深为3-10um，掺杂浓度为1E14-1E16cm^-3；所述P型基区的结深为1-4um，掺杂浓度为1E16-8E17cm^-3；所述N+发射极区的结深为0.2-1um，掺杂浓度为1E19-5E20cm^-3；所述P+深阱区的结深为0.5-1um，掺杂浓度为1E19-5E20cm^-3；所述N型场终止区的结深为1-3um，掺杂浓度为1E15-1E17cm^-3；所述P型集电极区的结深为0.2-1um，掺杂浓度为1E18-5E19cm^-3。