[发明专利]一种沟槽型绝缘栅双极晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种沟槽型绝缘栅双极晶体管，包括漂移层、位于漂移层正面的基极层、正面嵌入漂移层的沟槽、位于沟槽两侧基极层的发射极层、位于漂移层背面的集电极层，所述基极层由接触区和体区构成，所述沟槽由栅电极和包围栅电极的栅氧化层构成，其特征在于，所述沟槽底部的无效区域填充有高密度氮化硅。

2.根据权利要求1所述的沟槽型绝缘栅双极晶体管，其特征在于，所述沟槽深3-8um、宽0.5-2um。

3.根据权利要求1所述的沟槽型绝缘栅双极晶体管，其特征在于，所述栅氧化层厚度为1000-1500埃；所述体区结深3-4um，掺杂浓度在1e17cm-8e17cm-3之间。

4.根据权利要求1所述的沟槽型绝缘栅双极晶体管，其特征在于，所述接触区结深0.5-1um，掺杂浓度在1e19-5e20cm^-3之间；所述发射极层结深0.2-1um，与接触区交叠，掺杂浓度在1e19-4e20cm^-3。

5.根据权利要求1所述的沟槽型绝缘栅双极晶体管，其特征在于，所述基极层掺杂浓度在1e17-8e17cm^-3之间。

6.根据权利要求1所述的沟槽型绝缘栅双极晶体管，其特征在于，所述集电极层结深0.2-1um，掺杂浓度在1e19-5e19cm^-3之间。

7.根据权利要求1-6任一项所述的沟槽型绝缘栅双极晶体管，其特征在于，所述漂移层和所述集电极层形成有场中止层，所述场中止层结深1-2um，掺杂浓度在5e16-5e17cm^-3之间。

8.一种权利要求1-7所述沟槽型绝缘栅双极晶体管的制备方法，其特征在于，沟槽刻蚀完成后，利用高密度等离子体成膜工艺在沟槽底部成长厚度0.5-2um的高密度氮化硅，再成长沟槽栅氧，最后成长高掺杂多晶硅形成栅电极。

9.根据权利要求8所述的沟槽型绝缘栅双极晶体管，其特征在于，栅电极形成之后，在沟槽两侧离子注入形成发射极层；然后，在漂移层正面通过注入、推阱工艺依次形成体区和接触区，在发射极层和接触区上方通过物理溅射金属形成发射极电极；之后，在漂移区背面通过注入、推阱工艺形成场中止区，再通过注入、激活工艺形成集电极层，最后通过物理溅射形成集电极电极。