[发明专利]一种绝缘栅双极晶体管及其制备方法

说明书

本发明提供一种绝缘栅双极晶体管及其制备方法，绝缘栅双极晶体管包括N‑漂移区(4)、P型基区(5)、P型埋层(11)、N+发射区(6)；P型基区(5)位于N‑漂移区(4)上表面两侧，N+发射区(6)位于P型基区(5)的上表面，且距所述P型基区(5)外侧具有设定距离；P型埋层(11)位于N+发射区(6)下方的P型基区(5)内部，P型埋层(11)有效抑制绝缘栅双极晶体管发生闩锁效应，改善了绝缘栅双极晶体管的大电流关断能力，具有较好的坚固性；肖特基接触能够提高绝缘栅双极晶体管表面的载流子浓度，大大增强电导调制效应，从而使绝缘栅双极晶体管的导通压降降低，而且本发明提供的制备方法工艺简单可控，与现有工艺兼容性强。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种绝缘栅双极晶体管及其制备方法。

背景技术

功率半导体器件作为电力电子系统中的核心元件，其一直为不可或缺的重要电子元件。绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是一种可以代替双极结型功率晶体管的改良型功率器件。作为新一代的电力电子器件，IGBT因结合了场效应晶体管(MOSFET)和双极结晶型晶体管(BJT)的优点，既具有MOSFET易于驱动、输入阻抗低、开关速度快的优点，又具有BJT通态电流密度大、导通压降低、损耗小、稳定性好的优点，因而发展为现代电力电子电路中的核心电子元器件之一，被广泛应用于交通、通信、家用电器及航空航天各个领域，IGBT的运用也极大地改善了电力电子系统的性能。

有效的降低IGBT的开关损耗以及减小器件的导通压降一直是IGBT研究的重点，IGBT按照结构分为平面型IGBT和沟槽型IGBT。目前的平面型IGBT存在导通压降高的问题，同时在平面型IGBT工作时可能会发生闩锁效应，导致不能正常工作，坚固性低。

发明内容

为了克服上述现有技术中IGBT易发生闩锁效应且坚固性差的不足，本发明提供一种绝缘栅双极晶体管，其特征在于，包括N-漂移区(4)、P型基区(5)、P型埋层(11)、N+发射区(6)；

所述P型基区(5)位于N-漂移区(4)上表面两侧，所述N+发射区(6)位于P型基区(5)的上表面，且距所述P型基区(5)外侧具有设定距离；

所述P型埋层(11)位于N+发射区(6)下方的P型基区(5)内部。

所述N+发射区(6)上表面和P型基区(5)外侧的上表面还设有发射极(7)。

所述发射极(7)包括相互连接的第一发射极(71)和第二发射极(72)；

所述第一发射极(71)位于P型基区(5)的外侧上表面，其与P型基区(5)形成肖特基接触；

所述第二发射极(72)位于N+发射区(6)上表面，且与N+发射区(6)的一部分接触连接，形成欧姆接触。

所述P型基区(5)下方的N-漂移区(4)内部边缘位置还设有超结P柱(12)；

所述超结P柱(12)之间还设有超结N柱(13)。

所述N-漂移区(4)上表面中间位置还包括：上下设置的栅极(8)和栅介质层(9)。

所述P型埋层(11)的掺杂浓度大于P型基区(5)的掺杂浓度。

所述N+发射区(6)采用N型宽禁带半导体材料形成；

所述N型宽禁带半导体材料采用SiC、GaAs或者GaN。

所述超结P柱(12)的结深小于等于超结N柱(13)的结深；

所述超结P柱(12)的掺杂浓度为1×10¹⁵cm^-3～1×10¹⁶cm^-3；