[发明专利]一种槽栅双极型晶体管

摘要

本发明属于半导体器件技术领域，具体的说涉及一种槽栅双极型晶体管。本发明的主要方案是在常规的CSTBT载流子储存层中插入数个贯穿载流子存储层的掺杂浓度较高的P型条。与常规CSTBT相比，插入的P型条能对槽栅边缘附近的电场进行调制，降低槽栅边缘处电势的曲率半径，避免了器件的提前击穿，进而有效提高了器件的反向耐压能力及稳定性。同时，未完全耗尽的P型条也为少数载流子的输运提供了额外的抽取通道，进而加快少数载流子的抽取速度，缩短关断时间，减小关断损耗。相较于常规TIGBT，载流子储存层沿着新的电导调制型基区的轮廓将基区完全包裹，载流子储存效应依然存在，使FM-TIGBT具有了低导通压降的优势。

主权项

一种槽栅双极型晶体管，包括集电极结构、漂移区结构、发射极结构和槽栅结构；所述集电极结构包括P+集电极区(12)和位于P+集电极区(12)下表面的金属化集电极(13)；所述漂移区结构包括N+缓存层(11)和位于N+缓存层(11)上表面的N‑漂移区层(1)，所述N+缓存层(11)位于P+集电极区(12)的上表面；所述发射极结构包括P型基区(2)、P+接触区(7)、N+发射区(6)、金属化发射极(8)和N+载流子存储层，所述发射极结构位于N‑漂移区层(1)的上层，所述N+载流子存储层位于P型基区(2)与N‑漂移区层(1)之间，所述N+发射区(6)位于P型基区(2)上表面的两端，且P+接触区(7)位于两端的N+发射区(6)之间，所述金属化发射极(8)位于P+接触区(7)和N+发射区(6)的上表面；所述槽栅结构由栅氧化层(3)、多晶硅栅(4)和金属化栅极(5)构成，所述栅氧化层(3)位于发射极结构的两侧，并沿器件垂直方向延伸入N‑漂移区层(1)中形成沟槽，所述栅氧化层(3)的侧面与P型基区(2)、N+发射区(6)和N+载流子存储层接触，所述多晶硅栅(4)位于沟槽中，所述金属化栅极(5)位于多晶硅栅(4)的上表面；其特征在于，所述N+载流子存储层中具有多个P+条(10)，所述P+条(10)的上表面与P型基区(2)的下表面接触，并沿器件垂直方向贯穿N+载流子存储层将N+载流子存储层分为多个N+条(9)，所述P+条(10)与N+条(9)沿器件横向方向依次交替排列。