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一種絕緣柵雙極晶體管及其制備方法與流程

文檔序號:12275114閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種絕緣柵雙極晶體管,其特征在于,包括:

第一摻雜類型的襯底;

位于所述襯底正面的正面結(jié)構(gòu);

位于所述襯底背面的集區(qū),所述集區(qū)包括并列設(shè)置于所述襯底背面的第一集區(qū)和至少一個第二集區(qū);

位于所述集區(qū)背離所述襯底一側(cè)的集電極;

所述第一集區(qū)的禁帶寬度與所述襯底的禁帶寬度相同,所述第二集區(qū)的禁帶寬度高于或低于所述襯底的禁帶寬度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管,其特征在于,所述第二集區(qū)的形成材料為第一預(yù)設(shè)材料或第二預(yù)設(shè)材料;其中,

所述第一預(yù)設(shè)材料的禁帶寬度高于所述襯底的禁帶寬度;

所述第二預(yù)設(shè)材料的禁帶寬度低于所述襯底的禁帶寬度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絕緣柵雙極晶體管,其特征在于,當(dāng)所述襯底為硅襯底時,所述第一預(yù)設(shè)材料為碳化硅或非晶硅或砷化鎵;

所述第二預(yù)設(shè)材料為鍺化硅或鍺。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管,其特征在于,還包括:

位于所述集區(qū)背離所述集電極一側(cè)的緩沖層。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管,其特征在于,所述正面結(jié)構(gòu)包括:

位于所述襯底正面內(nèi)部的第二摻雜類型的基區(qū);

位于所述基區(qū)內(nèi)的第一摻雜類型的發(fā)射區(qū);

位于所述發(fā)射區(qū)表面的發(fā)射極;

位于所述襯底表面的柵極結(jié)構(gòu),所述柵極結(jié)構(gòu)位于相鄰發(fā)射極之間;

所述柵極結(jié)構(gòu)包括:位于所述襯底表面的柵介質(zhì)層,位于所述柵介質(zhì)層表面的柵電極層,位于所述柵電極層內(nèi)的柵電極以及位于所述柵電極層表面的柵極氧化層。

6.一種絕緣柵雙極晶體管的制備方法,其特征在于,包括:

提供第一摻雜類型的襯底;

在所述襯底的正面形成所述絕緣柵雙極晶體管的正面結(jié)構(gòu);

在所述襯底的背面形成并列排布的第一集區(qū)和至少一個第二集區(qū),所述第一集區(qū)的禁帶寬度與所述襯底的禁帶寬度相同,所述第二集區(qū)的禁帶寬度高于或低于所述襯底的禁帶寬度;

在所述集區(qū)表面形成所述絕緣柵雙極晶體管的集電極。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的絕緣柵雙極晶體管的制備方法,其特征在于,所述在所述襯底的背面形成并列排布的第一集區(qū)和至少一個第二集區(qū)包括:

在所述襯底的背面形成覆蓋所述襯底背面的第一預(yù)設(shè)材料層或第二預(yù)設(shè)材料層;

對所述第一預(yù)設(shè)材料層或第二預(yù)設(shè)材料層進(jìn)行刻蝕,形成第二集區(qū);

在所述襯底的背面相鄰所述第二集區(qū)的區(qū)域形成第一集區(qū);

所述第一預(yù)設(shè)材料的禁帶寬度高于所述襯底的禁帶寬度;

所述第二預(yù)設(shè)材料的禁帶寬度低于所述襯底的禁帶寬度。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的絕緣柵雙極晶體管的制備方法,其特征在于,當(dāng)所述襯底為硅襯底時,所述第一預(yù)設(shè)材料為碳化硅或非晶硅或砷化鎵;

所述第二預(yù)設(shè)材料為鍺化硅或鍺。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的絕緣柵雙極晶體管的制備方法,其特征在于,所述在所述襯底的正面形成所述絕緣柵雙極晶體管的正面結(jié)構(gòu)之后,在所述襯底的背面形成并列排布的第一集區(qū)和至少一個第二集區(qū)之前還包括:

對所述襯底的背面進(jìn)行減薄處理。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的絕緣柵雙極晶體管的制備方法,其特征在于,所述對所述襯底的背面進(jìn)行減薄處理之后,在所述襯底背面形成所述絕緣柵雙極晶體管的集電極之前還包括:

在所述襯底背面內(nèi)部形成緩沖層。

11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的絕緣柵雙極晶體管的制備方法,其特征在于,所述在所述襯底的正面形成所述絕緣柵雙極晶體管的正面結(jié)構(gòu)包括:

在所述襯底表面內(nèi)形成第二摻雜類型的基區(qū);

在所述基區(qū)內(nèi)形成第一摻雜類型的發(fā)射區(qū);

在所述發(fā)射區(qū)的表面形成發(fā)射極;

在所述襯底表面形成柵極結(jié)構(gòu),所述柵極結(jié)構(gòu)位于相鄰發(fā)射極之間,包括:位于所述襯底表面的柵介質(zhì)層,位于所述柵介質(zhì)層表面的柵電極層,位于所述柵電極層內(nèi)的柵電極以及位于所述柵電極層表面的柵極氧化層。

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