本发明涉及一种绝缘栅双极型晶体管，具体涉及一种绝缘栅双极型晶体管反型mos过渡区结构及其制作方法。
背景技术：
功率半导体芯片(如igbt、mosfet、mct等)由有源区和终端区组成，有源区为芯片的主要通流区域，为降低半导体芯片表面电场而设计的耐压结构终端区环绕在有源区外围。有源区和终端区间的过渡区域，环绕芯片的一周为栅汇流条，用来将栅pad信号均匀传送到每个元胞处。
以目前常见的igbt为例，igbt(insulatedgatebipolartransistor，绝缘栅双极型晶体管)器件的结构与mosfet(metallicoxidesemiconductorfieldeffecttransistor金属氧化物半导体场效应晶体管)的结构十分相似，两者的主要差异是igbt用p+基片取代了mosfet的n+缓冲层，p+和n-区之间创建了一个pn结。共有三个极：栅极g、发射极e和集电极c。igbt器件是电压全控型器件，除了具有低功耗、高频率、高电压、大电流等优点外，其需要的驱动电路与控制电路简单，驱动功耗低，被人们视为电力电子技术第三次革命的代表性产品，是电能智能化管理和节能减排的核心器件。
随着经济的持续高速发展，能源危机日趋严重，供需之间存在的矛盾日益凸显，发展节能产业与新能源产业势在必行。在节能方面电力电子器件扮演着重要的角色，既是机械自动化、控制智能化的关键部件，也是节约电能的半导体器件。因此，大力发展电力电子器件的设计制造以及模块的开发和应用是节约电能的重要措施。作为电力电子器件代表的igbt是提高整机系统性能指标和节能指标的首选产品。
现有技术中，衬底上表面过渡区结构通常为掺杂和非掺杂两种类型，即等效为一根导线或者绝缘电阻，不具有通断功能。掺杂的导线类型关断时具有少子抽取能力，导通时也同样抽取，降低了少子的存储作用，增大了器件的压降；非掺杂的绝缘电阻类型具有一定的少子存储作用，但关断时，过渡区的少子抽取负担较重，易导致器件关断失效。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，以igbt为例，本发明提出了一种反型mos过渡区结构，可以在导通的时候具有少子存储作用，同时，栅加负压时关断，提供少子释放的额外路径，提高关断能力。
为了达到上述目的，本发明提供了下述技术方案：
一种绝缘栅双极型晶体管反型mos过渡区结构，包括：
衬底101和衬底101上表面设置的元胞掺杂区102和103、汇流条106、终端掺杂区107和终端场板108；衬底101下表面设置有背面掺杂区104和背面金属电极109；
元胞掺杂区103的上表面设置有正面金属电极105；正面金属电极105与元胞掺杂区102欧姆接触；
汇流条106与衬底101过渡区上表面形成mos结构；
终端掺杂区107的上表面设有终端场板108；
背面金属电极109与背面掺杂区104欧姆接触。
一种绝缘栅双极型晶体管反型mos过渡区结构的第一优选方案，汇流条106与有源区中元胞掺杂区102、终端掺杂区107形成反型mos结构。
一种绝缘栅双极型晶体管反型mos过渡区结构的第二优选方案，
衬底101为n型，元胞掺杂区102为p型，元胞掺杂区103为n型，背面掺杂区104为p型，终端掺杂区107为p型。
一种绝缘栅双极型晶体管反型mos过渡区结构的第三优选方案，
衬底101为p型，元胞掺杂区102为n型，元胞掺杂区103为p型，背面掺杂区104为n型，终端掺杂区107为n型。
一种绝缘栅双极型晶体管反型mos过渡区结构的第四优选方案，过渡区的汇流条106为多晶硅或金属材料。
一种绝缘栅双极型晶体管反型mos过渡区结构的第五优选方案，反型mos结构沟道长度为1～100um，汇流条106长度为1～500um，mos结构绝缘层为0.01～100um厚。
一种绝缘栅双极型晶体管反型mos过渡区结构的第六优选方案，所述晶体管用于基于si、sic、gan半导体材料的igbt、mct和bjt三端器件。
一种绝缘栅双极型晶体管反型mos过渡区结构制作方法，包括如下步骤：
(1)在衬底101的上表面形成元胞掺杂区102与103和终端区掺杂107；
(2)在衬底101有源区的上表面形成栅氧结构；
(3)在栅氧上形成汇流条106；
(4)在元胞掺杂区102形成上表面正面金属电极105和终端区场板108；
(5)在汇流条106和终端场板108上形成钝化层结构；
(6)在衬底101下表面形成背面掺杂区104和背面金属电极109。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：
1、本发明提供的一种igbt反型mos过渡区结构设计及其制作方法，使得igbt在导通的时候具有少子存储作用，同时，关断时，以n-igbt为例，栅加负压时关断，提供少子释放的额外路径，提高关断能力；
2、本发明提供的一种igbt反型mos过渡区结构设计及其制作方法，可以在不增加工艺步骤的前提下，完成反型mos过渡区结构的制作，即不增加额外工艺步骤和成本。
附图说明
图1：本发明中igbt反型mos过渡区结构示意图；
其中，101衬底；102、103元胞掺杂区；104背面掺杂区；105正面金属电极；106汇流条；107终端掺杂区；108终端场板；109背面金属电极。
具体实施方式
下面结合附图1和具体实施例作进一步详细说明，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面对本发明实施例提供的一种反型mos过渡区结构进行说明。
图1为本发明实施例中反型mos过渡区结构的芯片抛面示意图，如图所示，绝缘栅双极型晶体管反型mos过渡区结构包括：
衬底101；
元胞掺杂区102，其设置在所述衬底101的上表面；
元胞掺杂区103，其设置在所述衬底101的上表面；
背面掺杂区104，其设置在所述衬底101的下表面；
正面金属电极105，其设置在所述元胞掺杂区103的上表面，与元胞掺杂区103欧姆接触；
正面过渡区的汇流条106，其设置在所述衬底101的上表面，与衬底101过渡区上表面形成mos结构；
终端掺杂区107，其设置在所述衬底101终端区的上表面；
终端场板108，其设置在所述终端掺杂区107的上表面(也可以是其它类型的场板结构)；
背面金属电极109，其设置在所述衬底的下表面，与背面掺杂区104欧姆接触。
进一步地，本实施例中反型mos过渡区结构可以采用下述结构。
过渡区的汇流条106与有源区的元胞掺杂区102、终端掺杂区107形成反型mos结构(与元胞区mos类型相反)。
在栅电极施加正信号(元胞导通)时，该过渡区反型mos结构不导通，对少子具有一定的存储作用，降低通态压降；
在栅电极施加负信号(元胞关断)时，该过渡区反型mos结构导通，形成少子电流通道，增加关断时少子释放路径，提高关断能力；
在栅电极无信号(元胞关断)时，该结构对终端区的耐压能力具有提升作用。
本实施例中汇流条106下的反型mos结构沟道长度介于1-100微米之间，汇流条长度介于1-500微米之间，mos结构绝缘层介于0.01-100微米之间(可与元胞区mos结构绝缘层同时形成)。
本实施例中反型mos过渡区结构可适用于多种材料、多种类型器件，如基于si、sic、gan等半导体材料研制的igbt、mct、bjt等三端器件。
实施例1
衬底101为n型，元胞掺杂区102为p型，元胞掺杂区103为n型，背面掺杂区104为p型，终端掺杂区107为p型。
实施例2
衬底101为p型，元胞掺杂区102为n型，元胞掺杂区103为p型，背面掺杂区104为n型，终端掺杂区107为n型。
下面对本发明实施例提供的一种反型mos过渡区的制作方法进行说明。
本实施例中可以按照下述步骤制备反型mos过渡区，具体为：
1、在衬底的上表面形成有源区和终端区掺杂；
2、在衬底有源区的上表面形成栅氧结构；
3、在栅氧上形成多晶硅汇流条或者金属汇流条结构；
4、在元胞掺杂区形成上表面电极结构和终端区场板结构；
5、在汇流条和终端场板上形成钝化层结构；
6、在衬底下表面形成背面掺杂区和背面金属电极。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。