[實(shí)用新型]絕緣柵雙極型晶體管

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220341150.5
• 申請(qǐng)日: 2012-07-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202695447U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鳥(niǎo)居克行
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三墾電氣株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L29/739
• 分類號(hào): H01L29/739;H01L29/06;H01L23/528
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種晶體管，尤其是通過(guò)將柵極電極形成為條狀，由此來(lái)實(shí)現(xiàn)能夠耐高圧且柵極容量小的IGBT（Insulated?Gate?Bipolar?Transistor，絕緣柵雙極型晶體管）。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)在具有條狀結(jié)構(gòu)的IGBT的上部的射極電極上通過(guò)超音波振動(dòng)的能量進(jìn)行接合引線的接合時(shí)，層間絕緣膜或者其下部的IGBT的柵極電極（主要是核心部分柵極電極）會(huì)出現(xiàn)剝落或者損壞。具體來(lái)說(shuō)，在IGBT中，柵極電極以及層間絕緣膜的平面形狀在柵極的長(zhǎng)方向上呈細(xì)長(zhǎng)的條狀，所以柵極電極以及層間絕緣膜的機(jī)械強(qiáng)度較弱，并且與下地的接合面積少，而且由于是從襯底的主面突出的形狀，因此，在接線（bounding）時(shí)，層間絕緣膜或柵極電極會(huì)產(chǎn)生剝落或者損壞。

為了解決這樣的問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中，例如日本特開(kāi)2009-152364號(hào)專利公報(bào)中記載了如下的絕緣柵雙極型晶體管。如圖1所示，其為現(xiàn)有技術(shù)的絕緣柵雙極型晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。該絕緣柵雙極型晶體管1的層間絕緣膜12具有：延伸部121，其覆蓋在柵極電極116上，并在第2方向（Y方向）上延伸；連結(jié)部122，其在第2方向上以一定間隔連結(jié)在第1方向（X方向）上相鄰的各個(gè)延伸部121；以及由延伸部121和連結(jié)部122規(guī)定出來(lái)的開(kāi)口部123，在該開(kāi)口部123中，露出基極區(qū)域112的主面和射極區(qū)域113的主面。從圖1中可以看出，層間絕緣膜12呈為網(wǎng)狀，因此，在接線區(qū)域內(nèi)中，能夠提高層間絕緣膜12的延伸部121以及其正下方的柵極電極116的機(jī)械強(qiáng)度。尤其是，針對(duì)接線時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力，能夠防止層間絕緣膜12的延伸部121以及其正下方的柵極電極116的斷裂或損壞。

然而，通過(guò)上述的現(xiàn)有技術(shù)，雖然對(duì)于上述問(wèn)題的出現(xiàn)頻度有所改善，但是仍還無(wú)法完全消除，還有進(jìn)一步改進(jìn)的需要。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于，提供了一種絕緣柵雙極型晶體管，以進(jìn)一步防止層間絕緣膜的剝落。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種絕緣柵雙極型晶體管，其具有：半導(dǎo)體襯底，其具有第1主面以及第2主面并且還具有在所述第1主面上并行延伸的多個(gè)溝槽；射極電極，其配置在所述第1主面上；集電極電極，其配置在所述第2主面上；絕緣膜，其配置在所述溝槽的壁面上；柵極電極，其配置在所述溝槽中；以及層間絕緣膜，其形成在所述溝槽上方，并處于所述射極電極和所述溝槽間，

所述半導(dǎo)體襯底具有：第1導(dǎo)電型的集電極區(qū)域，其配置成在所述第2主面上露出；第2導(dǎo)電型的漂移區(qū)域，其配置在所述集電極區(qū)域的上方；第1導(dǎo)電性的基極區(qū)域，其配置在所述第2導(dǎo)電型的漂移區(qū)域的上方；以及第2導(dǎo)電型的射極區(qū)域，其鄰接配置在與所述第1導(dǎo)電型的基極區(qū)域并且在所述第1主面上露出，

所述溝槽具有比從所述第1主面起到所述第1導(dǎo)電型的基極區(qū)域的下部更深的深度，所述層間絕緣膜形成為由上段部構(gòu)成的第1階段和下段部構(gòu)成的第2階段所構(gòu)成的凸形狀，所述第1階段的高度在所述層間絕緣膜的整體高度的1/3-2/3的范圍內(nèi)。

通過(guò)本實(shí)用新型的凸形狀的層間絕緣膜的構(gòu)造，可以更好地防止層間絕緣膜的剝落。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的絕緣柵雙極型晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例的絕緣柵雙極型晶體管的局部截面圖。

圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例的絕緣柵雙極型晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例的絕緣柵雙極型晶體管的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1-3，其中，圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例的絕緣柵雙極型晶體管的局部截面圖。圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例的絕緣柵雙極型晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2和圖3示出了本實(shí)用新型的絕緣柵雙極型晶體管的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的絕緣柵雙極型晶體管與圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的絕緣柵雙極型晶體管的不同之處在于層間絕緣膜以及溝槽11間形成的凹陷部的結(jié)構(gòu)。因此，圖3中僅示意性的示出了不同的部分，而對(duì)于與現(xiàn)有技術(shù)相同的部分均省略了標(biāo)號(hào)，各部分的標(biāo)號(hào)可以參照?qǐng)D1。

本實(shí)用新型的絕緣柵雙極型晶體管具有：

半導(dǎo)體襯底，其具有第1主面10以及第2主面20并且還具有在第1主面上并行延伸的多個(gè)溝槽11；射極電極，其配置在第1主面10上；集電極電極，其配置在第2主面20上；絕緣膜，其配置在溝槽11的壁面上；柵極電極116，其配置在溝槽11中；以及層間絕緣膜12，其形成在溝槽上方，并處于射極電極和溝槽11間，其中，