[發明專利]絕緣柵雙極晶體管

有效

• 申請號: 201280033829.0
• 申請日: 2012-07-06
• 公開（公告）號: CN103650148A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: M.安登納;M.拉希莫;C.科瓦斯塞;A.科普塔
• 申請（專利權）人: ABB技術有限公司
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐予紅;劉春元

1.?一種絕緣柵雙極晶體管，具有發射極側(11)上的發射極電極(2)和與所述發射極側(11)相對的集電極側(15)上的集電極電極(25)之間的層，包括：

-??????第一傳導率類型的漂移層(8)，

-??????與所述第一傳導率類型不同的第二傳導率類型的集電極層(9)，其設置在所述漂移層(8)與所述集電極電極(25)之間，并且電接觸所述集電極電極(25)，

-??????第二傳導率類型的基極層(4)，所述基極層(4)設置在所述漂移層(8)與所述發射極電極(2)之間，所述基極層(4)電接觸所述發射極電極(2)，

-??????所述第一傳導率類型的第一源區(7)，其在所述基極層(4)上朝所述發射極側(11)設置，并且電接觸所述發射極電極(2)，所述第一源區(7)具有比所述漂移層(8)要高的摻雜濃度，

-??????溝槽柵電極(3)，其設置在所述基極層(4)側面，并且比所述基極層(4)更深地延伸到所述漂移層(8)中，并且所述溝槽柵電極(3)通過第一絕緣層(34)與所述基極層(4)、所述第一源區(7)和所述漂移層(8)分隔，其中溝道能在所述發射極電極(2)、所述第一源區(7)、所述基極層(4)和所述漂移層(8)之間形成，

-??????所述第二傳導率類型的阱(5)，其設置在所述基極層(4)的側面，并且比所述基極層(4)更深地延伸到所述漂移層(8)中，

-??????所述第一傳導率類型的增強層(6)，其圍繞所述基極層(4)，使得所述增強層(6)將所述基極層(4)與所述漂移層(8)和所述阱(5)完全分隔，

-??????作為對所述發射極電極(2)的補充的導電層(32)，其覆蓋所述阱(5)，其中所述導電層(32)通過第二電絕緣層(36)與所述阱(5)分隔，

-??????第三絕緣層(38)，其在所述發射極側(11)上設置在所述溝槽柵電極(3)、所述導電層(32)、以及所述基極層(4)、所述增強層(6)和所述漂移層(8)中位于所述溝槽柵電極(3)與所述阱(5)之間的那些部分之上，并且其在所述導電層(32)之上具有凹口(39)，使得所述導電層(32)電接觸所述發射極電極(2)。

2.?如權利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管(1)，其特征在于，所述第一傳導率類型的第二源區(75)在所述發射極側(11)設置在所述溝槽柵電極(3)與所述阱(5)之間的所述基極層(4)上，其中所述第二源區(75)從所述第一電絕緣層(34)至少延伸到所述第二電絕緣層(36)的邊界，所述第二源區(75)具有比所述漂移層(8)要高的摻雜濃度。

3.?如權利要求1和2中的任一項所述的絕緣柵雙極晶體管(1)，其特征在于，所述阱(5)比所述溝槽柵電極(3)更深地延伸到所述漂移層(8)中。

4.?如權利要求1至3中的任一項所述的絕緣柵雙極晶體管(1)，其特征在于，具有比所述漂移層(8)要高的摻雜濃度的所述第一傳導率類型的緩沖層(85)設置在所述漂移層(8)與所述集電極層(9)之間。

5.?如權利要求1至4中的任一項所述的絕緣柵雙極晶體管(1)，其特征在于，所述絕緣柵雙極晶體管(1)還包括所述第一傳導率類型的第一區(95)，所述第一區(95)在所述集電極側(15)設置在所述集電極層(9)的側面，所述第一區(95)具有比所述漂移層(8)要高的摻雜濃度。

6.?如權利要求1和5中的任一項所述的絕緣柵雙極晶體管(1)，其特征在于，所述導電層(32)由與所述溝槽柵電極(3)相同的材料制成。

7.?如權利要求1至6中的任一項所述的絕緣柵雙極晶體管(1)，其特征在于，所述絕緣柵雙極晶體管(1)還包括具有比所述基極層(4)要高的摻雜濃度的所述第二傳導率類型的條(45)，所述條(45)在所述發射極側(11)、在與所述發射極側(11)平行的平面中與所述第一源區(7)附連所述溝槽柵電極(3)的方向垂直地設置，并且在所述條，所述第一源區(7)、所述基極層(4)和所述溝槽柵電極(3)端接。

8.?如權利要求6所述的絕緣柵雙極晶體管(1)，其特征在于，所述阱(5)延伸到所述條。

9.?如權利要求6所述的絕緣柵雙極晶體管(1)，其特征在于，所述阱(5)通過所述增強層(6)和所述基極層(4)中的至少一個與所述條分隔。