[發明專利]具有超結結構的載流子注入型IGBT

在審

• 申請號: 201610282105.X
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN107331702A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 劉國友;朱利恒;覃榮震;羅海輝;黃建偉;戴小平
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/06
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司11372
• 代理人: 張文娟,朱繪

1.一種具有超結結構的載流子注入型IGBT，其特征在于，包括：

半導體襯底和元胞區；元胞區包括位于半導體襯底表面內的第一基區、第二基區、位于第一基區中的第一源區、位于第二基區中的第二源區和位于第一基區與第二基區之間且與第一基區、第二基區平行設置的超結結構，其中，超結結構包括交替設置的N型區與P型區；

元胞區還包括第一載流子存儲區和第二載流子存儲區，第一載流子存儲區將第一基區與超結結構、半導體襯底分隔開，第二載流子存儲區將第二基區與超結結構、半導體襯底分隔開。

2.根據權利要求1所述的具有超結結構的載流子注入型IGBT，其特征在于，超結結構的N型區與P型區的摻雜濃度相同，且N型區與P型區的個數相同。

3.根據權利要求1所述的具有超結結構的載流子注入型IGBT，其特征在于，超結結構的N型區與P型區的摻雜濃度比半導體襯底的摻雜濃度高1到2個量級。

4.根據權利要求1所述的具有超結結構的載流子注入型IGBT，其特征在于，超結結構的N型區與P型區的摻雜濃度與第一載流子存儲區、第二載流子存儲區的摻雜濃度相同。

5.根據權利要求1所述的具有超結結構的載流子注入型IGBT，其特征在于，當IGBT處于反偏狀態時，超結結構的N型區與P型區相互耗盡，當IGBT的反偏電壓達到額定工作電壓時，超結結構的N型區與P型區均完全耗盡，其中，N型區與P型區耗盡電荷總量相等。

6.根據權利要求1所述的具有超結結構的載流子注入型IGBT，其特征在于，元胞區還包括位于半導體襯底表面的氧化層，所述氧化層覆蓋在第一源區與第二源區之間，并覆蓋部分第一源區與部分第二源區。

7.根據權利要求6所述的具有超結結構的載流子注入型IGBT，其特征在于，元胞區還包括覆蓋在氧化層上的多晶硅層。

8.根據權利要求7所述的具有超結結構的載流子注入型IGBT，其特征在于，元胞區還包括鈍化層和第一金屬層，其中，鈍化層覆蓋在多晶硅層上，并覆蓋部分第一源區與部分第二源區，第一金屬層覆蓋多晶硅層、部分第一源區、部分第二源區、部分第一基區與部分第二基區。

9.根據權利要求1-8任一所述的具有超結結構的載流子注入型IGBT，其特征在于，還包括位于半導體襯底背面的發射區和覆蓋發射區的第二金屬層。

10.根據權利要求1-8任一所述的具有超結結構的載流子注入型IGBT，其特征在于，第一源區、第二源區和半導體襯底為第一導電類型的摻雜區，第一基區、第二基區和發射區為第二導電類型的摻雜區，其中，第一導電類型與第二導電類型不相同。