[發明專利]IGBT和制備方法以及電子設備、車輛

在審

• 申請號: 201611180807.3
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN108206212A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 花旭;張新華;陳大軍
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

1.一種IGBT，其特征在于，包括：

集電區；

漂移區，所述漂移區形成在所述集電區上；

阱區，所述阱區形成在所述漂移區中；

發射區，所述發射區形成在所述阱區中；

載流子阻擋區，所述載流子阻擋區形成在阱區中，且與所述載流子阻擋區不與除所述阱區以外的結構接觸；以及

柵介質層、柵極和發射極，所述柵介質層、所述柵極以及所述發射極形成在所述漂移區上。

2.根據權利要求1所述的IGBT，其特征在于，所述載流子阻擋區與所述阱區具有不同的摻雜類型。

3.根據權利要求1所述的IGBT，其特征在于，所述阱區是由P型半導體材料形成的，所述載流子阻擋區是由N型半導體材料形成的。

4.根據權利要求1所述的IGBT，其特征在于，所述載流子阻擋區不與相同類型的半導體材料接觸。

5.根據權利要求1所述的IGBT，其特征在于，所述載流子阻擋區包括相互獨立的多個載流子阻擋亞區。

6.根據權利要求1所述的IGBT，其特征在于，所述載流子阻擋區的長度為15～20微米。

7.根據權利要求1所述的IGBT，其特征在于，當導通電流為200A/cm³時，所述IGBT的電壓小于1.4伏。

8.根據權利要求7所述的IGBT，其特征在于，當導通電流為200A/立方厘米時，所述IGBT的電壓為至多1.1伏。

9.根據權利要求1所述的IGBT，其特征在于，所述IGBT的關斷時間小于1.5微秒。

10.根據權利要求9所述的IGBT，其特征在于，所述IGBT的關斷時間為至多1微秒。

11.根據權利要求1所述的IGBT，其特征在于，所述IGBT具有平面型柵結構。

12.一種制備權利要求1～11任一項所述的IGBT的方法，其特征在于，包括：

在半導體襯底中形成阱區，所述阱區是由第一摻雜型半導體材料形成的，所述半導體襯底是由第二摻雜型半導體材料形成的，所述半導體襯底用于形成漂移區；以及

在所述阱區中形成載流子阻擋區，所述載流子阻擋區是由第二摻雜型半導體材料形成的。

13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，包括：

所述載流子阻擋區是通過在所述阱區內進行離子注入而形成的。

14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，所述離子注入為高能離子注入。

15.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，所述阱區是通過在所述漂移區的上表面進行外延生長法或者離子注入法形成的。

16.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，包括：

提供漂移區襯底材料；

在所述漂移區襯底材料的上表面進行離子注入，以便形成所述阱區；

在所述阱區內的至少一個位置進行高能離子注入，以便形成所述載流子阻擋區；

在所述阱區內形成發射區，并在所述阱區的表面形成柵極和發射極；

在所述漂移區襯底材料的下表面進行離子注入，以便形成集電區；以及

在所述集電區的下表面進行金屬化處理，以便形成集電極。

17.一種電子設備，其特征在于，所述電子設備包括權利要求1～11任一項所述的IGBT。

18.一種車輛，其特征在于，所述車輛包括權利要求17所述的電子設備。

19.根據權利要求18所述的車輛，所述車輛為電動汽車或者混合動力汽車。