[發明專利]一種快關斷絕緣體上硅橫向絕緣柵雙極型晶體管器件

有效

• 申請號: 201710530053.8
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107293585B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 祝靖;湯清溪;張龍;孫偉鋒;陸生禮;時龍興
• 申請（專利權）人: 東南大學;東南大學-無錫集成電路技術研究所
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/08;H01L29/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種快關斷絕緣體上硅橫向絕緣柵雙極型晶體管器件，包括：P型襯底(1)，在P型襯底(1)上設有埋氧(2)，在埋氧(2)上設有N型漂移區(20)，在N型漂移區(20)的兩側分別設有N型緩沖區(10)和P型體區(7)，在N型緩沖區(10)內設有重摻雜的P型集電極區(9)，重摻雜的P型集電極區(9)上連接有集電極金屬(19)，在P型體區(7)內設有重摻雜的N型發射極區(11)，在重摻雜的N型發射極區(11)的右側設有重摻雜的P型發射區(8b)，在上述重摻雜的P型發射極區(8b)和重摻雜的N型發射區(11)上連接有第二發射極金屬(15)，在N型漂移區(20)的上方設有場氧層(18)，所述場氧層(18)的一側邊界落在N型緩沖區(10)的上方，另一側邊界與P型體區(7)相接，其特征在于，在重摻雜的N型發射區(11)左側設有第一縱向溝槽(3)，在第一縱向溝槽(3)內設有由二氧化硅包裹的第一多晶硅層(4)，在第一多晶硅層(4)上連接有第一柵金屬(12)，在第一縱向溝槽(3)左側設有重摻雜P型發射極區塊體(8a)，發射極區塊體(8a)間隔分布，發射極區塊體(8a)上連接有第一發射極金屬(22)，在場氧層(18)與重摻雜的P型發射區(8b)之間設有第二縱向溝槽(5)，在第二縱向溝槽(5)內設有由二氧化硅包裹的第二多晶硅層(6)，在第二多晶硅層(6)上連接有第二柵金屬(17)，在第二柵金屬(17)和第二發射極金屬(15)之間設有氧化層(16)，在第一柵金屬(12)和第二發射極金屬(15)之間設有氧化層(13)，在第一發射極金屬(22)和第一柵金屬(12)之間設有氧化層(14)。

2.根據權利要求1所述的快關斷絕緣體上硅橫向絕緣柵雙極型晶體管器件，其特征在于，第一縱向溝槽(3)、重摻雜的N型發射區(11)、重摻雜的P型發射極區(8b)和第二縱向溝槽(5)同步凹陷，第二柵金屬(17)以及N型漂移區(20)突入并延伸占據所述凹陷區域，相鄰的所述發射極區塊體(8a)被第一縱向溝槽(3)的所述凹陷的區域間隔。

3.根據權利要求2所述的快關斷絕緣體上硅橫向絕緣柵雙極型晶體管器件，其特征在于，對于凹陷區域，第二縱向溝槽(5)的x方向溝道和y方向溝道之間的夾角α可調。

4.根據權利要求2所述的快關斷絕緣體上硅橫向絕緣柵雙極型晶體管器件，其特征在于，對于凹陷區域，第一縱向溝槽(3)x方向溝道的寬度W_OC可調，y方向溝道的總寬度為(W_PC+2W_PE)，其中W_PC和W_PE可調。