[發明專利]一種絕緣柵雙極型晶體管

有效

• 申請號: 201711255213.9
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN108122962B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 汪志剛;王冰
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/10;H01L29/739
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 孫一峰

1.一種絕緣柵雙極型晶體管，包括主IGBT區，所述主IGBT區包括自下而上依次層疊設置的第三電極(103)、第二導電類型半導體第三電極基區(306)、第一導電類型半導體場截至區(305)、第一導電類型半導體漂移區(402)、第一導電類型半導體電荷存儲區(304)、第二導電類型半導體第一電極基區(303)、第一導電類型半導體第一電極基區(301)和第一電極(101)，所述主IGBT區還包括第二導電類型半導體第一電極重摻雜接觸區(302)和第二電極(102)，其中第二導電類型半導體第一電極重摻雜接觸區(302)與第一導電類型半導體第一電極基區(301)并列設置，第二電極(102)與第一導電類型半導體第一電極基區(301)、第二導電類型半導體第一電極基區(303)和第一導電類型半導體漂移區(402)通過第一絕緣材料(201)隔離；其特征在于，所述絕緣柵雙極晶體管還包括IGBT分流區，IGBT分流區與主IGBT區具有第二電極(102)的一側連接，且以IGBT分流區與主IGBT區的連接線為中線，IGBT分流區與主IGBT區的結構呈對稱設置，與主IGBT區不同的是，IGBT分流區中漂移區為第二導電類型半導體漂移區(401)，IGBT分流區的第二導電類型半導體第一電極重摻雜接觸區(302)與主IGBT區中并列設置的第一導電類型半導體第一電極基區(301)和第二導電類型半導體第一電極重摻雜接觸區(302)呈對稱；

在IGBT分流區與主IGBT區的連接處，第三電極(103)具有延伸結構，所述第三電極延伸結構沿器件垂直方向向上延伸，且第三電極延伸結構通過第二絕緣材料(202)與周圍半導體導電摻雜區域隔離；

在主IGBT區的第三電極基區(306)內，設置有與第三電極(103)和第二絕緣材料(202)接觸的第一導電類型半導體第三電極區高摻雜區(307)。

2.根據權利要求1所述的一種絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于，所述第二電極為分離結構，至少包括一個位于主IGBT區一側的主第二電極和一個位于IGBT分流區一側的分離第二電極。

3.根據權利要求1所述的一種絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于，第三電極(103)具有多個延伸結構，所述第三電極延伸結構沿器件垂直方向向上延伸，且第三電極延伸結構通過第二絕緣材料(202)與周圍半導體導電摻雜區域隔離。

4.根據權利要求1或3所述的一種絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于，所述第三電極延伸結構沿器件垂直方向向上貫穿第二導電類型半導體第三電極基區(306)延伸入第一導電類型半導體場截至區(305)中。

5.根據權利要求1或3所述的一種絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于，所述第三電極延伸結構沿器件垂直方向向上依次貫穿第二導電類型半導體第三電極基區(306)和第一導電類型半導體場截至區(305)延伸入第一導電類型半導體漂移區(402)中。

6.根據權利要求1所述的一種絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于，所述的主IGBT區和IGBT分流區構成的IGBT結構單元沿水平方向依次接觸排布擴展并集成在同一第三電極(103)上，且依次排布的主IGBT區和IGBT分流區接觸處上部共用第二電極結構，下部共用第三電極結構。