[實(shí)用新型]一種具有可控集電極槽的SOILIGBT有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201721104029.X | 申請(qǐng)日： | 2017-08-31 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN207233738U | 公開（公告）日： | 2018-04-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 羅小蓉;魏杰;黃琳華;鄧高強(qiáng);趙哲言;劉慶;曹厚華;孫燕;莫日華;曾莉堯 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 電子科技大學(xué);電子科技大學(xué)廣東電子信息工程研究院 |
| 主分類號(hào)： | H01L29/739 | 分類號(hào)： | H01L29/739;H01L29/08 |
| 代理公司： | 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙)51232 | 代理人： | 孫一峰 |
| 地址： | 611731 四川省*** | 國省代碼： | 四川;51 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 具有 可控 集電極 soiligbt | ||
1.一種具有可控集電極槽的SOI LIGBT，包括自下而上的襯底層(1)、絕緣介質(zhì)層(2)和N型漂移區(qū)(3)；所述N型漂移區(qū)(3)一端包括發(fā)射極結(jié)構(gòu)和柵極結(jié)構(gòu)，另一端包括集電極結(jié)構(gòu)和集電極槽結(jié)構(gòu)；
所述的發(fā)射極結(jié)構(gòu)包括P阱區(qū)(4)、P+體接觸區(qū)(5)和N+發(fā)射區(qū)(6)，所述P+體接觸區(qū)(5)和所述N+發(fā)射區(qū)(6)位于所述P阱區(qū)(4)上表面，且所述N+發(fā)射區(qū)(6)位于所述P+體接觸區(qū)(5)兩側(cè)，所述P+體接觸區(qū)(5)和N+發(fā)射區(qū)(6)的共同引出端為發(fā)射極；
其特征包括：所述的柵極結(jié)構(gòu)包括平面柵結(jié)構(gòu)和多個(gè)槽柵結(jié)構(gòu)，所述的槽柵結(jié)構(gòu)包括：位于P阱區(qū)(4)遠(yuǎn)離N型漂移區(qū)(3)一側(cè)的第一槽柵介質(zhì)層(72)和所述第一槽柵介質(zhì)層(72)中的第一槽柵多晶硅層(82)，且所述第一槽柵介質(zhì)層(72)與N+發(fā)射區(qū)(6)和P阱區(qū)(4)接觸；位于P阱區(qū)(4)靠近N型漂移區(qū)(3)一側(cè)的分段式槽柵，所述分段式槽柵為沿器件同時(shí)與水平面和垂直面垂直的第三維方向具有分段結(jié)構(gòu)，每一段槽柵包含第二槽柵介質(zhì)層(73)和所述第二槽柵介質(zhì)層(73)中的第二槽柵多晶硅層(83)，且所述第二槽柵介質(zhì)層(73)一側(cè)與N+發(fā)射區(qū)(6)和P阱區(qū)(4)接觸，另一側(cè)與N型漂移區(qū)(3)接觸；所述的槽柵結(jié)構(gòu)的結(jié)深大于所述的P阱區(qū)(4)的結(jié)深；所述的平面柵結(jié)構(gòu)包括柵介質(zhì)層(71)和所述柵介質(zhì)層(71)之上的柵多晶硅層(81)，所述柵介質(zhì)層(71)位于所述P阱區(qū)(4)之上且與所述N+發(fā)射區(qū)(6)有部分交疊；所述平面柵結(jié)構(gòu)覆蓋分段式第二槽柵介質(zhì)層(73)之間的N型漂移區(qū)(3)；所述柵多晶硅層(81)、第一槽柵多晶硅層(82)與第二槽柵多晶硅層(83)的共同引出端為柵極；
所述集電極結(jié)構(gòu)包括P+集電區(qū)(9)和N+集電區(qū)(10)，所述P+集電區(qū)(9)位于所述N型漂移區(qū)(3)上表面，所述N+集電區(qū)(10)位于所述P+集電區(qū)(9)上表面；所述P+集電區(qū)(9)和所述N+集電區(qū)(10)的共同引出端為集電極；
所述集電極槽結(jié)構(gòu)橫向穿過所述N+集電區(qū)(10)和P+集電區(qū)(9)，并延伸到所述N型漂移區(qū)(3)中，集電極槽結(jié)構(gòu)的縱向深度大于P+集電區(qū)(9)；所述集電極槽結(jié)構(gòu)包括槽介質(zhì)層(12)和槽多晶硅層(13)，所述槽多晶硅層(13)的引出端為槽集電極；所述的槽集電極與集電極之間存在偏置電壓：器件導(dǎo)通時(shí)槽集電極相對(duì)于集電極的電壓為負(fù)值，器件關(guān)斷時(shí)槽集電極相對(duì)于集電極的電壓為正值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有可控集電極槽的SOI LIGBT，其特征在于，所述的集電極結(jié)構(gòu)端引入N型緩沖層(11)，所述N型緩沖層(11)位于所述N型漂移區(qū)(3)上表面，集電極機(jī)結(jié)構(gòu)位于所述N型緩沖層(11)上表面；所述集電極槽結(jié)構(gòu)橫向穿過所述N+集電 區(qū)(10)、P+集電區(qū)(9)和N型緩沖層(11)，并延伸到所述N型漂移區(qū)(3)中，其縱向深度大于N型緩沖層(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種具有可控集電極槽的SOI LIGBT，其特征在于，所述的集電極槽結(jié)構(gòu)中的槽介質(zhì)層(12)下表面與絕緣介質(zhì)層(2)的上表面相連接。
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- 專利分類
H01L 半導(dǎo)體器件；其他類目中不包括的電固體器件
H01L29-00 專門適用于整流、放大、振蕩或切換，并具有至少一個(gè)電位躍變勢(shì)壘或表面勢(shì)壘的半導(dǎo)體器件；具有至少一個(gè)電位躍變勢(shì)壘或表面勢(shì)壘，例如PN結(jié)耗盡層或載流子集結(jié)層的電容器或電阻器；半導(dǎo)體本體或其電極的零部件
H01L29-02 .按其半導(dǎo)體本體的特征區(qū)分的
H01L29-40 .按其電極特征區(qū)分的
H01L29-66 .按半導(dǎo)體器件的類型區(qū)分的
H01L29-68 ..只能通過對(duì)一個(gè)不通有待整流、放大或切換的電流的電極供給電流或施加電位方可進(jìn)行控制的
H01L29-82 ..通過施加于器件的磁場變化可控的
