[實用新型]絕緣柵雙極型晶體管以及電子設備

有效

• 申請號: 201920447809.7
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN209592045U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 秦博;肖秀光
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司;深圳比亞迪微電子有限公司
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/06
• 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: 趙天月

本實用新型公開了絕緣柵雙極型晶體管及電子設備。該絕緣柵雙極型晶體管包括：集電區、漂移區和基區，發射區，所述發射區位于所述基區在遠離所述漂移區的一側；柵極結構，所述柵極結構位于所述基區遠離所述漂移區的一側，覆蓋所述基區的部分表面且與所所述發射區相接觸；發射電極，所述發射電極位于所述柵極結構遠離所述基區的一側，且與所述柵極結構絕緣設置，并與所述基區相接觸，電阻層，所述電阻層位于所述基區遠離所述漂移區的一側，所述電阻層與所述發射電極、所述發射區和所述基區接觸，并與所述柵極結構之間絕緣設置。緣柵雙極型晶體管結構簡單，電阻層無需額外引入構圖工藝形成，可防止器件發生閂鎖。

技術領域

本實用新型涉及電子領域，具體地，涉及絕緣柵雙極型晶體管以及電子設備。

背景技術

絕緣柵雙極型晶體管(insulated-gate bipolar transistor,IGBT)是一種新型的MOS功率半導體器件，同時具備功率MOSFET以及雙極晶體管的特點，具有輸入阻抗高、控制功率小、易于驅動、開關頻率高、導通電流大、導通損耗小的優點。然而，IGBT在工作時，晶體管電流經基區流至發射極過程中，受基區電阻影響，容易造成晶體管導通，IGBT器件發生閂鎖。雖然可以通過引入重摻雜的體區緩解上述問題，但形成重摻雜的體區需要嚴格控制摻雜的濃度、注入能量等參數。而由于離子注入工藝的極限，導致IGBT器件在較大的導通電流，或是電流變化率過大時，仍舊會發生閂鎖，器件無法正常關斷，甚至發生燒毀。

因此，目前的絕緣柵雙極型晶體管仍有待改進。

實用新型內容

本實用新型旨在至少一定程度上緩解或解決上述提及問題中至少一個。

為此，在本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種絕緣柵雙極型晶體管。該絕緣柵雙極型晶體管包括：集電區、漂移區和基區，所述漂移區靠近所述集電區，且所述基區位于所述漂移區遠離所述集電區的一側；發射區，所述發射區位于所述基區在遠離所述漂移區的一側；柵極結構，所述柵極結構位于所述基區遠離所述漂移區的一側，覆蓋所述基區的部分表面且與所所述發射區相接觸；發射電極，所述發射電極位于所述柵極結構遠離所述基區的一側，且與所述柵極結構絕緣設置，并與所述基區相接觸，電阻層，所述電阻層位于所述基區遠離所述漂移區的一側，所述電阻層與所述發射電極、所述發射區和所述基區接觸，并與所述柵極結構之間絕緣設置。由此，可利用電阻層防止IGBT中雙極晶體管的基區和發射區之間導通，防止器件發生閂鎖，而無需為了防止閂鎖而對體區進行重摻雜，或是控制對體區的注入工藝進行嚴格控制。并且，該緣柵雙極型晶體管結構簡單，電阻層無需額外引入構圖工藝形成，因此有利于該緣柵雙極型晶體管的推廣和應用。

具體地，所述柵極結構為多晶硅柵，所述電阻層包括多晶硅。由此，可較為簡便地在形成多晶硅柵的同時，利用柵結構的材料形成電阻層。

具體地，所述電阻層位于所述柵極結構以及所述發射區之間。由此，可進一步方便電阻層的設置。

具體地，所述電阻層覆蓋所述發射區的部分表面，并且覆蓋所述基區與所述發射區相鄰的部分。由此，可以較為有效地防止IGBT器件發生閂鎖。

具體地，該絕緣柵雙極型晶體管進一步包括絕緣介質層，所述絕緣介質層覆蓋所述柵極結構以及所述電阻層，并將所述柵極結構以及所述電阻層間隔開。由此，可進一步提高IGBT器件的性能。

具體地，所述發射電極覆蓋所述絕緣介質層，并與所述電阻層的側壁相接觸。由此，可進一步提高IGBT器件的性能。

具體地，該絕緣柵雙極型晶體管進一步包括集電極，所述集電極位于所述集電區遠離所述漂移區的一側。由此，可進一步提高IGBT器件的性能。

具體地，該絕緣柵雙極型晶體管進一步包括場終止層。由此，可進一步提高IGBT器件的性能，且可適當地減薄漂移區的厚度。