[發(fā)明專利]一種絕緣柵雙極晶體管

在審

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• 申請日: 2022-08-05
• 公開（公告）號: CN116053292A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫琬茹;李翠;聶瑞芬;劉江;王耀華;金銳;汪玉;李賓賓
• 申請（專利權(quán)）人: 北京智慧能源研究院;國網(wǎng)安徽省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/739
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 薛異榮

1.一種絕緣柵雙極晶體管，其特征在于，包括：

漂移層；

阱區(qū)，位于所述漂移層內(nèi)；

源區(qū)，位于所述阱區(qū)內(nèi)；

第一絕緣介質(zhì)阻擋層，所述第一絕緣介質(zhì)阻擋層位于所述阱區(qū)底部的漂移層中且與所述阱區(qū)鄰接；

第二絕緣介質(zhì)阻擋層，所述第二絕緣介質(zhì)阻擋層設(shè)置于所述阱區(qū)沿溝道長度方向兩側(cè)的漂移層中，所述第二絕緣介質(zhì)阻擋層至漂移層的頂面的距離大于零；

第一絕緣介質(zhì)阻擋層和第二絕緣介質(zhì)阻擋層暴露出所述阱區(qū)的底面和所述阱區(qū)的側(cè)壁之間的交界區(qū)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于，所述第二絕緣介質(zhì)阻擋層和所述第一絕緣介質(zhì)阻擋層的材料包括二氧化硅。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于，第二絕緣介質(zhì)阻擋層的頂面至所述漂移層的頂面的距離大于絕緣柵雙極晶體管的溝道深度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于，阱區(qū)的數(shù)量為若干個；對于任意相鄰的兩個阱區(qū)之間的第二絕緣介質(zhì)阻擋層，與一個阱區(qū)相鄰的第二絕緣介質(zhì)阻擋層和與另一個阱區(qū)相鄰的第二絕緣介質(zhì)阻擋層間隔設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于，對于位于阱區(qū)在溝道長度方向上任意一側(cè)且與阱區(qū)相鄰的第二絕緣介質(zhì)阻擋層，第二絕緣介質(zhì)阻擋層包括依次間隔排布的第一個第二子絕緣介質(zhì)阻擋層至第N個第二子絕緣介質(zhì)阻擋層，第一個第二子絕緣介質(zhì)阻擋層與阱區(qū)的橫向距離至第N個第二子絕緣介質(zhì)阻擋層與阱區(qū)的橫向距離遞增，第一個第二子絕緣介質(zhì)阻擋層在漂移層中的深度至第N個第二子絕緣介質(zhì)阻擋層在漂移層中的深度遞增，N為大于或等于2的整數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于，任意第k個第二子絕緣介質(zhì)阻擋層的形狀包括橢球體，k為大于或等于1且小于或等于N的整數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于，任意第k個第二子絕緣介質(zhì)阻擋層在平行于溝道的長度方向且垂直于漂移層的頂面的剖面中具有相互垂直的第一中心軸和第二中心軸，第k個第二子絕緣介質(zhì)阻擋層在第一中心軸上具有第一直徑，第k個第二子絕緣介質(zhì)阻擋層在第二中心軸上具有第二直徑，第一直徑小于第二直徑。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于，第一個第二子絕緣介質(zhì)阻擋層的第一直徑至第N個第二子絕緣介質(zhì)阻擋層的第一直徑相互平行，第一個第二子絕緣介質(zhì)阻擋層的第二直徑至第N個第二子絕緣介質(zhì)阻擋層的第二直徑相互平行。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于，對于阱區(qū)和與阱區(qū)相鄰的第二絕緣介質(zhì)阻擋層，第二絕緣介質(zhì)阻擋層中任意第k個第二子絕緣介質(zhì)阻擋層的頂點至阱區(qū)的距離大于第k個第二子絕緣介質(zhì)阻擋層的底點至阱區(qū)的距離。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于，第二直徑與阱區(qū)的側(cè)壁之間的銳角夾角為45°～60°。

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于，所述第二直徑為所述阱區(qū)的深度的1/3～1/2。

12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于，所述第一直徑為所述阱區(qū)深度的1/5～1/3。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于，與阱區(qū)相鄰的第二絕緣介質(zhì)阻擋層為連續(xù)結(jié)構(gòu)。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于，第二絕緣介質(zhì)阻擋層為長條狀或者橢球體。

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的絕緣柵雙極晶體管，其特征在于，所述第二絕緣介質(zhì)阻擋層與所述阱區(qū)接觸。