功率IC器件制造技术

技术编号:11998436 阅读:76 留言:0更新日期:2015-09-03 04:02
本实用新型专利技术涉及一种功率IC器件,包括设置在同一芯片上的表层沟道CMOS晶体管和沟槽型功率IGBT晶体管,所述的沟槽型功率IGBT晶体管的发射极和所述的表层沟道CMOS晶体管的栅极设置在同一水平面。本实用新型专利技术功率IC器件,采用沟槽型功率IGBT晶体管结构取代传统的平面型IGBT结构,并与表层沟道CMOS晶体管形成在同一个芯片上,这样会在单位面积内增加管芯数,从而提高产量,增加效益。

【技术实现步骤摘要】

本技术尤其涉及一种功率IC器件
技术介绍
功率IC(Integrated Circuit:半导体集成电路)器件由于要进行功率管理以及功率控制,所以,其由可操作高电流、高电压的功率IGBT晶体管及其控制电路的构成。特别是由于IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极型晶体管)可操作在电源供给和马达控制时所需的高功率,所以,作为有效的功率IGBT晶体管受人瞩目。现有的功率IC结构,只是用于平面型的,这样会增加器件面积,并且给封装带来困难,导致成本增加。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是:为了解决上述问题,本技术提供一种功率IC器件来解决上述问题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种功率IC器件,包括设置在同一芯片上的表层沟道CMOS晶体管和沟槽型功率IGBT晶体管,所述的沟槽型功率IGBT晶体管的发射极和所述的表层沟道CMOS晶体管的栅极设置在同一水平面。所述的表层沟道CMOS晶体管包括,第一反型区,设置在所述表层沟道CMOS晶体管的表面层上的第一沟槽旁且平行于所述表层沟道CMOS晶体管的表面层;栅极,设置在所述表层沟道CMOS晶体管的表面层上的反转沟区的上层。所述的沟槽型功率IGBT晶体管包括,第二沟槽,设置在所述沟槽型功率IGBT晶体管的表面层上;栅区,设置在第二沟槽内;第二反型区,设置在第二沟槽的侧壁;发射极,设置在所述沟槽型功率IGBT晶体管的表面层上,且位于栅区与第二反型区的上方;集电极,设置在所述沟槽型功率IGBT晶体管的背面。所述的沟槽型功率IGBT晶体管的发射极和表层沟道CMOS晶体管的栅极由非晶硅、多晶硅或多晶硅-硅化物制成。所述的沟槽型功率IGBT晶体管是N沟道型晶体管,所述的沟槽型功率IGBT晶体管还包括顶层和位于顶层下的基区,所述的基区设置在发射极上。 所述的顶层由第一 N型导电层构成,所述的基区由第二 N型导电层构成,所述的第二N型导电层的载流子浓度大于第一 N型导电层的载流子浓度。本技术的有益效果是,本技术功率IC器件,采用沟槽型功率IGBT晶体管结构取代传统的平面型IGBT结构,并与表层沟道CMOS晶体管形成在同一个芯片上,这样会在单位面积内增加管芯数,从而提高产量,增加效益。【附图说明】下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术功率IC器件最优实施例的结构示意图,图2是本技术功率IC器件电路图。图中1、表层沟道CMOS晶体管,2、沟槽型功率IGBT晶体管,3、发射极,4、栅极,5、第一反型区,6、第二沟槽,7、栅区,8、第二反型区,9、集电极,10、顶层,11、基区。【具体实施方式】现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本技术的基本结构,因此其仅显示与本技术有关的构成。如图1所示,本技术功率IC器件,包括设置在同一芯片上的表层沟道CMOS晶体管I和沟槽型功率IGBT晶体管2,沟槽型功率IGBT晶体管2的发射极3和表层沟道CMOS晶体管I的栅极4设置在同一水平面。表层沟道CMOS晶体管I包括,第一反型区5,设置在表层沟道CMOS晶体管I的表面层上的第一沟槽旁且平行于表层沟道CMOS晶体管的表面层;栅极4,设置在表层沟道CMOS晶体管I的表面层上的反转沟区的上层。沟槽型功率IGBT晶体管2包括,第二沟槽6,设置在所述沟槽型功率IGBT晶体管2的表面层上;栅区7,设置在第二沟槽6内;第二反型区8,设置在第二沟槽6的侧壁;发射极3,设置在沟槽型功率IGBT晶体管2的表面层上,且位于栅区7与第二反型区8的上方;集电极9,设置在所述沟槽型功率IGBT晶体管2的背面。 沟槽型功率IGBT晶体管2的发射极3和表层沟道CMOS晶体管I的栅极4由非晶硅、多晶硅或多晶硅-硅化物制成。沟槽型功率IGBT晶体管2是N沟道型晶体管,沟槽型功率IGBT晶体管2还包括顶层10和位于顶层10下的基区11,基区11设置在发射极3上。顶层10由第一 N型导电层构成,基区11由第二 N型导电层构成,第二 N型导电层的载流子浓度大于第一 N型导电层的载流子浓度。如图2所示,表层沟道CMOS晶体管I通过温度和电流的变化来控制沟槽型功率IGBT晶体管2。以上述依据本技术的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项技术技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。【主权项】1.一种功率IC器件,其特征是:包括设置在同一芯片上的表层沟道CMOS晶体管(I)和沟槽型功率IGBT晶体管(2),所述的沟槽型功率IGBT晶体管(2)的发射极(3)和所述的表层沟道CMOS晶体管(I)的栅极(4)设置在同一水平面。2.根据权利要求1所述的功率IC器件,其特征是:所述的表层沟道CMOS晶体管(I)包括, 第一反型区(5),设置在所述表层沟道CMOS晶体管(I)的表面层上的第一沟槽旁且平行于所述表层沟道CMOS晶体管(I)的表面层; 栅极(4),设置在所述表层沟道CMOS晶体管(I)的表面层上的反转沟区的上层。3.根据权利要求2所述的功率IC器件,其特征是:所述的沟槽型功率IGBT晶体管(2)包括, 第二沟槽¢),设置在所述沟槽型功率IGBT晶体管(2)的表面层上; 栅区(7),设置在第二沟槽(6)内; 第二反型区(8),设置在第二沟槽(6)的侧壁; 发射极(3),设置在所述沟槽型功率IGBT晶体管(2)的表面层上,且位于栅区(7)与第二反型区(8)的上方; 集电极(9),设置在所述沟槽型功率IGBT晶体管(2)的背面。4.根据权利要求3所述的功率IC器件,其特征是:所述的沟槽型功率IGBT晶体管(2)的发射极⑶和表层沟道CMOS晶体管⑴的栅极(4)由非晶硅、多晶硅或多晶硅-硅化物制成。5.根据权利要求3所述的功率IC器件,其特征是:所述的沟槽型功率IGBT晶体管(2)是N沟道型晶体管,所述的沟槽型功率IGBT晶体管(2)还包括顶层(10)和位于顶层(10)下的基区(11),所述的基区(11)设置在发射极(3)上。6.根据权利要求5所述的功率IC器件,其特征是:所述的顶层(10)由第一N型导电层构成,所述的基区(11)由第二 N型导电层构成,所述的第二 N型导电层的载流子浓度大于第一 N型导电层的载流子浓度。【专利摘要】本技术涉及一种功率IC器件,包括设置在同一芯片上的表层沟道CMOS晶体管和沟槽型功率IGBT晶体管,所述的沟槽型功率IGBT晶体管的发射极和所述的表层沟道CMOS晶体管的栅极设置在同一水平面。本技术功率IC器件,采用沟槽型功率IGBT晶体管结构取代传统的平面型IGBT结构,并与表层沟道CMOS晶体管形成在同一个芯片上,这样会在单位面积内增加管芯数,从而提高产量,增加效益。【IPC分类】H01L27/06, H01L29/739【公开号】CN204614787【申请号】CN201520070002【专利技术人】郝建勇, 张志娟, 周炳 【申请人】张家港意发功率半导体有限公司【公开日】2015年本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率IC器件,其特征是:包括设置在同一芯片上的表层沟道CMOS晶体管(1)和沟槽型功率IGBT晶体管(2),所述的沟槽型功率IGBT晶体管(2)的发射极(3)和所述的表层沟道CMOS晶体管(1)的栅极(4)设置在同一水平面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郝建勇张志娟周炳
申请(专利权)人:张家港意发功率半导体有限公司
类型:新型
国别省市:江苏;32

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