一种横向绝缘栅双极型晶体管制造技术

技术编号:16218279 阅读:103 留言:0更新日期:2017-09-16 00:41
本发明专利技术属于半导体功率器件技术领域,具体的说是涉及一种横向绝缘栅双极型晶体管。本发明专利技术在传统阳极短路LIGBT结构的基础上,在器件漂移区内集电极一端形成隔离介质槽,在隔离介质槽另一端形成集成PMOS结构,并使集成PMOS结构与阳极短路N+区串联,同时在集成PMOS结构的栅极和LIGBT器件的发射极之间引入集成电容结构。本发明专利技术结构通过集成PMOS和电容形成的自偏置效应,在导通状态下,具有与传统LIGBT相同的工作状况,具有相同的导通压降并且在导通过程中不存在负阻现象;在阻断状态下,具有更高的击穿电压;同时在关断过程中,具有更快的关断速度和更低的关断损耗。

A transverse insulated gate bipolar transistor

The invention belongs to the technical field of semiconductor power devices, in particular to a transverse insulated gate bipolar transistor. The invention is based on traditional LIGBT anode short structure, dielectric isolation groove is formed in the drift region within the collector end, in the isolation medium groove formed on the other end of the integrated PMOS structure, and the integration of PMOS and N+ series anode short structure, while the introduction of integrated capacitance structure between emission in Grid integrated structure of PMOS and LIGBT devices pole. The self bias effect the structure of the invention is formed by the integration of PMOS and capacitor, in the conducting state, has the same working conditions with the traditional LIGBT, with the same voltage and the negative resistance phenomenon does not exist in the process of conducting; in the blocking state, has a higher breakdown voltage; at the same time in the shutdown process that has faster speed and lower turn off turn off loss.

【技术实现步骤摘要】
一种横向绝缘栅双极型晶体管
本专利技术属于半导体功率器件
,具体的说是涉及一种横向绝缘栅双极型晶体管。
技术介绍
绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是一种MOS场效应和双极型晶体管复合的新型电力电子器件,它既有MOSFET易于驱动,控制简单的优点,又有功率晶体管导通压降低,通态电流大,损耗小的优点,已成为中高功率电力电子领域的主流功率开关器件,广泛应用在诸如通信、能源、交通、工业、医学、家用电器及航空航天等国民经济的各个领域。国际知名半导体公司,如ABB,Infineon(IR),ST,Renesas,Mitsubishi,FuJi等相继投入到IGBT的研发和制造中。近年来,作为功率电子学的热点领域,IGBT更是获得了美国、日本和欧洲等发达国家和地区的高度重视。IGBT在导通过程中,电子经过MOS沟道进入N型漂移区中,从而引起P型集电区向漂移区注入大量的空穴。因此,处于开态的IGBT漂移区中存储有大量的过剩电子-空穴对,这些电子-空穴对形成电导调制效应,极大地降低了漂移区电阻,从而降低正向导通压降VCE。实际应用中,为减小开态损耗,总是希望VCE越低越好。但VCE越低意味着电导调制本文档来自技高网...
一种横向绝缘栅双极型晶体管

【技术保护点】
一种横向绝缘栅双极型晶体管,包括从下至上依次层叠设置的衬底(1)、绝缘层(2)和N型低掺杂漂移区(3);所述N型低掺杂漂移区(3)上层两侧分别具有P型体区(4)和N型缓冲区(7),所述P型体区(4)上层具有相互并列设置的P+接触区(6)和N+发射区(5),其中N+发射区(5)位于靠近N型缓冲区(7)的一侧,所述N型缓冲区(7)中具有相互并列设置的P型集电区(8)和高掺杂N+区(9),其中P型集电区(8)位于靠近P型体区(4)的一侧;所述P+接触区(6)和部分N+发射区(5)上表面具有发射极金属电极(130),所述P型体区(4)上表面具有第一栅极结构,所述第一栅极结构由第一栅介质层(110)和位...

【技术特征摘要】
1.一种横向绝缘栅双极型晶体管,包括从下至上依次层叠设置的衬底(1)、绝缘层(2)和N型低掺杂漂移区(3);所述N型低掺杂漂移区(3)上层两侧分别具有P型体区(4)和N型缓冲区(7),所述P型体区(4)上层具有相互并列设置的P+接触区(6)和N+发射区(5),其中N+发射区(5)位于靠近N型缓冲区(7)的一侧,所述N型缓冲区(7)中具有相互并列设置的P型集电区(8)和高掺杂N+区(9),其中P型集电区(8)位于靠近P型体区(4)的一侧;所述P+接触区(6)和部分N+发射区(5)上表面具有发射极金属电极(130),所述P型体区(4)上表面具有第一栅极结构,所述第一栅极结构由第一栅介质层(110)和位于第一栅介质层(110)上表面的第一多晶硅栅电极(120)构成,所述第一栅介质层(110)的下表面与部分N+发射区(5)上表面、P型体区(4)上表面和部分N型低掺杂漂移区(3)上表面接触;所述P型集电区(8)上表面具有集电极金属电极(131),其特征在于,在所述N型缓冲区(7)远离P型体区(4)一侧的N型低掺杂漂移区(3)中具有隔离介质槽(101),所述隔离介质槽(101)从上至下贯穿整个N型低掺杂漂移区(3),所述隔离介质槽(101)一侧与N型缓冲区(7)和高掺杂N+区(9)相接触;所述隔离介质槽(101)另一侧的N型低掺杂漂移区(3)表面具有第一P型区(11),第二P型区(12)和N+区(10),所述第一P型区(11)与隔离介质槽(101)的侧面相接触,相互接触的第二P型区(12)和N+区(10)位于相对于第一P型区(11)的另一端,所述第二P型区(12)位于靠近第一P型区(11)的一侧;所述N+区(10)和部分第二P型区(12)上表面具有第一金属电极(132),所述第一金属电极(132)与集电极金属电极(131)电气连接;所述隔离介质槽(101)表面、部分高掺杂N+区(9)表面和部分第一P型区(11)表面具有第二金属电极(133);所述第一P型区(11)和第二P型区(12)之间的N型低掺...

【专利技术属性】
技术研发人员:张金平赵倩刘竞秀李泽宏任敏张波
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:四川,51

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