一种开关自适应绝缘栅双极性晶体管及其制造方法技术

一种开关自适应的绝缘栅双极性晶体管及其制造方法，涉及半导体功率器件技术领域，较传统的器件元胞结构引入P‑型注入层来取代部分N型层来形成新的载流子存储层，有效的为导通饱和电压与关断损耗的结构调节提供了新的设计方法。新引入的P‑型载流子存储层在绝缘栅双极性晶体管在栅极+15V开通时，可以由P‑反型为N型层实现载流子（空穴）的积累，从而增强了电导调制效应，降低了导通饱和电压。新引入的P‑型载流子存储层在绝缘栅双极性晶体管在栅极‑5V/‑8V关断时，可以由P‑变为P型层，增强关断时载流子（空穴）的抽取，减小载流子（空穴）的积累，降低关断时间和拖尾电流，从而实现关断损耗的降低。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于半导体功率器件，尤其涉及一种开关自适应的绝缘栅双极性晶体管及其制造方法。

技术介绍

1、开关电源中运用了大量的功率整流器。功率整流器的性能对开关电源的整体性能有着重要的影响。绝缘栅双极性晶体管是将功率场效应晶体管和三极管集成在一个芯片上的新型的复合器件。功率场效应晶体管是电压驱动单极型器件，它具有易于驱动、速度快、输入阻抗高、热稳定性好等优点，但它的导通电阻大，电流容量低；而三极管是电流驱动双极型器件，它具有阻断电压高、载流能力强的特点，但工作速度较慢，驱动电流大，控制电路较为复杂。绝缘栅双极性晶体管结合了两者的优点，兼备场效应晶体管的速度优点和三极管的载流能力，性能更为优良。

2、传统绝缘栅双极性晶体管芯片的有源区为了通过表面设计降低eoff，有必要减少表面上的空穴积累，通常采用载流子存储层，利用载流子存储层n与漂移区n-间的电位差来增强空穴的积累，从而增强电导调制效应用于降低vce（sat），但是在关断时载流子存储层n会抑制空穴的抽取，进而造成拖尾电流带来增加eoff的问题。

3、所以为了保证较低的导通电压不得不增加关本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自适应开关的绝缘栅双极性晶体管，包括区熔单晶层（7），其特征在于，所述区熔单晶层（7）顶部设有N型载流子存储层（5）外，还在元胞中间设有一层P型的具有开关自适应的载流子存储层（10）；

2.根据权利要求1所述的一种自适应开关的绝缘栅双极性晶体管，其特征在于，所述第一沟槽（21）内的氧化层（6）上填充第一沟槽多晶硅（4）；

3.根据权利要求1所述的一种自适应开关的绝缘栅双极性晶体管，其特征在于，所述区熔单晶层（7）的底面依次设有电场截止层（8）和集电极（9）。

4.根据权利要求2所述的一种自适应开关的绝缘栅双极性晶体管，其特征在于，所述第一沟槽（...

【技术特征摘要】

1.一种自适应开关的绝缘栅双极性晶体管，包括区熔单晶层（7），其特征在于，所述区熔单晶层（7）顶部设有n型载流子存储层（5）外，还在元胞中间设有一层p型的具有开关自适应的载流子存储层（10）；

2.根据权利要求1所述的一种自适应开关的绝缘栅双极性晶体管，其特征在于，所述第一沟槽（21）内的氧化层（6）上填充第一沟槽多晶硅（4）；

3.根据权利要求1所述的一种自适应开关的绝缘栅双极性晶体管，其特征在于，所述区熔单晶层（7）的底面依次设有电场截止层（8）和集电极（9）。

4.根据权利要求2所述的一种自适应开关的绝缘栅双极性晶体管，其特征在于，所述第一沟槽（21）、所述第二沟槽（22）和第三沟槽（23）的横截面积相等，所述第一沟槽（21）、所述第二沟槽（22）和所述第三沟槽（23）的深度均相等。

5.根据权利要求4所述的一种自适应开关的绝缘栅双极性晶体管，...

【专利技术属性】
技术研发人员：原江伟，神田良，中村浩树，吕征尔，王毅，
申请(专利权)人：扬州扬杰电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：