專(zhuān)利名稱(chēng)：絕緣柵雙極晶體管跨導(dǎo)控制結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種IGBT管芯結(jié)構(gòu)，尤其是一種IGBT管芯的絕緣柵雙極晶 體管跨導(dǎo)控制結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體功率器件正在日新月異地向前發(fā)展著。近年來(lái)，繼晶閘管、雙向 晶閘管、可關(guān)斷晶閘管、巨型晶體管等功率器件之后，又出現(xiàn)一類(lèi)新的成員 ——絕緣柵雙極晶體管(IGBT)及MOS控制晶閘管(MCT)。這類(lèi)新型的功率 器件具有較為容易的電壓控制、很強(qiáng)的電流處理能力和良好的高頻工作特征。 隨著這類(lèi)器件的斷態(tài)電壓耐量不斷提高、通態(tài)電流容量的增大，在范圍廣泛 的應(yīng)用領(lǐng)域中，必將逐步替代早期的功率器件而成為主宰力量。
通常的IGBT管芯是在N型單晶硅片之不同部分以擴(kuò)散工藝制作成不同導(dǎo)
電類(lèi)型的區(qū)域。 一般在硅片上分布著許多以多晶體為柵極的縱向溝槽，多晶 體四周以Si02作為柵絕緣層。該種結(jié)構(gòu)的IGBT管尚有不足之處，其抗短路 能力較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種絕緣柵雙極晶體管 跨導(dǎo)控制結(jié)構(gòu)，能有效地控制IGBT的跨導(dǎo)，在不增加通態(tài)降壓的同時(shí)降低了 飽和電流，從而提高了器件的抗短路能力，提高了 IGBT運(yùn)行的安全性、可靠 性。
按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案， 一種絕緣柵雙極晶體管跨導(dǎo)控制結(jié)構(gòu)，包 括N型硅片、集電區(qū)、溝槽區(qū)、發(fā)射區(qū)、集電極，所述溝槽區(qū)在N型硅片上 形成于集電區(qū)上層，所述發(fā)射區(qū)在N型硅片上形成于溝槽區(qū)上層，集電區(qū)下 層設(shè)有一薄層集電極；所述N型硅片上層敷有電極的金屬層；所述集電極下 面敷有集電極金屬層；N型硅片上設(shè)有若干溝槽，特征是若干溝槽內(nèi)填有 二氧化硅填料或溝槽內(nèi)側(cè)涂有一層?xùn)沤^緣層，并在柵絕緣層中填有硅多晶填 料。
所述二氧化硅填料和硅多晶填料填入的溝槽相間隔設(shè)置。 本發(fā)明與己有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明能有效地控制IGBT的跨導(dǎo)，在不增加通態(tài)降壓的同時(shí)降低了飽和電流，從而提高了器件的抗短路能力，提高了 IGBT運(yùn)行的安全性、可靠性。


圖1為本發(fā)明IGBT管芯的縱剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖所示包括N型硅片1、電極的金屬層2、發(fā)射區(qū)3、硅多晶填料4、 柵絕緣層5、 二氧化硅填料6、溝槽區(qū)7、集電區(qū)8、集電極9及集電極金屬
層io等。
圖1為IGBT管芯的縱剖面。包括N型硅片1、集電區(qū)8、溝槽區(qū)7、發(fā) 射區(qū)3、集電極9、柵絕緣層5、硅多晶填料4、 二氧化硅填料和金屬層6， 所述溝槽區(qū)7在N型硅片1上形成于集電區(qū)8上層，所述發(fā)射區(qū)3在N型硅 片1上形成于溝槽區(qū)7上層，集電區(qū)8下層設(shè)有一薄層集電極9;所述N型 硅片1上層敷有電極的金屬層2;所述集電極9下面敷有集電極金屬層10; N 型硅片1上設(shè)有若干溝槽，若干溝槽內(nèi)填有二氧化硅填料6或溝槽內(nèi)側(cè)涂有 一層?xùn)沤^緣層5，并在柵絕緣層5中填有硅多晶填料4。所述二氧化硅填料6 和硅多晶填料4填入的溝槽相間隔設(shè)置。
權(quán)利要求
1、一種絕緣柵雙極晶體管跨導(dǎo)控制結(jié)構(gòu)，包括N型硅片(1)、電極的金屬層(2)、發(fā)射區(qū)(3)、集電區(qū)(8)、溝槽區(qū)(7)及集電極(9)，所述溝槽區(qū)(7)在N型硅片(1)上形成于集電區(qū)(8)上層，所述發(fā)射區(qū)(3)在N型硅片(1)上形成于溝槽區(qū)(7)上層，集電區(qū)(8)下層設(shè)有一薄層集電極(9)；所述N型硅片(1)上層敷有電極的金屬層(2)；所述集電極(9)下面敷有集電極金屬層(10)；N型硅片(1)上設(shè)有若干溝槽，其特征是若干溝槽內(nèi)填有二氧化硅填料(6)或溝槽內(nèi)側(cè)涂有一層?xùn)沤^緣層(5)，并在柵絕緣層(5)中填有硅多晶填料(4)。
2、 如權(quán)利要求l所述的絕緣柵雙極晶體管跨導(dǎo)控制結(jié)構(gòu)，其特征是所 述二氧化硅填料(6)和硅多晶填料(4)填入的溝槽相間隔設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種IGBT管芯的絕緣柵雙極晶體管跨導(dǎo)控制結(jié)構(gòu)，包括N型硅片、集電區(qū)、溝槽區(qū)、發(fā)射區(qū)、集電極、柵絕緣層、硅多晶填料、二氧化硅填料，所述溝槽區(qū)在N型硅片上形成于集電區(qū)上層，所述發(fā)射區(qū)在N型硅片上形成于溝槽區(qū)上層，集電區(qū)下層設(shè)有一薄層集電極；所述N型硅片上層敷有電極的金屬層；所述集電極下面敷有集電極金屬層；N型硅片上設(shè)有若干溝槽，若干溝槽內(nèi)填有二氧化硅填料或溝槽內(nèi)側(cè)涂有一層?xùn)沤^緣層，并在柵絕緣層中填有硅多晶填料。本發(fā)明能有效控制IGBT的跨導(dǎo)，在不增加通態(tài)降壓的同時(shí)降低了飽和電流，從而提高了器件的抗短路能力，提高了IGBT運(yùn)行的安全性、可靠性。
文檔編號(hào)H01L29/423GK101431098SQ200810244400
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者屈志軍 申請(qǐng)人:無(wú)錫鳳凰半導(dǎo)體科技有限公司