[发明专利]具有高发射极栅极电容的绝缘栅双极晶体管

权利要求书

1.一种绝缘栅双极晶体管(1)，包括：

半导体衬底(3)，包括活性单元区(5)和末端边缘区(7)；

其中，所述活性单元区(5)包括多个发射极区(9)和设置在相邻发射极区(9)之间的栅极区(11)，其中各栅极区(11)包括栅极多晶硅层(15)和第一绝缘层(17)；

各栅极多晶硅层(15)设置在所述栅极区(11)中的所述半导体衬底(3)的表面，并且通过第一绝缘层(17)与所述半导体衬底(3)分离；

第一SIPOS层(19)由第二绝缘层(21)覆盖，其中所述第一SIPOS层(19)和所述覆盖第二绝缘层(21)覆在所述栅极多晶硅层(15)的至少部分之上，并且由此与所述半导体衬底(3)分离；

各栅极区(11)包括中心区(23)和周边区(25)，其中在所述中心区(23)中，所述栅极多晶硅层(15)与所述上覆第一SIPOS层(19)电接触，而在所述周边区(25)中，所述栅极多晶硅层(15)通过中间第三绝缘层(31)与所述上覆第一SIPOS层(19)电分离，以及

发射极金属层(29)覆在所述多个发射极区(9)和所述栅极区(11)之上，并且在所述发射极区(9)与所述半导体衬底(3)的所述表面直接接触，并且在所述栅极区(11)与所述第二绝缘层(21)直接接触。

2.如权利要求1所述的绝缘栅双极晶体管，其中，所述末端边缘区(7)包括变化横向掺杂区(13)，以及

在所述变化横向掺杂区(13)的所述半导体衬底(3)的表面与第二SIPOS层(19’)电接触，所述第二SIPOS层(19’)由所述第二绝缘层(21)所覆盖。

3.如权利要求1所述的绝缘栅双极晶体管，其中，所述第二绝缘层(21)具有0.05 μm与0.3 μm之间的厚度。

4.如权利要求2所述的绝缘栅双极晶体管，其中，所述第二绝缘层(21)具有0.05 μm与0.3 μm之间的厚度。

5.如权利要求1至4中的任一项所述的绝缘栅双极晶体管，其中，所述第二绝缘层(21)包括氮化硅层。

6.如权利要求1至4中的任一项所述的绝缘栅双极晶体管，其中，所述第三绝缘层(31)具有0.2 μm与1.5 μm之间的厚度。

7.如权利要求1至4中的任一项所述的绝缘栅双极晶体管，其中，所述第三绝缘层(31)包括磷硅玻璃。

8.如权利要求1至4中的任一项所述的绝缘栅双极晶体管，其中，其中所述栅极多晶硅层(15)与所述上覆第一SIPOS层(19)电接触的所述中心区(23)比其中所述栅极多晶硅层(15)通过所述中间第三绝缘层(31)与所述上覆第一SIPOS层(19)电分离的所述周边区(25)大。

9.如权利要求1至4中的任一项所述的绝缘栅双极晶体管，其中，其中所述栅极多晶硅层(15)通过所述中间第三绝缘层(31)与所述上覆第一SIPOS层(19)电分离的所述周边区(25)具有小于1 μm的厚度。

10.如权利要求1至4中的任一项所述的绝缘栅双极晶体管，其中，所述发射极金属层(29)在与所述半导体衬底(3)的发射极侧平行的平面中具有发射极金属区，以及所述第一SIPOS层(19)在所述发射极金属区的至少50%、特别为至少65%的接触区中与所述栅极多晶硅层(15)接触。

11.如权利要求1至4中的任一项所述绝缘栅双极晶体管，其中，所述栅极多晶硅层(15)作为所述半导体衬底(3)的凹陷中的沟槽栅电极来形成，其中所述栅极多晶硅层(15)从所述凹陷横向地进一步延伸到所述半导体衬底的所述表面上的区域。

12.如权利要求1至4中的任一项所述绝缘栅双极晶体管，其中，所述第一SIPOS层(19)通过所述第二绝缘层(21)与所述发射极金属层(29)电绝缘。