[发明专利]电导率调制漏极延伸MOSFET

说明书

本发明涉及电导率调制漏极延伸MOSFET。集成电路被制造在半导体衬底上。在所述半导体衬底上形成绝缘栅双极晶体管IGBT(200)，其中所述IGBT具有阳极端子(203)、阴极端子(205)及栅极端子(204)以及漂移区。二极管(211)也形成在所述半导体衬底上，且具有阳极端子及阴极端子，其中所述二极管的所述阳极耦合到所述IGBT的所述阳极端子(210)，且所述二极管的所述阴极通过触点(212)耦合到所述IGBT的所述漂移区。

技术领域

本发明涉及漏极延伸MOSFET，且特定来说，涉及绝缘栅双极型晶体管。

背景技术

绝缘栅双极晶体管(IGBT)是主要用作电子开关的三端子功率半导体装置。其结合了高效率及快速切换。IGBT在许多现代电器中切换电功率：变频驱动器(VFD)、电动汽车、火车、变速电冰箱、灯镇流器、空调，及甚至具有开关放大器的立体声系统。因为其经设计以快速接通及关断，所以使用其的放大器通常与脉宽调制及低通滤波器合成复杂的波形。在开关应用中，现代装置将脉冲重复速率充分特征化到超声波范围中—由所述装置在用作模拟音频放大器时处置的最高音频频率的至少十倍的频率。

IGBT将金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的简单栅极驱动特性与双极晶体管的高电流及低饱和电压能力组合。IGBT将控制输入的隔离栅极FET与双极型功率晶体管组合为单个装置中的开关。大型IGBT模块通常包含许多并联装置，且可具有非常高的电流处置能力，其数量级为数百安培，阻断电压为6000V。这些IGBT可控制数百千瓦的负载。

已经设计了用于IGBT的各种结构，例如：平面型IGBT、沟槽型IGBT及横向型IGBT以用于针对特定应用定制装置的操作性质。例如，平面型或垂直型IGBT将方便结构用于高功率(例如，高电压及高电流)开关。平面型IGBT包含底侧处的集电极、顶侧处的栅极及顶侧处包围栅极的发射极。沟槽型栅极IGBT具有与平面型IGBT类似的通用结构。然而，沟槽型IGBT包含栅极所在的沟槽。沟槽降低了装置的通态压降。平面型及沟槽型IGBT的电流路径从集电极到发射极是垂直的。

横向型IGBT(LIGBT)通常用于较低功率的控制及检测电路。横向型IGBT不利用平面型及沟槽型IGBT的垂直结构，其中在半导体材料的顶部及底部上提供集电极及发射极触点。相反，横向型IGBT通常包含底侧处的衬底触点、顶侧的一侧处的集电极、顶侧的另一侧处的发射极，及在顶侧安置在发射极与集电极之间的栅极。横向型IGBT的电流路径在装置内从集电极到发射极是水平的(例如横向的)。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了一种晶体管。所述晶体管包括半导体衬底；第一p+区，其形成在与p型dwell区相邻的n型区内，所述第一p+区及所述n型区及所述p型dwell区在所述半导体衬底内一起形成pnp结构，其中本征二极管是由所述p+区及所述n型区形成；第二n型区，其形成在所述p型dwell区内；绝缘导电栅极，其位于所述p型dwell区上，其经配置以控制所述p型dwell区中的沟道区；垫，其耦合到所述第一p+区；及第二二极管，其与所述本征二极管并联耦合在所述垫与n型漂移区之间。

附图说明

现在将仅通过实例方式且参考附图描述根据本发明的特定实施例：

图1是IGBT的示意图；

图2到5是在阳极中具有n+注入区的LIGBT的实施例的俯视图及横截面；

图6是说明通过图5的LIGBT的饱和电流流动的改进的曲线图；

图7到9说明了具有p+注入区的LIGBT的另一实施例的示意图、俯视图及横截面视图；

图10是LIGBT的另一实施例的横截面视图；

图11是说明用于制造LIGBT的方法的流程图；及

图12是包含LIGBT的集成电路的框图。