[发明专利]一种具有变掺杂场截止层的超结逆阻型IGBT有效
| 申请号： | 201910738050.2 | 申请日： | 2019-08-12 |
| 公开（公告）号： | CN110391290B | 公开（公告）日： | 2020-07-31 |
| 发明（设计）人： | 郑崇芝;夏云;谯彬;李青岭;孙瑞泽;刘超;施宜军;信亚杰;王方洲;陈万军 | 申请（专利权）人： | 电子科技大学 |
| 主分类号： | H01L29/06 | 分类号： | H01L29/06;H01L29/739 |
| 代理公司： | 成都点睛专利代理事务所(普通合伙) 51232 | 代理人： | 孙一峰 |
| 地址： | 611731 四川省*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 有变 掺杂 截止 超结逆阻型 igbt | ||
1.一种具有变掺杂场截止层的超结逆阻IGBT，其元胞包括集电极结构、耐压层结构、发射极结构和栅极结构，其中耐压层结构位于集电极结构之上，发射极结构和栅极结构位于耐压层结构之上：
所述集电极结构包括P型集电极层(1)和位于P型集电极层(1)上表面的场截止层即第一N型层(2)；P型集电极层引出端为器件的集电极；
所述耐压层包括N型条(4)和与其并列设置的P型条(3)，所述N型条(4)和P型条(3)均位于第一N型层(2)上表面；所述N型条(4)和P型条(3)构成超结结构；
所述发射极结构包括位于耐压层结构上表面的第二N型层(5)和位于第二N型层(5)上表面的P型阱区(6)，所述P型阱区(6)上层具有相互独立的N型发射极区(8)和P型体接触区(7)；所述N型发射极区(8)和P型体接触区(7)的共同引出端为发射极；
所述栅极结构为沟槽栅，所述沟槽栅由第一绝缘介质(9)和位于第一绝缘介质(9)之中的第一导电材料(10)构成；所述第一导电材料(10)的引出端为器件的栅极；所述沟槽栅从器件表面垂直穿过P型阱区(6)与第二N型层(5)并延伸入N型条(4)中，沟槽栅的侧面与第二N型层(5)、P型阱区(6)、N型发射极区(8)接触；所述沟槽栅的水平宽度小于N型条(4)的水平宽度；
其特征在于，所述集电极结构的第一N型层(2)，其浓度分布为从左至右逐渐增加，第二N型层(5)的浓度分布为从左至右逐渐增加，所述左右的定义是N型条(4)一侧为左，P型条(3)一侧为右；所述P型条(3)的上表面与第二N型层(5)下表面连接。
2.一种具有变掺杂场截止层的超结逆阻IGBT，其元胞包括集电极结构、耐压层结构、发射极结构和栅极结构，其中耐压层结构位于集电极结构之上，发射极结构和栅极结构位于耐压层结构之上：
所述集电极结构包括P型集电极层(1)和位于P型集电极层(1)上表面的场截止层即第一N型层(2)；P型集电极层引出端为器件的集电极；
所述耐压层包括N型条(4)和与其并列设置的P型条(3)，所述N型条(4)和P型条(3)均位于第一N型层(2)上表面；所述N型条(4)和P型条(3)构成超结结构；
所述发射极结构包括位于耐压层结构上表面的第二N型层(5)和位于第二N型层(5)上表面的P型阱区(6)，所述P型阱区(6)上层具有相互独立的N型发射极区(8)和P型体接触区(7)；所述N型发射极区(8)和P型体接触区(7)的共同引出端为发射极；
所述栅极结构为沟槽栅，所述沟槽栅由第一绝缘介质(9)和位于第一绝缘介质(9)之中的第一导电材料(10)构成；所述第一导电材料(10)的引出端为器件的栅极；所述沟槽栅从器件表面垂直穿过P型阱区(6)与第二N型层(5)并且其下表面与P型条(4)接触，沟槽栅的侧面与第二N型层(5)、P型阱区(6)、N型发射极区(8)接触；
其特征在于，所述集电极结构的第一N型层(2)，其浓度分布为从左至右逐渐增加，第二N型层(5)的浓度分布为从左至右逐渐增加，所述左右的定义是N型条(4)一侧为左，P型条(3)一侧为右；所述P型条(3)的上表面与第二N型层(5)下表面连接。
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