[发明专利]一种体内电导调制增强的沟槽型绝缘栅双极型晶体管

摘要

一种体内电导调制增强的沟槽型绝缘栅双极型晶体管(Trench IGBT)，属于功率半导体器件技术领域。本发明在常规Trench IGBT器件结构的基础上，在器件P-基区和N-漂移区之间引入介质层，有效的阻止了正向导通时P-基区对N-漂移区边沿的少子空穴的抽取，使整个N-漂移区的电子和空穴浓度大大增加，优化了漂移区载流子浓度分布，增强了器件体内的电导调制，降低了器件的正向导通压降，从而获得更好的正向导通压降和关断损耗之间的折衷；同时没有牺牲芯片表面的利用率，节约了芯片面积。本发明适用于从小功率到大功率的半导体功率器件和功率集成电路领域。

主权项

一种体内电导调制增强的沟槽型绝缘栅双极型晶体管，包括集电极(11)、P+集电区(12)、N+电场截止区(13)、N‑漂移区(14)、P‑基区(15)、P+接触区(16)、N+源区(17)、多晶硅栅极(18)、栅氧化层(19)、栅极与发射极之间的绝缘层(20)和发射极(21)；集电极(11)位于P+集电区(12)背面，N+电场截止区(13)位于P+集电区(12)正面，N‑漂移区(14)位于N+电场截止区(13)表面，P+接触区(16)和N+源区(17)二者并排相间地位于发射极(21)下方并与发射极(21)相连，P+接触区(16)和N+源区(17)二者与N‑漂移区(14)之间具有P‑基区(15)；沟槽型栅电极结构位于发射极(21)下方并穿过N+源区(17)、P‑基区(15)延伸入N‑漂移区(14)；沟槽型栅电极结构由多晶硅栅极(18)、栅氧化层(19)、栅极与发射极之间的绝缘层(20)构成，其中多晶硅栅极(18)被栅氧化层(19)和栅极与发射极之间的绝缘层(20)所包围，栅氧化层(19)的侧壁与N+源区(17)和P‑基区(15)接触，栅氧化层(19)的底部与N‑漂移区(14)接触，栅极与发射极之间的绝缘层(20)位于多晶硅栅极(18)和发射极(21)之间；其特征在于，所述体内电导调制增强的沟槽型绝缘栅双极型晶体管还包括一层介质层(22)；所述介质层(22)位于P‑基区(15)和N‑漂移区(14)之间，并与两侧栅氧化层(19)不相接触。