專利名稱：絕緣柵雙極晶體管跨導控制結(jié)構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種IGBT管芯結(jié)構，尤其是一種IGBT管芯的絕緣柵雙 極晶體管跨導控制結(jié)構。
背景技術：
半導體功率器件正在日新月異地向前發(fā)展著。近年來，繼晶閘管、雙向 晶閘管、可關斷晶閘管、巨型晶體管等功率器件之后，又出現(xiàn)一類新的成員 一一絕緣柵雙極晶體管(IGBT)及MOS控制晶閘管(MCT)。這類新型的功率 器件具有較為容易的電壓控制、很強的電流處理能力和良好的高頻工作特征。 隨著這類器件的斷態(tài)電壓耐量不斷提高、通態(tài)電流容量的增大，在范圍廣泛 的應用領域中，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散工藝制作成不同導
電類型的區(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)構的IGBT管尚有不足之處，其抗短路
能力較差。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型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 體管跨導控制結(jié)構，能有效地控制IGBT的跨導，在不增加通態(tài)降壓的同時降 低了飽和電流，從而提高了器件的抗短路能力，提高了 IGBT運行的安全性、 可靠性。
按照本實用新型提供的技術方案，一種絕緣柵雙極晶體管跨導控制結(jié)構， 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)涂有一層柵絕緣層，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置。 本實用新型與己有技術相比具有以下優(yōu)點-
本實用新型能有效地控制IGBT的跨導，在不增加通態(tài)降壓的同時降低了
3飽和電流，從而提高了器件的抗短路能力，提高了 IGBT運行的安全性、可靠 性。
圖1為本實用新型IGBT管芯的縱剖面圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
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10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l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 一層柵絕緣層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置。
權利要求1、一種絕緣柵雙極晶體管跨導控制結(jié)構，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)涂有一層柵絕緣層(5)，并在柵絕緣層(5)中填有硅多晶填料(4)。
2、 如權利要求l所述的絕緣柵雙極晶體管跨導控制結(jié)構，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置。
專利摘要本實用新型涉及一種IGBT管芯的絕緣柵雙極晶體管跨導控制結(jié)構，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)涂有一層柵絕緣層，并在柵絕緣層中填有硅多晶填料。本實用新型能有效控制IGBT的跨導，在不增加通態(tài)降壓的同時降低了飽和電流，從而提高了器件的抗短路能力，提高了IGBT運行的安全性、可靠性。
文檔編號H01L29/423GK201348999SQ200820215450
公開日2009年11月18日 申請日期2008年11月28日 優(yōu)先權日2008年11月28日
發(fā)明者屈志軍 申請人:無錫鳳凰半導體科技有限公司