[发明专利]内燃机点火器半导体器件

权利要求书

1.一种内燃机点火器半导体器件，包括：

半导体衬底，所述半导体衬底具有第一导电型集电层、第二导电型缓冲层和第二导电型基极层，这些层按前述顺序排列，所述第二导电型缓冲层具有杂质浓度比所述第二导电型基极层的杂质浓度高的、设置在所述第二导电型基极层侧的第二缓冲层，以及杂质浓度比所述第二缓冲层的杂质浓度高的、设置在所述第一导电型集电层侧的第一缓冲层；

绝缘栅双极型晶体管，所述绝缘栅双极型晶体管包括设置在半导体衬底的所述第二导电型基极层的表面层上的第一导电型基极区，跨过夹在形成于所述第一导电型基极区内的表面层上的第二导电型发射区和第二导电型基极层表面之间的第一导电型基极区的表面上的栅绝缘膜的栅电极；以及在第一导电型集电层表面上与集电极、第二导电型基极层以及第二导电型发射区共同接触的发射电极；

在栅电极和集电极之间的钳位二极管，其栅极侧作为阳极侧；以及

控制电路，所述控制电路与所述绝缘栅双极型晶体管位于同一半导体衬底上，并由通过导线连接至发射电极的另一导电型区以环形围绕，所述控制电路配置成使用来自发射电极的信号检测所述绝缘栅双极型晶体管的异常状态，并通过控制栅极电压来防止绝缘栅双极型晶体管被击穿，其中

第一缓冲层和第二缓冲层的总厚度为50μm或更小，而两个层的总杂质量为20×10¹³cm^-2或更低。

2.如权利要求1所述的内燃机点火器半导体器件，其特征在于，

所述第一缓冲层的厚度为1μm以上且小于或等于10μm，所述第一缓冲层的杂质浓度在2×10¹⁶cm^-3至8×10¹⁶cm^-3的范围内，所述第二缓冲层的厚度为49μm或更小，而所述第二缓冲层的杂质浓度在1×10¹⁶cm^-3至4×10¹⁶cm^-3的范围内。

3.如权利要求1所述的内燃机点火器半导体器件，其特征在于，

所述第一缓冲层和所述第二缓冲层的总厚度为30μm或更大。

4.如权利要求1所述的内燃机点火器半导体器件，其特征在于，包括：

在所述绝缘栅双极型晶体管和所述控制电路之间的填充有绝缘体的沟槽，用来取代连接至所述发射电极的另一导电型区。

5.如权利要求4所述的内燃机点火器半导体器件，其特征在于，

所述沟槽的深度到达所述第一导电型集电层。

6.如权利要求5所述的内燃机点火器半导体器件，其特征在于，

所述沟槽的宽度为1μm或更小，且多个所述沟槽平行设置。

7.如权利要求1所述的内燃机点火器半导体器件，其特征在于，

由其它传导区域围绕的控制电路被分隔成岛状电路块，且每个所述岛状电路块通过导线连接至发射电极。

8.如权利要求7所述的内燃机点火器半导体器件，其特征在于，

在岛状电路块间夹设高浓度的其它导电型带状区，并通过导线将所述高浓度的其它导电型带状区连接至发射电极和其它导电型区域。