[发明专利]绝缘栅双极晶体管及其制造方法

说明书

本发明实施例提供了一种绝缘栅双极晶体管及其制造方法，绝缘栅双极晶体管包括发射极电极、集电极电极、第一导电型态的集电极层、第二导电型态的掺杂层、第二导电型态的集电极层以及第一导电型态的基极层。发射极电极与集电极电极分别位于绝缘栅双极晶体管的相对两侧。第一导电型态的集电极层接触集电极电极的第一表面。第二导电型态的掺杂层覆盖该第一导电型态的集电极层。第二导电型态的集电极层接触集电极电极的第二表面。第一导电型态的集电极层与第二导电型态的集电极层交替设置。第一导电型态的基极层用以阻隔第二导电型态的集电极层与第一导电型态的集电极层。

技术领域

本案是有关于一种半导体装置及其制造方法。详细而言，本案中所述实施例是有关于一种绝缘栅双极晶体管及其制造方法。

背景技术

随着科技的快速进展，半导体装置(如晶体管)已被广泛地应用在各式电子装置中，如移动电话、平板电脑等。

一般而言，绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)具有低导通电阻以及高驱动电流的特性，故经常被应用在高功率的开关电路中。

发明内容

本发明的一实施例提供一种绝缘栅双极晶体管。根据本发明一实施例，绝缘栅双极晶体管包括发射极电极、集电极电极、第一导电型态的集电极层、第二导电型态的掺杂层、第二导电型态的集电极层以及第一导电型态的基极层。发射极电极与集电极电极分别位于绝缘栅双极晶体管的相对两侧。第一导电型态的集电极层接触集电极电极的第一表面。第二导电型态的掺杂层覆盖第一导电型态的集电极层。第二导电型态的集电极层接触集电极电极的第二表面。第一导电型态的集电极层与第二导电型态的集电极层交替设置。第一导电型态的基极层，用以阻隔第二导电型态的集电极层与第一导电型态的集电极层。

本发明的另一实施例提供一种绝缘栅双极晶体管的制造方法。根据本发明一实施例，制造方法包括：提供一主体，其中主体包括第二导电型态的掺杂层；形成第一导电型态的基极层；形成第二导电型态的集电极层，其中第一导电型态的基极层介于第二导电型态的集电极层与第二导电型态的掺杂层之间；形成第一导电型态的集电极层，其中第二导电型态的掺杂层覆盖第一导电型态的集电极层，且第一导电型态的集电极层与第二导电型态的集电极层交替设置；以及形成集电极电极，其中集电极电极的第一表面接触第一导电型态的集电极层，集电极电极的第二表面接触第二导电型态的集电极层。

综上所述，通过应用上述一实施例，可实现一种绝缘栅双极晶体管，可同时改进绝缘栅双极晶体管的能量耗损及操作上的稳定度。

附图说明

图1为根据本发明一实施例绘示的一种绝缘栅双极晶体管的示意图；

图2A-2D为根据本发明一实施例绘示的一种绝缘栅双极晶体管的制造方法的示意图；

图3为根据本发明一实施例的绝缘栅双极晶体管、一比较例Ⅰ的绝缘栅双极晶体管以及一比较例II的逆导绝缘栅双极晶体管的崩溃电压(breakdown voltage)所绘示的比较图；

图4为根据本发明一实施例的绝缘栅双极晶体管、一比较例Ⅰ的绝缘栅双极晶体管以及一比较例II的逆导绝缘栅双极晶体管的电压-电流关系所绘示的比较图；以及

图5为根据本发明一实施例的绝缘栅双极晶体管、一比较例Ⅰ的绝缘栅双极晶体管以及一比较例II的逆导绝缘栅双极晶体管的顺向导通电压(forward turn-on voltage)与截止延迟时间(turn-off delay time)的相应关系所绘示的比较图。

符号说明：

100：绝缘栅双极晶体管

110：集电极电极

120：发射极电极

124：层间介电层