[发明专利]双基极双向双极晶体管两个相对表面上的场板：器件、方法和系统

权利要求书

1.一种功率半导体器件，包括：

具有第一和第二表面的p型半导体晶片；

第一和第二n型发射极/集电极区域，分别位于所述半导体晶片的所述第一和第二表面；

第一和第二p型基极接触区域，分别位于所述半导体晶片的所述第一和第二表面；

第一和第二沟槽式场板结构，分别位于所述半导体晶片的所述第一和第二表面；

其中，所述第一和第二沟槽式场板结构均填充有绝缘体并且中央是导电的；

其中，所述第一发射极/集电极区域与所述第一沟槽式场板结构电连接，并被所述第一沟槽式场板结构完全环绕；以及

其中，所述第二发射极/集电极区域与所述第二沟槽式场板结构电连接，并被所述第二沟槽式场板结构完全环绕。

2.根据权利要求1所述的器件，还包括：

第一和第二场限环结构，分别位于所述半导体晶片的第一和第二表面；

其中，所述第一场限环结构环绕所述第一发射极/集电极区域、所述第一沟槽式场板结构和所述第一基极接触区域；以及

其中，所述第二场限环结构环绕所述第二发射极/集电极区域、所述第二沟槽式场板结构和所述第二基极接触区域。

3.根据权利要求1所述的器件，其中所述半导体晶片由硅制造。

4.根据权利要求1所述的器件，其中所述第一和第二沟槽式场板结构包括在氧化物衬里沟槽中的掺杂多晶硅场板。

5.一种功率半导体器件，包括：

具有第一和第二表面的n型半导体晶片；

第一和第二p型发射极/集电极区域，分别位于所述半导体晶片的所述第一和第二表面；

第一和第二n型基极接触区域，分别位于所述半导体晶片的所述第一和第二表面；

第一和第二沟槽式场板结构，分别位于所述半导体晶片的第一和第二表面；

其中，所述第一和第二沟槽式场板结构均填充有绝缘体并且中央是导电的；

其中，所述第一发射极/集电极区域与所述第一沟槽式场板结构电连接，并被所述第一沟槽式场板结构完全环绕；以及

其中，所述第二发射极/集电极区域与所述第二沟槽式场板结构电连接，并被所述第二沟槽式场板结构完全环绕。

6.根据权利要求5所述的器件，还包括：

第一和第二场限环结构，分别位于所述半导体晶片的第一和第二表面；

其中，所述第一场限环结构环绕所述第一发射极/集电极区域、所述第一沟槽式场板结构和所述第一基极接触区域；以及

其中，所述第二场限环结构环绕所述第二发射极/集电极区域、所述第二沟槽式场板结构和所述第二基极接触区域。

7.根据权利要求5所述的器件，其中所述半导体晶片由硅制造。

8.根据权利要求5所述的器件，其中所述第一和第二沟槽式场板结构包括在氧化物衬里沟槽中的掺杂多晶硅场板。

9.一种功率半导体器件,包括：

第一和第二第一导电型发射极/集电极区域，分别位于具有第一和第二表面的第二导电型半导体晶片的第一和第二表面；

第一和第二第二导电型基极接触区域，分别位于所述半导体晶片的所述第一和第二表面；

第一和第二绝缘场板结构，分别位于所述半导体晶片的所述第一和第二表面；其中，所述第一和第二绝缘场板结构在中央是导电的，并垂直延伸，并与所述第一和第二发射极/集电极区域横向邻接；

其中，所述第一发射极/集电极区域的总体形状为具有侧边和端部的带状物，并在其两侧边及两端部处被所述第一绝缘场板结构横向环绕，并与所述第一绝缘场板结构电连接；其中，所述第二发射极/集电极区域的总体形状为具有侧边和端部的带状物，并在其两侧边及两端部处被所述第二绝缘场板结构横向环绕，并与所述第二绝缘场板结构电连接；

由此不论施加何种极性的电压，均可提高击穿电压。

10.根据权利要求9所述的器件，其中所述第一导电型为n型。