[发明专利]一种具有低电磁干扰噪声特性的槽栅双极型晶体管

权利要求书

1.一种具有低电磁干扰噪声特性的槽栅双极型晶体管，其特征在于，沿横向方向，器件由假元胞区(1)和元胞区(2)交替排列而成；

所述的假元胞区(1)包括第一集电极结构、第一漂移区结构和多晶硅二极管结构；所述的第一集电极结构包括金属化集电极(3)和位于金属化集电极(3)上表面的P-集电极(4)；所述的第一漂移区结构包括位于P-集电极(4)上表面的N-缓冲层(5)、位于N-缓冲层(5)上表面的P型半导体条(6)；所述的多晶硅二极管结构包括氧化层(11)、P型多晶硅(12)、N型多晶硅(13)、浮空欧姆接触(14)、钝化隔离层(15)和金属化发射极(17)；所述的氧化层(11)沿P型半导体条(6)的对称轴垂直方向延伸入P型半导体条(6)中形成沟槽，所述的氧化层(11)的侧面仅与P型半导体条(6)接触；所述的P型多晶硅(12)位于沟槽中；所述的N型多晶硅(13)沿P型多晶硅(12)的对称轴垂直方向延伸入P型多晶硅(12)，所述的N型多晶硅(13)的结深比P型多晶硅(12)的结深浅；所述的浮空欧姆接触(14)与P型半导体条(6)、氧化层(11)、P型多晶硅(12)的上表面接触，所述的金属化发射极(17)位于N型多晶硅(13)与钝化隔离层(15)的上表面，所述的浮空欧姆接触(14)通过钝化隔离层(15)与金属化发射极(17)隔离开；

所述的元胞区(2)包括第二集电极结构、第二漂移区结构、发射极结构和沟槽结构；所述的第二集电极结构包括金属化集电极(3)和位于金属化集电极(3)上表面的P-集电极(4)；所述的第二漂移区结构包括位于P-集电极(4)上表面的N-缓冲层(5)和位于N-缓冲层(5)上表面的N型半导体条(7)；所述发射极结构包括P型基区(8)、P+接触区(9)、N+发射区(10)和金属化发射极(17)，所述的发射极结构位于N型半导体条(7)的上层，且位于相邻两个沟槽结构之间；所述的N+发射区(10)位于元胞区(2)上表面的两端；所述的P+接触区(9)位于两个相邻的N+发射区(10)之间；所述金属化发射极(17)位于P+接触区(9)和N+发射区(10)的上表面；所述的沟槽结构包括栅氧化层(18)和多晶硅栅(16)；所述的栅氧化层(18)沿器件的垂直方向延伸入N型半导体条(7)中形成沟槽，所述的栅氧化层侧面与N+发射区(10)、P型基区(8)、N型半导体条(7)和P型半导体条(6)接触；所述的多晶硅栅(16)位于沟槽中。

2.根据权利要求1所述的一种具有低电磁干扰噪声特性的槽栅双极型晶体管，其特征在于：

所述的假元胞区(1)和元胞区(2)通过金属化发射极连接到一起，使假元胞不浮空。

3.根据权利要求1所述的一种具有低电磁干扰噪声特性的槽栅双极型晶体管，其特征在于：

所述的多晶硅二极管是制作在一个垂直插入假元胞区上表面的沟槽结构。

4.根据权利要求1所述的一种具有低电磁干扰噪声特性的槽栅双极型晶体管，其特征在于：

所述的多晶硅二极管通过嵌入假元胞区顶部以消除P型半导体条(6)对空穴的收集能力，从而降低器件开启过程中空穴位移电流对栅电容的充电效应，降低电磁干扰噪声。

5.根据权利要求1所述的一种具有低电磁干扰噪声特性的槽栅双极型晶体管，其特征在于：

所述的多晶硅二极管钳位了P型半导体条的电势，使得器件工作在开启状态和短路状态下时大部分空穴电流被多晶硅二极管导走。