[实用新型]绝缘栅双极晶体管设备

说明书

本实用新型涉及绝缘栅双极晶体管设备，所述绝缘栅双极晶体管设备可包括有源区、无源区、以及沿所述有源区中的纵向轴线延伸的沟槽。所述绝缘栅双极晶体管设备还可包括第一台面和第二台面，所述第一台面由所述沟槽的第一侧壁限定并且与所述沟槽平行，所述第二台面由所述沟槽的第二侧壁限定并且与所述沟槽平行。所述第一台面可包括所述绝缘栅双极晶体管设备的至少一个有源区段，并且所述第二台面可包括所述绝缘栅双极晶体管设备的至少一个无源区段。

技术领域

本说明书涉及绝缘栅双极晶体管设备。

背景技术

绝缘栅双极晶体管(IGBT)设备通常用于许多高电压应用中，诸如功率因数校正(PFC)和汽车点火系统、电机驱动器等。在一些应用中，诸如电机驱动器，可能期望IGBT设备能够满足短路承受要求。也就是说，这样的IGBT应当能够承受短路电流(例如，在其发射极端子和集电极端子之间)持续特定的(短的)时间段而不会损坏设备。在其他应用中，诸如功率因数校正，可能期望IGBT 设备具有低输入电容(例如，米勒电容)和快速开关时间。在当前IGBT实施方式中，增加短路能力(短路承受时间等)在设备处于导通(Vce,sat)时可导致集电极到发射极电压的不期望的增加，并且可具有可增加设备开关时间的高输入电容。相反，在当前IGBT实施方式中，改善开关时间和/或降低Vce,sat可对短路承受能力具有不利影响。

实用新型内容

在一般方面，绝缘栅双极晶体管(IGBT)设备可包括有源区、无源区、以及沿有源区中的纵向轴线延伸的沟槽。IGBT设备还可包括第一台面和第二台面，该第一台面限定沟槽的第一侧壁(邻近沟槽的第一侧壁延伸等)并且与沟槽平行，该第二台面限定沟槽的第二侧壁(邻近沟槽的第二侧壁延伸等)并且与沟槽平行。第一台面可包括IGBT设备的至少一个有源区段，并且第二台面可包括IGBT设备的至少一个无源区段。

在另一个一般方面，绝缘栅双极(IGBT)设备可包括无源区以及分布地设置在无源区内的多个互连有源区。多个有源区中的有源区可包括沿纵向轴线延伸的沟槽。沟槽的第一侧壁可由有源区的有源台面限定(邻近该有源台面设置等)，并且沟槽的第二侧壁可由无源区限定(邻近该无源区等)。

在另一个一般方面，绝缘栅双极设备(IGBT)可包括电介质终止区、设置在电介质终止区内的有源发射极台面、以及沿纵向轴线延伸的沟槽。沟槽的第一侧壁可由有源发射极台面限定(邻近该有源发射极台面设置等)，并且沟槽的第二侧壁可由电介质终止区限定(邻近该电介质终止区设置等)。

附图说明

图1A-图1F是示意性地示出各种沟槽-栅极绝缘栅双极晶体管(IGBT)设备的示意图。

图2A是示出具有有源栅极区段和无源栅极区段的沟槽-栅极IGBT设备的一部分的等距图。

图2B是示出与图2A对应的沟槽-栅极IGBT设备的一部分的平面图的示意图。

图3A是示出用于限定沟槽-栅极IGBT设备(诸如图2A和图2B的沟槽- 栅极IGBT设备)中的沟槽的掩蔽布局的平面图的示意图。

图3B和图3C是示出用于限定沟槽-栅极IGBT设备中的沟槽的掩蔽布局的相应平面图的示意图，该掩蔽布局可代替图3A的掩蔽布局使用。

图4A-图4G是示出用于制造具有使用图3A的掩蔽布局限定的沟槽的沟槽 -栅极IGBT设备的半导体制造工艺的横截面图。

图5是示意性地示出可包括一个或多个氧化物填充台面的沟槽-栅极IGBT 设备的一部分的示意图。

图6A和图6B是示意性地示出可包括一个或多个氧化物填充台面区段的沟槽-栅极IGBT设备的部分的示意图。

图7A和图7B是示意性地示出可包括一个或多个氧化物填充台面区段的沟槽-栅极IGBT设备的部分的示意图。