[发明专利]一种含有背面槽型介质及浮空区的逆导型IGBT

权利要求书

1.一种逆导型绝缘栅双极型晶体管器件，其元胞结构包括：轻掺杂的第一导电类型的漂移区，与所述漂移区的底部平面相接触的集电结构，与所述漂移区的顶部平面相接触的第二导电类型的基区，与所述基区至少有部分接触的重掺杂的第一导电类型的发射区，与所述发射区、所述基区以及所述漂移区均接触的用于控制开关的槽型栅极结构，覆盖于所述集电结构的导体形成的集电极，覆盖于所述发射区和所述基区的导体形成的发射极，覆盖于所述用于控制开关的槽型栅极结构的导体形成的栅极，其特征在于：

所述集电结构由至少一个第二导电类型的集电区，至少一个第一导电类型的集电区以及至少一个第一导电类型的缓冲区构成；所述缓冲区的底部平面与所述第二导电类型的集电区以及所述第一导电类型的集电区均直接接触，所述缓冲区的顶部平面与所述漂移区的底部平面直接接触；

所述元胞结构中包含至少一个第一种背面槽型绝缘介质区，包含至少一个第二种背面槽型绝缘介质区或不包含第二种背面槽型绝缘介质区，包含至少一个第三种背面槽型绝缘介质区或不包含第三种背面槽型绝缘介质区；所述第一种背面槽型绝缘介质区、所述第二种背面槽型绝缘介质区和所述第三种背面槽型绝缘介质区深入所述漂移区但不与所述漂移区直接接触；所述第一种背面槽型绝缘介质区的侧面与所述第二导电类型的集电区、所述第一导电类型的集电区和所述缓冲区均直接接触，所述第一种背面槽型绝缘介质区将所述第二导电类型的集电区与所述第一导电类型的集电区相互隔离；所述第二种背面槽型绝缘介质区的侧面与所述第一导电类型的集电区和所述缓冲区直接接触而不与所述第二导电类型的集电区直接接触；所述第三种背面槽型绝缘介质区的侧面与所述第二导电类型的集电区和所述缓冲区直接接触而不与所述第一导电类型的集电区直接接触；所述第一种背面槽型绝缘介质区、所述第二种背面槽型绝缘介质区和所述第三种背面槽型绝缘介质区的侧面和顶部通过第二导电类型的浮空区与所述漂移区间接接触，或者所述第一种背面槽型绝缘介质区、所述第二种背面槽型绝缘介质区和所述第三种背面槽型绝缘介质区的侧面通过第二导电类型的浮空区与所述漂移区间接接触而所述第一种背面槽型绝缘介质区、所述第二种背面槽型绝缘介质区和所述第三种背面槽型绝缘介质区的顶部通过第一导电类型的截止环与所述漂移区间接接触；

所述第一导电类型的集电区、所述第二导电类型的集电区、所述第一种背面槽型绝缘介质区、所述第二种背面槽型绝缘介质区和所述第三种背面槽型绝缘介质区覆盖有同一个导体形成所述集电极；

所述用于控制开关的槽型栅极结构包括至少一个第一绝缘介质层和至少一个第一导体区，所述第一绝缘介质层与所述发射区、所述基区以及所述漂移区均直接接触，所述第一导体区与所述第一绝缘介质层直接接触并通过所述第一绝缘介质层与所述发射区、所述基区以及所述漂移区相隔离，所述第一导体区是由重掺杂的多晶半导体材料或金属构成，所述第一导体区与所述栅极直接接触；

所述基区中有至少一个重掺杂的区域与所述发射极直接接触，以便形成欧姆接触。

2.如权利要求1所述的一种逆导型绝缘栅双极型晶体管器件，其特征在于：

所述漂移区不是与所述基区直接接触而是通过一个第一导电类型的载流子存储层与所述基区间接接触；所述载流子存储层的掺杂浓度高于所述漂移区的掺杂浓度；所述第一绝缘介质层与所述载流子存储层直接接触。

3.如权利要求1所述的一种逆导型绝缘栅双极型晶体管器件，其特征在于：

所述缓冲区中与所述第一导电类型的集电区以及所述漂移区均相接触的区域被所述漂移区替代，使所述缓冲区中与所述第一导电类型的集电区以及所述漂移区均相接触的区域成为所述漂移区的一部分；所述缓冲区中与所述第一导电类型的集电区以及所述第二导电类型的浮空区均相接触的区域被所述第二导电类型的浮空区替代，使所述缓冲区中与所述第一导电类型的集电区以及所述第二导电类型的浮空区均相接触的区域成为所述第二导电类型的浮空区的一部分。