[实用新型]一种改善击穿特性的平面栅双极型晶体管结构

说明书

本实用新型公开了一种改善击穿特性的平面栅双极型晶体管结构，包括半导体衬底、栅氧化层、多晶硅栅极、浮空栅极场板、发射极电极、FOX区、JFET区、二氧化硅绝缘介质层、N+发射极区、P型基区、P+深阱区、P型集电极区以及集电极，浮空栅极场板与多晶硅栅极相连，并在器件表面跨过栅极的上方延伸至JFET区上方。本实用新型通过设置半导体衬底、栅氧化层、多晶硅栅极、浮空栅极场板、发射极电极、FOX区、JFET区、二氧化硅绝缘介质层、N+发射极区、P型基区、P型集电极区和集电极的相互配合，达到了击穿特性好的优点，解决了现有的平面栅双极型晶体管结构击穿特性差的问题，方便了人们使用，提高了平面栅双极型晶体管结构的实用性。

技术领域

本实用新型涉及电力半导体器件技术领域，具体为一种改善击穿特性的平面栅双极型晶体管结构。

背景技术

在现有平面栅双极型晶体管中，JFET区和MOS区上面共有平面多晶栅，为了确保开启时，电子电流不被夹断，需要JFET区引导电子和空穴电流导通，为了达到充分降低通态电压的目的，JFET区浓度需要远远大于衬底掺杂浓度，且JFET区长度需要大于MOS导电沟道长度，这样不可避免的造成JFET区表面的电场峰值增大，器件的击穿电压较低，同时也会造成栅极和集电极之间电容偏大，栅极和源极电容增大，从而增加了栅源电容和栅漏电容，增加了器件开通和关断损耗。

实用新型内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种改善击穿特性的平面栅双极型晶体管结构，具备击穿特性好的优点，解决了现有的平面栅双极型晶体管结构击穿特性差的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种改善击穿特性的平面栅双极型晶体管结构，包括半导体衬底、栅氧化层、多晶硅栅极、浮空栅极场板、发射极电极、FOX区、JFET区、二氧化硅绝缘介质层、N+发射极区、P型基区、P+深阱区、P型集电极区以及集电极，所述浮空栅极场板与多晶硅栅极相连，并在器件表面跨过栅极的上方延伸至JFET区上方，所述浮空栅极场板和多晶硅栅极通过金属互连线相连接。

优选的，所述二氧化硅绝缘介质层的表面设有若干可调型浮空栅极场板。

优选的，所述浮空栅极场板下方设有由二氧化硅绝缘介质层、栅氧化层和FOX区共同构成厚氧化层区，其厚度为1-3um。

优选的，所述多晶硅栅极被FOX区分隔成两个部分。

优选的，所述多晶硅栅极是不平整的，呈台阶状。

优选的，所述FOX区将多晶硅栅极分隔成两个部分，且FOX区宽度小于JFET区的宽度，两个FOX区之间的间距小于多晶硅栅极之间的间距，FOX区的形状可以设置成上窄下宽的梯形。

优选的，所述N+发射极区与P型基区的表面形成一个平面栅极通道，从IGBT的N+发射极区到P型基区。

（三）有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种改善击穿特性的平面栅双极型晶体管结构，具备以下有益效果：

1、本实用新型通过设置半导体衬底、栅氧化层、多晶硅栅极、浮空栅极场板、发射极电极、FOX区、JFET区、二氧化硅绝缘介质层、N+发射极区、P型基区、P+深阱区、P型集电极区和集电极的相互配合，达到了击穿特性好的优点，解决了现有的平面栅双极型晶体管结构击穿特性差的问题，方便了人们使用，提高了平面栅双极型晶体管结构的实用性。