[发明专利]内燃机点火器半导体器件

摘要

为了提供尽可能低成本的内燃机点火器半导体器件，同时确保能量耐受性和反向浪涌耐受能力。一种IGBT包括在集电电极和栅电极之间的钳位二极管，该IGBT在IGBT的p+衬底和n型基极层之间具有不同杂质浓度的两个n型缓冲层，其中该双层缓冲层的总厚度为50μm或更小，而总杂质量为20x1013cm-2或更小。

主权项

一种内燃机点火器半导体器件，包括：半导体衬底，所述半导体衬底具有第一导电型集电层、第二导电型缓冲层和第二导电型基极层，这些层按前述顺序排列，所述第二导电型缓冲层具有杂质浓度比所述第二导电型基极层的杂质浓度高的、设置在所述第二导电型基极层侧的第二缓冲层，以及杂质浓度比所述第二缓冲层的杂质浓度高的、设置在所述第一导电型集电层侧的第一缓冲层；绝缘栅双极型晶体管，所述绝缘栅双极型晶体管包括设置在半导体衬底的所述第二导电型基极层的表面层上的第一导电型基极区，跨过夹在形成于所述第一导电型基极区内的表面层上的第二导电型发射区和第二导电型基极层表面之间的第一导电型基极区的表面上的栅绝缘膜的栅电极；以及在第一导电型集电层表面上与集电极、第二导电型基极层以及第二导电型发射区共同接触的发射电极；在栅电极和集电极之间的钳位二极管，其栅极侧作为阳极侧；以及控制电路，所述控制电路与所述绝缘栅双极型晶体管位于同一半导体衬底上，并由通过导线连接至发射电极的另一导电型区以环形围绕，所述控制电路配置成使用来自发射电极的信号检测所述绝缘栅双极型晶体管的异常状态，并通过控制栅极电压来防止绝缘栅双极型晶体管被击穿，其中第一缓冲层和第二缓冲层的总厚度为50μm或更小，而两个层的总杂质量为20×1013cm‑2或更低。