[发明专利]一种具有深能级杂质注入的绝缘栅双极性晶体管

摘要

一种具有深能级杂质注入的绝缘栅双极性晶体管，属于半导体功率器件技术领域。本发明在传统Planar FS-IGBT基础上，在其N-漂移区（8）中注入深能级N型杂质。通过深能级杂质随着温度升高，电离度升高，杂质浓度上升这一特性，能有效减小IGBT寄生PNP晶体管αPNP，从而减小IGBT的高温漏电流，进一步减少IGBT的整体功耗；N-漂移区（8）增加的电子浓度和空穴在漂移区加速复合，而且深能级杂质本身就是复合中心，进一步加速电子空穴的复合，减少IGBT的关断过程，有效改善关断特性，提高IGBT的可靠性。

主权项

一种具有深能级杂质注入的绝缘栅双极性晶体管，其元胞结构如图2所示，包括有源发射极（1），多晶硅栅电极（2），金属集电极（3），二氧化硅栅氧化层（4），N+有源区（5），P型基区（6），P+体区（7），N‑漂移区（8），N+电场终止层（9），P+集电区（10）；器件从底层往上依次是金属化集电极（3）、P型集电区（10）、N+电场终止层（9）、N‑漂移区（8），P型基区（6）位于N‑漂移区（8）顶部两侧，P型基区（6）内具有N+有源区（5），P+体区（7）位于P型基区（6）下方的N‑漂移区（8）两侧、且与P型基区（6）和N‑漂移区（8）分别接触；元胞表面两侧分别与N+有源区（5）和P型基区（6）接触的是有源发射极（1），元胞表面中间分别与N+有源区（5）、P型基区（6）和N‑漂移区（8）接触的是二氧化硅栅氧化层（4），二氧化硅栅氧化层（4）表面是多晶硅栅电极（2），多晶硅栅电极（2）与有源发射极（1）之间填充绝缘介质；所述N‑漂移区（8）内部掺杂了深能级N型杂质。