[发明专利]绝缘栅双极晶体管

摘要

本公开提供一种绝缘栅双极晶体管，其具有第一栅极单元和第二栅极单元，和至少两个第三沟槽栅电极。该第一栅极单元包括至少两个第一沟槽栅电极，该第二栅极单元包括至少一个第二沟槽栅电极。该晶体管易于制造，因为第三沟槽栅电极可以与第一栅极单元同时制造，而不需要额外掩模用于形成该第三沟槽栅电极。该晶体管引入了横向有源沟槽，其能够在假沟槽侧（即，朝着第二栅单元的侧）处使基极层与高掺杂条断开而没有任何额外掩模。

主权项

1.一种绝缘栅双极晶体管（1），其在发射极侧（12）上的发射极电极（10）和与所述发射极侧（12）相对的集电极侧（16）上的集电极的电极（14）之间具有下列层，包括：‑第一传导类型的低掺杂漂移层（2）；‑与第一传导类型不同的第二传导类型的集电极层（5），其设置在所述漂移层（2）与所述集电极的电极（14）之间并且与所述集电极的电极（14）电接触；‑第二传导类型的基极层（3），该基极层（3）设置在所述漂移层（2）与所述发射极电极（10）之间，该基极层（3）与所述发射极电极（10）电接触；‑第一传导类型的源区（4），其朝着所述发射极侧（12）设置在所述基极层（3）上并且与所述发射极电极（10）电接触，该源区（4）具有比所述漂移层（2）更高的掺杂浓度；‑第一栅单元（6），其包括至少两个第一沟槽栅电极（61）和至少两个平面栅电极（62），其中每个第一沟槽栅电极（61）具有第一导电层（610）和第一绝缘层（612），其中每个第一导电层（610）通过第一绝缘层（612）而与第一或第二传导类型的任何层分离，并且其中所述源区（4）邻接至少一个第一沟槽栅电极（61），其中每个平面栅电极（62）具有第二导电层（620）和第二绝缘层（622），其中每个第二导电层（620）通过第二绝缘层（622）而与第一或第二传导类型的任何层分离，‑第二栅单元（7），其包括至少一个第二沟槽栅电极（71），其中所述至少一个第二沟槽栅电极（71）包括第三导电层（710）和第三绝缘层（712），该至少一个第二沟槽栅电极（71）通过所述第三绝缘层（712）而与第一或第二传导类型的任何层分离，其中所述至少一个第三导电层（71）电连接到所述发射极电极（10），其中每个第二导电层（620）与第一导电层（610）接触使得所述第一和第二导电层（610，620）形成自身封闭的第一形状，所述第一栅单元（6）通过所述第一形状将所述第二栅单元（7）包封到所述第二栅单元的横侧，该横侧设置成垂直于所述发射极侧（12）和所述集电极侧（16），‑至少两个第三沟槽栅电极（8），其中的每个具有第四导电层（80）和第四绝缘层（82），其中所述第四导电层（80）通过所述第四绝缘层（82）而与第一或第二传导类型的任何层分离，其中第三沟槽栅电极（8）中的每个设置在所述至少两个平面栅电极（62）中的一个与所述第二栅单元（7）之间使得至少两个第一和第三沟槽栅电极（61，8）电连接并且形成自身封闭的第二形状，所述第二栅单元（7）被该第二形状包封，‑第二传导类型的至少两个条（35），其中的每个设置在所述平面栅电极（62）下面使得每个条（35）将平面栅电极（62）与至少在与第三沟槽栅电极（8）相对的侧上的第一或第二传导类型的任何其他层分离，其中所述至少两个条（35）延伸到所述发射极电极（10）并且与所述发射极电极（10）电接触，其中所述至少两个条（35）具有比所述基极层（3）更高的最大掺杂浓度或自所述发射极侧（12）更大的深度中的至少一个，‑其中每个第三沟槽栅电极（8）将条（35）和平面栅电极（62）与所述第二栅单元（7）分离，其中所述基极层（3）将所述第二栅单元（7）在与所述发射极侧（12）平行的平面中与所述包封第二形状分离。