[发明专利]一种横向绝缘栅双极型晶体管

摘要

本发明属于半导体功率器件技术领域，具体的说是涉及一种横向绝缘栅双极型晶体管。本发明在传统阳极短路LIGBT结构的基础上，在器件漂移区内集电极一端形成隔离介质槽，在隔离介质槽另一端形成集成PMOS结构，并使集成PMOS结构与阳极短路N+区串联，同时在集成PMOS结构的栅极和LIGBT器件的发射极之间引入集成电容结构。本发明结构通过集成PMOS和电容形成的自偏置效应，在导通状态下，具有与传统LIGBT相同的工作状况，具有相同的导通压降并且在导通过程中不存在负阻现象；在阻断状态下，具有更高的击穿电压；同时在关断过程中，具有更快的关断速度和更低的关断损耗。

主权项

1.一种横向绝缘栅双极型晶体管，包括从下至上依次层叠设置的衬底(1)、绝缘层(2)和N型低掺杂漂移区(3)；所述N型低掺杂漂移区(3)上层两侧分别具有P型体区(4)和N型缓冲区(7)，所述P型体区(4)上层具有相互并列设置的P+接触区(6)和N+发射区(5)，其中N+发射区(5)位于靠近N型缓冲区(7)的一侧，所述N型缓冲区(7)中具有相互并列设置的P型集电区(8)和高掺杂N+区(9)，其中P型集电区(8)位于靠近P型体区(4)的一侧；所述P+接触区(6)和部分N+发射区(5)上表面具有发射极金属电极(130)，所述P型体区(4)上表面具有第一栅极结构，所述第一栅极结构由第一栅介质层(110)和位于第一栅介质层(110)上表面的第一多晶硅栅电极(120)构成，所述第一栅介质层(110)的下表面与部分N+发射区(5)上表面、P型体区(4)上表面和部分N型低掺杂漂移区(3)上表面接触；所述P型集电区(8)上表面具有集电极金属电极(131)，其特征在于，在所述N型缓冲区(7)远离P型体区(4)一侧的N型低掺杂漂移区(3)中具有隔离介质槽(101)，所述隔离介质槽(101)从上至下贯穿整个N型低掺杂漂移区(3)，所述隔离介质槽(101)一侧与N型缓冲区(7)和高掺杂N+区(9)相接触；所述隔离介质槽(101)另一侧的N型低掺杂漂移区(3)表面具有第一P型区(11)，第二P型区(12)和N+区(10)，所述第一P型区(11)与隔离介质槽(101)的侧面相接触，相互接触的第二P型区(12)和N+区(10)位于相对于第一P型区(11)的另一端，所述第二P型区(12)位于靠近第一P型区(11)的一侧；所述N+区(10)和部分第二P型区(12)上表面具有第一金属电极(132)，所述第一金属电极(132)与集电极金属电极(131)电气连接；所述隔离介质槽(101)表面、部分高掺杂N+区(9)表面和部分第一P型区(11)表面具有第二金属电极(133)；所述第一P型区(11)和第二P型区(12)之间的N型低掺杂漂移区(3)上表面具有第二栅极结构，所述第二栅极结构由第二栅介质层(111)和位于第二栅介质层(111)上表面的第二多晶硅电极(121)构成，所述第二栅介质层(111)的下表面与部分第一P型区(11)上表面、N型低掺杂漂移区(3)上表面和部分第二P型区(12)上表面接触；所述第二多晶硅电极(121)和发射极金属电极(130)之间通过电容(141)电气连接。