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专利号: 2017112552139
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种绝缘栅双极型晶体管,包括主IGBT区,所述主IGBT区包括自下而上依次层叠设置的第三电极(103)、第二导电类型半导体第三电极基区(306)、第一导电类型半导体场截至区(305)、第一导电类型半导体漂移区(402)、第一导电类型半导体电荷存储区(304)、第二导电类型半导体第一电极基区(303)、第一导电类型半导体第一电极基区(301)和第一电极(101),所述主IGBT区还包括第二导电类型半导体第一电极重掺杂接触区(302)和第二电极(102),其中第二导电类型半导体第一电极重掺杂接触区(302)与第一导电类型半导体第一电极基区(301)并列设置,第二电极(102)与第一导电类型半导体第一电极基区(301)、第二导电类型半导体第一电极基区(303)和第一导电类型半导体漂移区(402)通过第一绝缘材料(201)隔离;其特征在于,所述绝缘栅双极晶体管还包括IGBT分流区,IGBT分流区与主IGBT区具有第二电极(102)的一侧连接,且以IGBT分流区与主IGBT区的连接线为中线,IGBT分流区与主IGBT区的结构呈对称设置,与主IGBT区不同的是,IGBT分流区中漂移区为第二导电类型半导体漂移区(401),IGBT分流区的第二导电类型半导体第一电极重掺杂接触区(302)与主IGBT区中并列设置的第一导电类型半导体第一电极基区(301)和第二导电类型半导体第一电极重掺杂接触区(302)呈对称;

在IGBT分流区与主IGBT区的连接处,第三电极(103)具有延伸结构,所述第三电极延伸结构沿器件垂直方向向上延伸,且第三电极延伸结构通过第二绝缘材料(202)与周围半导体导电掺杂区域隔离;

在主IGBT区的第三电极基区(306)内,设置有与第三电极(103)和第二绝缘材料(202)接触的第一导电类型半导体第三电极区高掺杂区(307)。

2.根据权利要求1所述的一种绝缘栅双极型晶体管,其特征在于,所述第二电极为分离结构,至少包括一个位于主IGBT区一侧的主第二电极和一个位于IGBT分流区一侧的分离第二电极。

3.根据权利要求1所述的一种绝缘栅双极型晶体管,其特征在于,第三电极(103)具有多个延伸结构,所述第三电极延伸结构沿器件垂直方向向上延伸,且第三电极延伸结构通过第二绝缘材料(202)与周围半导体导电掺杂区域隔离。

4.根据权利要求1或3所述的一种绝缘栅双极型晶体管,其特征在于,所述第三电极延伸结构沿器件垂直方向向上贯穿第二导电类型半导体第三电极基区(306)延伸入第一导电类型半导体场截至区(305)中。

5.根据权利要求1或3所述的一种绝缘栅双极型晶体管,其特征在于,所述第三电极延伸结构沿器件垂直方向向上依次贯穿第二导电类型半导体第三电极基区(306)和第一导电类型半导体场截至区(305)延伸入第一导电类型半导体漂移区(402)中。

6.根据权利要求1所述的一种绝缘栅双极型晶体管,其特征在于,所述的主IGBT区和IGBT分流区构成的IGBT结构单元沿水平方向依次接触排布扩展并集成在同一第三电极(103)上,且依次排布的主IGBT区和IGBT分流区接触处上部共用第二电极结构,下部共用第三电极结构。