專利名稱：耐高壓絕緣柵雙極型晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及半導(dǎo)體器件，尤其涉及一種耐高壓絕緣柵雙極型晶體管。
背景技術(shù)：
在電力電子領(lǐng)域，絕緣雙極型晶體管(IGBT)為保證1200V耐壓，硅片厚度不能做的太薄，非穿通區(qū)(NPT)大于材料的最大耗盡深度。對于高耐壓器件，由于硅片比較厚，致使導(dǎo)通電阻時，這樣通態(tài)壓降大，進而通態(tài)損耗較大。現(xiàn)有IGBT中，通過在N型半導(dǎo)體層中的基底層下設(shè)注入氫離子的緩沖層來縮小非穿通區(qū)的厚度，如國際整流公司于2001年4月25日的PCT申請《用于穿通非外延型絕緣柵雙極型晶體管的緩沖區(qū)的氫注入》，申請?zhí)枮?1811704.X。該種結(jié)構(gòu)的IGBT存在一些問題，由于緩沖區(qū)同時起到兩個作用:1、場截止；2、與下面的第二 P型區(qū)形成雙極性三極管的發(fā)射極，二者性能很難做到同時優(yōu)化。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型提供一種厚度薄、通態(tài)壓降小、通態(tài)損耗低、場截止功能與雙極性三極管性能同時優(yōu)化的耐高壓絕緣柵雙極型晶體管。為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案在于:耐高壓絕緣柵雙極型晶體管、包括發(fā)射極、柵極、集電極，所述發(fā)射極與集電極間依次設(shè)第一 P型半導(dǎo)體層、N型半導(dǎo)體層、第二 P型半導(dǎo)體層，所述N型半導(dǎo)體層包括漂移區(qū)、緩沖區(qū)，其特征在于:所述的緩沖區(qū)從發(fā)射極到集電極方向依次設(shè)基底層、注入氫離子的緩沖層、注入P離子、As離子中一種的緩沖層。本實用新型的第二優(yōu)選方案為，所述的注入P離子的緩沖層的P離子注入濃度為每平方厘米1χ10~12 — 5xl0~15個。本實用新型的技術(shù)優(yōu)勢在于:1.在注入氫離子的緩沖層6下增設(shè)注入P離子、As離子中一種的緩沖層5。2.在注入氫離子的緩沖層6作為場截止層，可以減小漂浮區(qū)NI的厚度，達到了減小IGBT的厚度的同時增強了 IGBT的耐壓能力。3.注入P離子或As離子中一種的緩沖層5與下部的P型半導(dǎo)體層接觸，其發(fā)射效率可根據(jù)具體應(yīng)用進行獨立調(diào)節(jié)、優(yōu)化。4.在逆向?qū)ㄐ虸GBT器件中，注入P離子或As離子中一種的緩沖層5某個區(qū)域與集電極的金屬層連接，形成歐姆接觸，相比于非歐姆接觸而言，減小了不必要的損耗。下面結(jié)合具體實施例對本實用新型做進一步說明。

圖1為實施例1耐高壓絕緣柵雙極型晶體管結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參考圖1，耐高壓絕緣柵雙極型晶體管、包括發(fā)射極1、柵極2、集電極3，發(fā)射極I與集電極3間依次設(shè)第一 P型半導(dǎo)體層P、N型半導(dǎo)體層、第二 P型半導(dǎo)體層4，N型半導(dǎo)體層包括漂浮區(qū)N1、緩沖區(qū)，緩沖區(qū)從發(fā)射極I到集電極3方向依次設(shè)基底層N2、注入氫離子的緩沖層6、注入P離子的緩沖層5。注入緩沖層的P離子注入濃度為每平方厘米1χ10~ 12—5xl0~15 個。發(fā)射極I的金屬層、柵極2的金屬層、漂浮區(qū)NI間的結(jié)構(gòu)，相同于現(xiàn)有技術(shù)。注入P離子的緩沖層5下設(shè)第二 P型半導(dǎo)體層4，第二 P型半導(dǎo)體層4下設(shè)集電極3。工作狀態(tài)時，電流從發(fā)射極流入，依次穿過第一 P型半導(dǎo)體層P、漂浮區(qū)N1、基底層N2、注入氫離子的緩沖層6、注入P離子的緩沖層5、第二 P型半導(dǎo)體層4、集電極3。
權(quán)利要求1.耐高壓絕緣柵雙極型晶體管、包括發(fā)射極(I)、柵極(2)、集電極(3)，所述發(fā)射極(I)與集電極(3)間依次設(shè)第一 P型半導(dǎo)體層(P)、N型半導(dǎo)體層、第二 P型半導(dǎo)體層(4)，所述N型半導(dǎo)體層包括漂浮區(qū)(NI)、緩沖區(qū)，其特征在于:所述的緩沖區(qū)從發(fā)射極(I)到集電極(3)方向依次設(shè)基底層(N2)、注入氫離子的緩沖層(6)、注入P離子、As離子中一種的緩沖層(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高壓絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于:所述的注入P離子的緩沖層的P離子注入濃度為每平方厘米1x10'12 — 5x10'15個。
專利摘要本實用新型涉及耐高壓絕緣柵雙極型晶體管、包括發(fā)射極(1)、柵極(2)、集電極(3)，所述發(fā)射極(1)與集電極(3)間依次設(shè)第一P型半導(dǎo)體層(P)、N型半導(dǎo)體層、第二P型半導(dǎo)體層(4)，所述N型半導(dǎo)體層包括漂浮區(qū)(N1)、緩沖區(qū)，其特征在于所述的緩沖區(qū)從發(fā)射極(1)到集電極(3)方向依次設(shè)基底層(N2)、注入氫離子的緩沖層(6)、注入P離子、As離子中一種的緩沖層(5)。注入氫離子的緩沖層(6)作為場截止層，可以減小漂浮區(qū)(N1)的厚度，達到了減小IGBT的厚度的同時增強了IGBT的耐壓能力。
文檔編號H01L29/739GK202940241SQ201220366638
公開日2013年5月15日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者屈志軍 申請人:無錫鳳凰半導(dǎo)體科技有限公司