專利名稱：耐高壓絕緣柵雙極型晶體管的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及半導體器件，尤其涉及一種耐高壓絕緣柵雙極型晶體管。
背景技術：
在電力電子領域，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(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，致使導通電阻時，這樣通態壓降大，進而通態損耗較大。現有IGBT中，通過在N型半導體層中的基底層下設注入氫離子的緩沖層來縮小非穿通區的厚度，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的氫注入》，申請號為01811704.X。該種結構的IGBT存在一些問題，由于緩沖區同時起到兩個作用:1、場截止；2、與下面的第二 P型區形成雙極性三極管的發射極，二者性能很難做到同時優化。
發明內容為解決上述問題，本實用新型提供一種厚度薄、通態壓降小、通態損耗低、場截止功能與雙極性三極管性能同時優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方案在于:耐高壓絕緣柵雙極型晶體管、包括發射極、柵極、集電極，所述發射極與集電極間依次設第一 P型半導體層、N型半導體層、第二 P型半導體層，所述N型半導體層包括漂移區、緩沖區，其特征在于:所述的緩沖區從發射極到集電極方向依次設基底層、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。本實用新型的技術優勢在于:1.在注入氫離子的緩沖層6下增設注入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型半導體層接觸，其發射效率可根據具體應用進行獨立調節、優化。4.在逆向導通型IGBT器件中，注入P離子或As離子中一種的緩沖層5某個區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構示意圖。
具體實施方式
參考圖1，耐高壓絕緣柵雙極型晶體管、包括發射極1、柵極2、集電極3，發射極I與集電極3間依次設第一 P型半導體層P、N型半導體層、第二 P型半導體層4，N型半導體層包括漂浮區N1、緩沖區，緩沖區從發射極I到集電極3方向依次設基底層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。發射極I的金屬層、柵極2的金屬層、漂浮區NI間的結構，相同于現有技術。注入P離子的緩沖層5下設第二 P型半導體層4，第二 P型半導體層4下設集電極3。工作狀態時，電流從發射極流入，依次穿過第一 P型半導體層P、漂浮區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型半導體層4、集電極3。
權利要求1.耐高壓絕緣柵雙極型晶體管、包括發射極(I)、柵極(2)、集電極(3)，所述發射極(I)與集電極(3)間依次設第一 P型半導體層(P)、N型半導體層、第二 P型半導體層(4)，所述N型半導體層包括漂浮區(NI)、緩沖區，其特征在于:所述的緩沖區從發射極(I)到集電極(3)方向依次設基底層(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.根據權利要求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、包括發射極(1)、柵極(2)、集電極(3)，所述發射極(1)與集電極(3)間依次設第一P型半導體層(P)、N型半導體層、第二P型半導體層(4)，所述N型半導體層包括漂浮區(N1)、緩沖區，其特征在于所述的緩沖區從發射極(1)到集電極(3)方向依次設基底層(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(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 優先權日2012年7月27日
發明者屈志軍 申請人:無錫鳳凰半導體科技有限公司