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专利号: 2019109547793
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种利用结终端集成横向续流二极管的RC‑IGBT器件,其特征在于,该器件包括栅极接触区(1)、发射极接触区(2)、金属场板(3)、N型集电极接触区(4)、P型集电极接触区(4’)、发射极(5)、元胞区P型阱(6)、过渡区P型阱(7)、第一场限环(8)、第二场限环(9)、第三场限环(10)、N型集电极(11)、N型缓冲层(12)、P型集电极(13)、N型漂移区(14)、栅氧化层(15)、场氧化层(16);

1)元胞部分:从左至右依次设置五个技术参数相同的元胞结构,所述元胞结构包括栅极接触区(1)、发射极接触区(2)、发射极(5)、元胞区P型阱(6)和栅氧化层(15);最右侧的元胞结构紧邻过渡区P型阱(7);所述发射极(5)上表面部分被栅氧化层(15)覆盖,另一部分被发射极接触区(2)所覆盖;栅氧化层(15)以及发射极接触区(2)均为相邻两发射极(5)所共用;完全相同的五个处于并排位置的元胞区P型阱(6)上表面与N型漂移区(14)上表面平齐,元胞区P型阱(6)其余表面完全处于N型漂移区(14)的包围之中;所述发射极(5)和过渡区P型阱(7)的上表面与元胞区P型阱(6)平齐,其余表面被元胞区P型阱(6)紧密包围;

所述栅极接触区(1)处于栅氧化层(15)之上,与发射极接触区(2)、N型漂移区(14)、元胞区P型阱(6)、过渡区P型阱(7)和发射极(5)做介质隔离;所述发射极接触区(2)左右两侧与栅氧化层(15)或场氧化层(16)紧邻,覆盖于发射极(5)、元胞区P型阱(6)或过渡区P型阱(7)的上表面;

2)过渡区部分:过渡区P型阱(7)紧邻最右端元胞P型阱(6),最右侧第六个发射极(5)位于过渡区P型阱(7)上表面,且栅氧化层(15)以及发射极接触区(2)覆盖于发射极(5)上表面;所述过渡区P型阱(7)上表面与N型漂移区(14)上表面平齐,过渡区P型阱(7)其余表面完全处于N型漂移区14的包围之中;栅氧化层(15)部分覆盖于N型漂移区(14)上表面,其余部分分别覆盖于发射极(5)上表面,元胞区P型阱(6)或过渡区P型阱(7)上表面;

3)终端部分:从左到右依次设置三个相同的金属场板(3)分别覆盖于其下方所设置的第一场限环(8)、第二场限环(9)以及第三场限环(10)表面的中间部分,金属场板(3)的其余部分表面与场氧化层(16)的接触,与N型漂移区(14)不直接接触;所述第一场限环(8)、第二场限环(9)及第三场限环(10)上表面与N型漂移区(14)上表面平齐,其余表面完全处于N型漂移区14的包围之中;所述场氧化层(16)覆盖过渡区P型阱(7)右端上表面、N型漂移区(14)、第一场限环(8)、第二场限环(9)、第三场限环(10)的部分上表面,以及N型集电极(11)的上表面的两边;

4)集电极部分:所述N型集电极(11)上表面与N型漂移区(14)上表面平齐,其余表面完全处于N型漂移区(14)的包围之中;所述N型集电极(11)上表面中间部分被N型集电极接触区(4)所覆盖,N型集电极(11)上表面左右两边均被场氧化层(16)所覆盖;

所述P型集电极(13)完全覆盖于P型集电极接触区(4’)上表面;所述N型缓冲层(12)完全覆盖在P型集电极(13)上表面;所述N型漂移区(14)完全覆盖于整个N型缓冲层(12)上表面。

2.根据权利要求1所述的一种利用结终端集成横向续流二极管的RC‑IGBT器件,其特征在于,所述RC‑IGBT器件还包括三个技术参数相同的P型埋层(17),纵向等间距重叠设置于第一场限环(8)、第二场限环(9)以及第三场限环(10)的下端。

3.根据权利要求1所述的一种利用结终端集成横向续流二极管的RC‑IGBT器件,其特征在于,所述RC‑IGBT器件包括有从左至右并排设置的三个N型集电极(11)和三个N型集电极接触区(4);所述三个N型集电极(11)之间间距可调;所述三个N型集电极(11)上表面中间部分被三个N型集电极接触区(4)所覆盖,上表面左右两边均被场氧化层16所覆盖。

4.根据权利要求1所述的一种利用结终端集成横向续流二极管的RC‑IGBT器件,其特征在于,所述N型漂移区(14)以P型硅为衬底。

5.根据权利要求1所述的一种利用结终端集成横向续流二极管的RC‑IGBT器件,其特征在于,所述栅极接触区(1)的材料包括掺杂多晶硅。

6.根据权利要求1所述的一种利用结终端集成横向续流二极管的RC‑IGBT器件,其特征在于,所述发射极接触区(2)和N型集电极接触区(4)、P型集电极接触区(4’)的材料包括铝硅或铝硅铜。