专利名称：绝缘栅双极晶体管跨导控制结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种IGBT管芯结构，尤其是一种IGBT管芯的绝缘栅双 极晶体管跨导控制结构。
背景技术：
半导体功率器件正在日新月异地向前发展着。近年来，继晶闸管、双向 晶闸管、可关断晶闸管、巨型晶体管等功率器件之后，又出现一类新的成员 一一绝缘栅双极晶体管(IGBT)及MOS控制晶闸管(MCT)。这类新型的功率 器件具有较为容易的电压控制、很强的电流处理能力和良好的高频工作特征。 随着这类器件的断态电压耐量不断提高、通态电流容量的增大，在范围广泛 的应用领域中，必将逐步替代早期的功率器件而成为主宰力量。
通常的IGBT管芯是在N型单晶硅片之不同部分以扩散工艺制作成不同导
电类型的区域。 一般在硅片上分布着许多以多晶体为栅极的纵向沟槽，多晶 体四周以Si02作为栅绝缘层。该种结构的IGBT管尚有不足之处，其抗短路
能力较差。 发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种绝缘栅双极晶 体管跨导控制结构，能有效地控制IGBT的跨导，在不增加通态降压的同时降 低了饱和电流，从而提高了器件的抗短路能力，提高了 IGBT运行的安全性、 可靠性。
按照本实用新型提供的技术方案，一种绝缘栅双极晶体管跨导控制结构， 包括N型硅片、集电区、沟槽区、发射区、集电极，所述沟槽区在N型硅片 上形成于集电区上层，所述发射区在N型硅片上形成于沟槽区上层，集电区 下层设有一薄层集电极；所述N型硅片上层敷有电极的金属层；所述集电极 下面敷有集电极金属层；N型硅片上设有若干沟槽，特征是若干沟槽内填 有二氧化硅填料或沟槽内侧涂有一层栅绝缘层，并在栅绝缘层中填有硅多晶 填料。
所述二氧化硅填料和硅多晶填料填入的沟槽相间隔设置。 本实用新型与己有技术相比具有以下优点-
本实用新型能有效地控制IGBT的跨导，在不增加通态降压的同时降低了
3饱和电流，从而提高了器件的抗短路能力，提高了 IGBT运行的安全性、可靠 性。
图1为本实用新型IGBT管芯的纵剖面图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图所示包括N型硅片1、电极的金属层2、发射区3、硅多晶填料4、 栅绝缘层5、 二氧化硅填料6、沟槽区7、集电区8、集电极9及集电极金属 层10等。
图1为IGBT管芯的纵剖面。包括N型硅片1、集电区8、沟槽区7、发 射区3、集电极9、栅绝缘层5、硅多晶填料4、 二氧化硅填料和金属层6， 所述沟槽区7在N型硅片l上形成于集电区8上层，所述发射区3在N型硅 片1上形成于沟槽区7上层，集电区8下层设有一薄层集电极9;所述N型 硅片1上层敷有电极的金属层2;所述集电极9下面敷有集电极金属层10; N 型硅片1上设有若干沟槽，若干沟槽内填有二氧化硅填料6或沟槽内侧涂有 一层栅绝缘层5，并在栅绝缘层5中填有硅多晶填料4。所述二氧化硅填料6 和硅多晶填料4填入的沟槽相间隔设置。
权利要求1、一种绝缘栅双极晶体管跨导控制结构，包括N型硅片(1)、电极的金属层(2)、发射区(3)、集电区(8)、沟槽区(7)及集电极(9)，所述沟槽区(7)在N型硅片(1)上形成于集电区(8)上层，所述发射区(3)在N型硅片(1)上形成于沟槽区(7)上层，集电区(8)下层设有一薄层集电极(9)；所述N型硅片(1)上层敷有电极的金属层(2)；所述集电极(9)下面敷有集电极金属层(10)；N型硅片(1)上设有若干沟槽，其特征是若干沟槽内填有二氧化硅填料(6)或沟槽内侧涂有一层栅绝缘层(5)，并在栅绝缘层(5)中填有硅多晶填料(4)。
2、 如权利要求l所述的绝缘栅双极晶体管跨导控制结构，其特征是所 述二氧化硅填料(6)和硅多晶填料(4)填入的沟槽相间隔设置。
专利摘要本实用新型涉及一种IGBT管芯的绝缘栅双极晶体管跨导控制结构，包括N型硅片、集电区、沟槽区、发射区、集电极、栅绝缘层、硅多晶填料、二氧化硅填料，所述沟槽区在N型硅片上形成于集电区上层，所述发射区在N型硅片上形成于沟槽区上层，集电区下层设有一薄层集电极；所述N型硅片上层敷有电极的金属层；所述集电极下面敷有集电极金属层；N型硅片上设有若干沟槽，若干沟槽内填有二氧化硅填料或沟槽内侧涂有一层栅绝缘层，并在栅绝缘层中填有硅多晶填料。本实用新型能有效控制IGBT的跨导，在不增加通态降压的同时降低了饱和电流，从而提高了器件的抗短路能力，提高了IGBT运行的安全性、可靠性。
文档编号H01L29/423GK201348999SQ200820215450
公开日2009年11月18日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日
发明者屈志军 申请人:无锡凤凰半导体科技有限公司