专利名称：耐高压绝缘栅双极型晶体管的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体器件，尤其涉及一种耐高压绝缘栅双极型晶体管。
背景技术：
在电力电子领域，绝缘双极型晶体管(IGBT)为保证1200V耐压，硅片厚度不能做的太薄，非穿通区(NPT)大于材料的最大耗尽深度。对于高耐压器件，由于硅片比较厚，致使导通电阻时，这样通态压降大，进而通态损耗较大。现有IGBT中，通过在N型半导体层中的基底层下设注入氢离子的缓冲层来缩小非穿通区的厚度，如国际整流公司于2001年4月25日的PCT申请《用于穿通非外延型绝缘栅双极型晶体管的缓冲区的氢注入》，申请号为01811704. X。该种结构的IGBT存在一些问题，由于缓冲区同时起到两个作用1、场截止；2、与下面的第二 P型区形成双极性三极管的发射极，二者性能很难做到同时优化。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种厚度薄、通态压降小、通态损耗低、场截止功能与双极性三极管性能同时优化的耐高压绝缘栅双极型晶体管。为达到上述目的，本发明采用的技术方案在于耐高压绝缘栅双极型晶体管、包括发射极、栅极、集电极，所述发射极与集电极间依次设第一 P型半导体层、N型半导体层、第二 P型半导体层，所述N型半导体层包括漂移区、缓冲区，其特征在于所述的缓冲区从发射极到集电极方向依次设基底层、注入氢离子的缓冲层、注入P离子、As离子中一种的缓冲层。本发明的第二优选方案为，所述的注入P离子的缓冲层的P离子注入浓度为每平方厘米 1χ10~12—5xl0~15 个。本发明的技术优势在于
I.在注入氢离子的缓冲层6下增设注入P离子、As离子中一种的缓冲层5。
2.在注入氢离子的缓冲层6作为场截止层，可以减小漂浮区NI的厚度，达到了减小IGBT的厚度的同时增强了 IGBT的耐压能力。3.注入P离子或As离子中一种的缓冲层5与下部的P型半导体层接触，其发射效率可根据具体应用进行独立调节、优化。4.在逆向导通型IGBT器件中，注入P离子或As离子中一种的缓冲层5某个区域与集电极的金属层连接，形成欧姆接触，相比于非欧姆接触而言，减小了不必要的损耗。下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
图I为实施例I耐高压绝缘栅双极型晶体管结构示意图。
具体实施例方式参考图1，耐高压绝缘栅双极型晶体管、包括发射极I、栅极2、集电极3，发射极I与集电极3间依次设第一 P型半导体层P、N型半导体层、第二 P型半导体层4，N型半导体层包括漂浮区NI、缓冲区，缓冲区从发射极I到集电极3方向依次设基底层N2、注入氢离子的缓冲层6、注入P离子的缓冲层5。注入缓冲层的P离子注入浓度为每平方厘米1χ10~ 12—5xl0~15 个。发射极I的金属层、栅极2的金属层、漂浮区NI间的结构，相同于现有技术。注入 P离子的缓冲层5下设第二 P型半导体层4，第二 P型半导体层4下设集电极3。工作状态时，电流从发射极流入，依次穿过第一 P型半导体层P、漂浮区NI、基底层N2、注入氢离子的缓冲层6、注入P离子的缓冲层5、第二 P型半导体层4、集电极3。
权利要求
1.耐高压绝缘栅双极型晶体管、包括发射极(I)、栅极(2)、集电极(3)，所述发射极(I)与集电极(3)间依次设第一 P型半导体层(P)、N型半导体层、第二 P型半导体层(4)，所述N型半导体层包括漂浮区(NI)、缓冲区，其特征在于所述的缓冲区从发射极(I)到集电极(3)方向依次设基底层(N2)、注入氢离子的缓冲层(6)、注入P离子、As离子中一种的缓冲层(5)。
2.根据权利要求I所述的耐高压绝缘栅双极型晶体管，其特征在于所述的注入P离子的缓冲层的P离子注入浓度为每平方厘米1x10'12 — 5x10'15个。
全文摘要
本发明涉及耐高压绝缘栅双极型晶体管、包括发射极(1)、栅极(2)、集电极(3),所述发射极(1)与集电极(3)间依次设第一P型半导体层(P)、N型半导体层、第二P型半导体层(4)，所述N型半导体层包括漂浮区(N1)、缓冲区，其特征在于所述的缓冲区从发射极(1)到集电极(3)方向依次设基底层(N2)、注入氢离子的缓冲层(6)、注入P离子、As离子中一种的缓冲层(5)。注入氢离子的缓冲层(6)作为场截止层，可以减小漂浮区(N1)的厚度，达到了减小IGBT的厚度的同时增强了IGBT的耐压能力。
文档编号H01L29/739GK102832239SQ20121026302
公开日2012年12月19日 申请日期2012年7月27日 优先权日2012年7月27日
发明者屈志军 申请人:无锡凤凰半导体科技有限公司