[发明专利]具有绝缘栅半导体元件的半导体器件和绝缘栅双极晶体管

权利要求书

1.一种具有绝缘栅半导体元件的半导体器件，包括：

具有第一导电类型的半导体衬底(1)；

具有第二导电类型且设置于所述衬底(1)上的漂移层(2)；

具有所述第一导电类型且设置于所述漂移层(2)上的基极层(3)；

多个穿透所述基极层(3)且抵达所述漂移层(2)的沟槽(4)，其中 所述基极层(3)被所述多个沟槽(4)分成多个基极部分(3a-3d)，且每 个沟槽(4)都沿着第一方向延伸；

具有所述第二导电类型的发射极区(5)，其设置于所述基极部分 (3a-3d)的一些中且接触对应沟槽(4)的侧壁；

隔着绝缘膜(6)设置于每个沟槽(4)中的栅极元件(7a-7c)；

与所述发射极区(5)电耦合的发射极电极(15)；以及

设置于所述衬底(1)背侧上的集电极电极(16)，其中所述集电极电 极(16)与所述漂移层(2)相对，

其中每个基极部分(3a-3d)都沿所述第一方向延伸，从而所述多个基 极部分(3a-3d)彼此平行，

其中所述基极部分(3a-3d)中的所述一些提供沟道层(3a)，在所述 沟道层中设置所述发射极区(5)，而所述基极部分(3a-3d)中的另一些提 供浮置层(3b-3d)，在所述浮置层中不设置发射极区(5)，

其中以预定次序重复设置所述沟道层(3a)和所述浮置层(3b-3d)， 使得所述沟道层(3a)的数量和所述浮置层(3b-3d)的数量之比恒定，

其中所述栅极元件(7a-7c)包括栅电极(7a)和虚设栅电极(7b-7c)，

其中所述栅电极(7a)设置于接触所述沟道层(3a)的对应沟槽(4) 中，而所述虚设栅电极(7b-7c)设置于接触所述浮置层(3b-3d)的对应 沟槽(4)中，

其中所述浮置层(3b-3d)包括隔着所述栅电极与所述沟道层相邻的第 一浮置层(3b)以及隔着所述虚设栅电极(7b-7c)远离所述沟道层(3a) 的第二浮置层(3c)，

其中所述虚设栅电极(7b-7c)和所述第一浮置层(3b)与第一浮置布 线(12)电耦合，该第一浮置布线(12)沿垂直于所述第一方向的第二方 向延伸且设置于所述基极层(3)上，并且

其中所述虚设栅电极(7b-7c)与所述第二浮置层(3c)电隔离。

2.根据权利要求1所述的器件，

其中所述第二浮置层(3c)与沿所述第二方向延伸且设置于所述基极 层(3)上的第二浮置布线(13)电耦合，并且

其中所述虚设栅电极(7b-7c)与所述第二浮置布线(13)电隔离。

3.根据权利要求2所述的器件，

其中沿所述第一方向在所述栅极元件(7a-7c)的中心处将所述发射极 电极(15)分成两个发射极部分，

其中所述栅电极(7a)与栅极布线(11)电耦合，该栅极布线(11) 沿所述第二方向延伸且设置于所述基极层(3)上，

其中所述栅极布线(11)以及所述第一和第二浮置布线(12-13)设置 于所述两个发射极部分之间，并且

其中所述栅极布线(11)以及所述第一和第二浮置布线(12-13)彼此 平行。