[发明专利]IE型沟槽栅极IGBT

权利要求书

1.一种IE型沟槽栅极IGBT，包括：

(a)具有第一主表面(1a)和第二主表面(1b)的半导体衬底(2)；

(b)布置在所述半导体衬底(2)中并且具有第一导电类型的漂移区域(20)；

(c)布置在所述第一主表面(1a)上的晶元形成区域(10)；

(d)布置在所述晶元形成区域(10)中的大量线性单元晶元区域(40)，并且每个线性单元晶元区域(40)具有第一线性单元晶元区域(40f)和第二线性单元晶元区域(40s)；

(e)布置在所述第一主表面(1a)上的金属栅极电极(5)；以及

(f)布置在所述第一主表面(1a)上的金属发射极电极(8)；

每个所述第一线性单元晶元区域(40f)包括：

(x1)从所述第一主表面(1a)遍及所述漂移区域(20)的内部布置的线性有源晶元区域(40a)；

(x2)电连接到所述金属栅极电极(5)并且分别被布置在所述第一主表面(1a)中的第一沟槽(21q)和第二沟槽(21r)中的第一线性沟槽栅极电极(14q)和第二线性沟槽栅极电极(14r)，从而从两个侧面保持所述第一线性沟槽栅极电极(14q)和所述第二线性沟槽栅极电极(14r)之间的所述线性有源晶元区域(40a)；

(x3)布置在所述漂移区域(20)的所述第一主表面(1a)的所述侧面上的表面区域中并且具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型的本体区域(15)；

(x4)与所述线性有源晶元区域(40a)的两个侧面相邻布置的线性无源晶元区域(40i)，从而从两个侧面保持所述线性无源晶元区域(40i)之间的所述线性有源晶元区域(40a)，而同时将所述第一线性沟槽栅极电极(14q)和所述第二线性沟槽栅极电极(14r)定义为边界；

(x5)布置在所述线性无源晶元区域(40i)中的所述第一主表面(1a)的所述侧面上的基本上全部表面区域中的比所述本体区域(15)更深的并且具有与所述本体区域(15)的导电类型相同的导电类型的浮动区域(16)；以及

(x6)布置在所述本体区域(15)的所述第一主表面(1a)的所述侧面上的所述表面区域中的所述第一导电类型的发射极区域(12)；

每个所述第二线性单元晶元区域(40s)包括：

(y1)从所述第一主表面(1a)遍布所述漂移区域(20)的所述内部布置的线性孔集电极晶元区域(40c)；

(y2)电连接到所述金属发射极电极(8)并且分别被布置在所述第一主表面(1a)中的第三沟槽(21s)和第四沟槽(21t)中的第三线性沟槽栅极电极(14s)和第四线性沟槽栅极电极(14t)，从而从两个侧面保持所述第三线性沟槽栅极电极(14s)和第四线性沟槽栅极电极(14t)之间的所述线性孔集电极晶元区域(40c)；

(y3)布置在所述漂移区域(20)的所述第一主表面(1a)的所述侧面上的所述表面区域中的所述本体区域(15)；

(y4)与所述线性孔集电极晶元区域(40c)的两个侧面相邻布置的所述线性无源晶元区域(40i)，从而从两个侧面保持所述第三线性沟槽栅极电极(14s)和所述第四线性沟槽栅极电极(14t)之间的所述线性孔集电极晶元区域(40c)，同时将所述第三线性沟槽栅极电极(14s)和第四线性沟槽栅极电极(14t)定义为边界；以及

(y5)布置在所述线性无源晶元区域(40i)中的所述第一主表面(1a)的所述侧面上的基本上全部表面区域中的比所述本体区域(15)更深的并且具有与所述本体区域(15)的导电

类型相同的导电类型的所述浮动区域(16)。

2.根据权利要求1所述的IE型沟槽栅极IGBT，其中，所述线性有源晶元区域(40a)的宽度比所述线性无源晶元区域(40i)的宽度更窄。

3.根据权利要求2所述的IE型沟槽栅极IGBT，其中，所述浮动区域(16)的深度比所述第一沟槽(21q)和所述第二沟槽(21r)的下端更深。

4.根据权利要求3所述的IE型沟槽栅极IGBT，其中，所述发射极区域(12)未被布置在所述线性孔集电极晶元区域(40c)中。

5.根据权利要求4所述的IE型沟槽栅极IGBT，其中，所述线性有源晶元区域(40a)的宽度基本上等于所述线性孔集电极晶元区域(40c)的宽度。