[发明专利]一种绝缘栅双极型双向可选功率管

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体的涉及一种绝缘栅双极型双向可选功率管。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型功率管)是由BGT(bipolar junction transistor，双极型三极管)和MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR(Giant Transistor，电力晶体管)的低导通压降两方面的优点。GTR的饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET的驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小，且饱和压降低，非常适合应用于直流电压为1500V的高压变流系统，如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

通过对现有的绝缘栅双极型功率管的研究，发明人发现，由于其发射极和栅极一般做在半导体晶片的正面，集电极一般坐在半导体晶片的背面，而其它半导体器件，例如在超大规模集成电路中广泛使用的MOS晶体管，其源极、漏极和栅极一般都做在半导体晶片的同一面，因此这种绝缘栅双极型功率管不利于与其它半导体器件集成。但是如果发射极、栅极以及集电极都做在半导体晶片的正面，则仍然不利于与其它部分半导体器件集成，具有一定的局限性。

发明内容

本发明根据现有技术的不足，提供一种绝缘栅双极型双向可选功率管，通过对发射极、栅极以及集电极的设置，使得该技术方案利于各种半导体器件集成。

一种绝缘栅双极型双向可选功率管，包括基底、栅氧化层和多晶硅栅，所述基底衬底、衬底上的上外延层和衬底下的下外延层，上外延层内设有阱区，所述栅氧化层和多晶硅栅位于阱区和外延层的交接处，所述上外延层内设有上集电极漂移区；所述下外延层设有下集电极漂移区；所述阱区内设有发射极漂移区，所述上集电极漂移区形成上集电极，所述下集电极漂移区形成下集电极，发射极漂移区上形成发射极，所述多硅晶栅上形成栅极。

作为优选，所述上外延层和下外延层均为N型掺杂衬底为P型掺杂，阱区为P型掺杂，上集电极漂移区和下集电极漂移区均为P型掺杂，发射极漂移区为N型掺杂。

作为优选，所述上集电极漂移区和下集电极漂移区外围均设有缓冲层，且缓冲层位于分别位于上外延层和下外延层内。

作为优选，所述缓冲区为N掺杂。

本发明有益效果在于，结构简单，技术合理，传统结构中位于半导体晶片背面的集电极的基础上，再在发射极和栅极半导体晶片同一面的衬底上增设一个集电极，进而有利于绝缘栅双极型功率管与其它半导体器件的集成。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明根据现有技术的不足提供一种绝缘栅双极型双向可选功率管，如图1所示，包括基底1、栅氧化层12和多晶硅栅11，所述基底衬底3、衬底上的上外延层2和衬底下的下外延层4，上外延层内设有阱区15，所述栅氧化层和多晶硅栅位于阱区和外延层的交接处，所述上外延层内设有上集电极漂移区6；所述下外延层设有下集电极漂移区14；所述阱区内设有发射极漂移区8，所述上集电极漂移区形成上集电极5，所述下集电极漂移区形成下集电极13，发射极漂移区上形成发射极9，所述多硅晶栅上形成栅极10，，所述上外延层和下外延层均为N型掺杂衬底为P型掺杂，阱区为P型掺杂，上集电极漂移区和下集电极漂移区均为P型掺杂，发射极漂移区为N型掺杂，所述上集电极漂移区和下集电极漂移区外围均设有缓冲层7，且缓冲层位于分别位于上外延层和下外延层内，所述缓冲区为N掺杂。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。