[实用新型]半导体器件有效

专利信息
申请号: 202121162035.7 申请日: 2021-05-27
公开(公告)号: CN216054720U 公开(公告)日: 2022-03-15
发明(设计)人: 韩健;顾悦吉;黄示;吕梦凡;张瑞丽;周琼琼;何火军 申请(专利权)人: 杭州士兰集昕微电子有限公司
主分类号: H01L29/739 分类号: H01L29/739;H01L29/06;H01L27/02
代理公司: 北京成创同维知识产权代理有限公司 11449 代理人: 蔡纯;张靖琳
地址: 310018 浙江省杭州市杭州*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 半导体器件
【权利要求书】:

1.一种半导体器件,其特征在于,包括:

绝缘栅双极型晶体管,所述绝缘栅双极型晶体管包括元胞区和终端区,所述终端区位于所述元胞区外围;

钳位结构,位于所述终端区,所述钳位结构包括多个无源半导体器件,所述多个无源半导体器件设置在所述绝缘栅双极型晶体管的栅极电极和集电极电极之间。

2.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述绝缘栅双极型晶体管包括:

衬底;

第一外延层和第二外延层,所述第一外延层位于所述衬底上,所述第二外延层位于所述第一外延层上;

位于所述第二外延层中的体区;

位于所述体区中的接触区和发射区,所述发射区位于所述接触区外围;

位于所述第二外延层上方的氧化层;

位于所述氧化层上方的所述栅极电极;

位于所述栅极电极上方的介质层;

位于所述介质层中的发射极电极,所述发射极电极贯穿所述介质层,并与所述发射区和所述接触区连接,所述介质层将所述栅极电极和所述发射极电极隔离;

位于所述衬底下方的所述集电极电极。

3.根据权利要求2所述的半导体器件,其特征在于,所述绝缘栅双极型晶体管的终端区中还包括埋层,所述埋层位于所述衬底上,所述埋层覆盖部分所述衬底,所述第一外延层覆盖所述埋层和暴露的所述衬底。

4.根据权利要求3所述的半导体器件,其特征在于,所述埋层位于所述半导体器件的边缘,所述埋层呈环状分布或呈分段图形分布。

5.根据权利要求3所述的半导体器件,其特征在于,所述钳位结构包括位于所述终端区的氧化层上的至少一组第一电极层和第二电极层,所述第一电极层和所述第二电极层交替排列。

6.根据权利要求5所述的半导体器件,其特征在于,所述钳位结构还包括位于所述终端区的氧化层上的第三电极层,所述第三电极层的一端与所述栅极电极连接,所述第三电极层的另一端与最靠近所述元胞区的第二电极层连接。

7.根据权利要求6所述的半导体器件,其特征在于,所述钳位结构包括:第一二极管、第二二极管、第三二极管和稳压管,所述稳压管反向串联在所述第一二极管和所述第二二极管之间,所述第三二极管与所述第一二极管并联连接。

8.根据权利要求7所述的半导体器件,其特征在于,所述稳压管包括所述至少一组第一电极层和第二电极层,所述第一二极管包括所述衬底和所述第一外延层,所述第二二极管包括最靠近所述元胞区的所述第二电极层和所述第三电极层,所述第三二极管包括所述衬底和所述埋层。

9.根据权利要求6所述的半导体器件,其特征在于,所述栅极电极、所述第一电极层、所述第二电极层和所述第三电极层位于同一层,所述介质层覆盖所述栅极电极、所述第一电极层、所述第二电极层和所述第三电极层。

10.根据权利要求7所述的半导体器件,其特征在于,所述第三电极层的一端与所述栅极电极连接,以使所述第二二极管与所述栅极电极相连;所述第三电极层的另一端与最靠近所述元胞区的第二电极层连接,以使所述第二二极管与所述稳压管相连。

11.根据权利要求7所述的半导体器件,其特征在于,所述绝缘栅双极型晶体管还包括:

位于所述终端区中的所述第二外延层中的至少一个分压环和所述发射区;

所述钳位结构还包括位于所述终端区的所述介质层中的金属连接层,所述金属连接层贯穿所述介质层、远离所述元胞区的所述第一电极层和所述氧化层,连接所述发射区和远离所述元胞区的所述第一电极层。

12.根据权利要求11所述的半导体器件,其特征在于,远离所述元胞区的所述第一电极层通过所述金属连接层、所述发射区、所述第二外延层连接到所述第一外延层,以使所述稳压管与所述第一二极管相连。

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