功率半导体装置

摘要

一种可避免闭锁(Latch-up)现象与电流短路的绝缘闸极双载子电晶体，包括具有电性相连接的第一、第二与第三部份的N+型射极区域。第一与第二部份系分别位于射极电极之接触区域左右侧。并且第三部份系垂直第一或第二部份，用以分别连接第一与第二部份之尾端与起始端。此电晶体更包括P+型井区，其上有第一与第二投影区域。第一与第二投影区域系分别完全覆盖N+型射极区域之第一与第二部份。第一与第二投影区之结合完全覆盖第三部份。第三部份系直接电性连接射极电极。并且第一与第二部份系平行射极电极且位于其两侧。

主权项

1.一种绝缘闸极双载子电晶体,包括:一第一导电型之一第一半导体层,具有复数个第一主要表面与复数个第二主要表面;一第二导电型之一第二半导体层,形成于该第一半导体层的该些第一主要表面上;一第一半导体区域形成于该第二半导体层之一表面上,该第一半导体区域为该第一导电型;一第二半导体区域形成于该第一半导体区域之一表面上,该第二半导体区域为该第二导电型;一绝缘层形成于该第一半导体区域之该表面上,并且位于该第二半导体区域与该第二半导体层之该些表面之间;一控制电极形成于该绝缘层上;一第一主要电极形成于该第二半导体区域上,并且穿过一接触区域;一第三半导体区域形成于该第一半导体区域与该第二半导体区域之间,藉以完全覆盖该第二半导体区域之一底部,该第三半导体区域为该第一导电型;以及其中该第二半导体区域具有一第一部份,该第一部份系位于该第一主要电极之该接触区域之一左侧,并且以该第一主要电极延伸的方向延伸,与一第二部份,该第二部份系位于该第一主要电极之该接触区域之一右侧,并且以该第一主要电极延伸的方向延伸,以及一第三部份,该第三部份系垂直于该该一部份与该第二部份其中之一,藉以电性连接该第一部份之一尾端与该第二部份之一起始端。2.如申请专利范围第1项所述之绝缘闸极双载子电晶体,其中该第一半导体区域包括一第一投影区域,该第一投影区域完全覆盖该第二半导体区域之该第一部份,与一第二投影区域,该第二投影区域完全覆盖该第二半导体之该第二部份,以及其中该第一投影区域与该第二投影区域之结合系完全覆盖该第二半导体区域之该第三部份。3.如申请专利范围第2项所述之绝缘闸极双载子电晶体,其中该第二半导体区域之该第一部份具有一第一区域,该第一区域未重叠该第一半导体区域之该第一投影区域,以及其中该第二半导体区域之该第二部份具有一第二区域,该第二区域未重叠该第一半导体区域之该第二投影区域。4.如申请专利范围第1项所述之绝缘闸极双载子电晶体,其中该第二半导体区域之该第一部份与该第二部份其中之一系平行该第一主要电极之一主体,且位于该主体之两侧,其中该第一主要电极之该主体系形成于该接触区域中。5.如申请专利范围第1项所述之绝缘闸极双载子电晶体,其中该第二半导体区域之该第三部份系藉由一接触孔直接接触该第一主要电极。6.如申请专利范围第1项所述之绝缘闸极双载子电晶体,其中该第一半导体区包括一低掺杂浓度之浅井区与一高掺杂浓度之深井区,该深井区系穿透过该浅井区之一中心部份。7.如申请专利范围第1项所述之绝缘闸极双载子电晶体,该第二半导体区之该第三部份上具有一接触孔,并且该接触孔系由该第一主要电极提供。8.如申请专利范围第1项所述之绝缘闸极双载子电晶体,其中更包括形成于该半导体层之该第二主要表面上之一第二主要电极。9.一种绝缘闸极双载子电晶体,包括:一第一导电型之一第一半导体层,其上具有复数个第一表面与复数个第二表面;以及复数个绝缘闸极双载子电晶体胞,形成于该第一半导体层上;每一该些胞,包括:一第二导电型之一第二半导体层,形成于该第一半导层之该第一主要表面上;一第一半导体区域形成于该第二半导体层之一表面上,其中该第一半导体区域为该第一导电型;一第二半导体区域形成于该第一半导体区域之一表面上,该第二半导体区域为该第二导电型;一绝缘层形成于该第一半导体区域之该表面上,并且位于该第二半导体区域与该第二半导体层之该些表面之间;一控制电极形成于该绝缘层上;一第一主要电极形成于该第二半导体区域上,并且穿过一接触区域;一第二主要电极形成于该第一半导体层之该第二主要表面上;一第三半导体区域形成于该第一半导体区域与该第二半导体区域之间,藉以完全覆盖该第二半导体区域之一底部,该第三半导体区域为该第一导电型;以及其中该第二半导体区域具有一第一部份,该第一部份系位于该第一主要电极之该接触区域之一左侧,并且以该第一主要电极延伸的方向延伸,与一第二部份,该第二部份系位于该第一主要电极之该接触区域之一右侧,并且以该第一主要电极延伸的方向延伸,以及一第三部份,该第三部份系垂直该该一部份与该第二部份其中之一,藉以电性连接该第一部份之一尾端与该第二部份之一起始端。10.如申请专利范围第9项所述之绝缘闸极双载子电晶体,其中该第一半导体区包括一低掺杂浓度之浅井区与一高掺杂浓度之深井区,该深井区系穿透过该浅井区之一中心部份。11.如申请专利范围第9项所述之绝缘闸极双载子电晶体,其中该第一半导体区域包括一第一投影区域,该第一投影区域完全覆盖该第二半导体区域之该第一部份,与一第二投影区域,该第二投影区域完全覆盖该第二半导体之该第二部份,以及其中该第一投影区域与该第二投影区域之结合系完全覆盖该第二半导体区域之该第三部份。12.如申请专利范围第11项所述之绝缘闸极双载子电晶体,其中该第二半导体区域之该第一部份具有一第一区域,该第一区域未重叠该第一半导体区域之该第一投影区域,以及其中该第二半导体区域之该第二部份具有一第二区域,该第二区域未重叠该第一半导体区域之该第二投影区域。13.如申请专利范围第9项所述之绝缘闸极双载子电晶体,其中该第二半导体区域之该第一部份与该第二部份其中之一系位于该第一主要电极之一侧面方向。14.如申请专利范围第9项所述之绝缘闸极双载子电晶体,其中该第二半导体区域之该第三部份系藉由一接触孔直接接触该第一主要电极。图式简单说明:第一图系绘示习知可避免产生闭锁现象的IGBT布局图;第二图系绘示沿着第一图中A-A'线所得的剖面图;第三图系绘示依照本发明之一较佳实施例的一种IGBT布局图;第四图A系绘示沿着第三图中B-B'线所得的剖面图;第四图B系绘示沿着第三图中C-C'线所得的剖面图;第四图C系绘示沿着第三图中D-D'线所得的剖面图;以及第五图系绘示第三图中等量电流的电流图。