[发明专利]平面栅IGBT器件有效

申请号：	201811277094.1	申请日：	2018-10-30
公开（公告）号：	CN111129131B	公开（公告）日：	2023-09-05
发明（设计）人：	唐龙谷;戴小平;罗海辉;吴煜东;刘国友;张泉;覃荣震	申请（专利权）人：	株洲中车时代半导体有限公司
主分类号：	H01L29/739	分类号：	H01L29/739;H01L29/10;H01L29/06
代理公司：	北京聿宏知识产权代理有限公司 11372	代理人：	吴大建;何娇
地址：	412001 湖南省株洲市石峰***	国省代码：	湖南;43
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摘要：
搜索关键词：	平面 igbt 器件
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【说明书】：

本发明涉及一种平面栅IGBT器件，涉及半导体功率器件技术领域，用于解决现有技术中关断损耗较大的技术问题。本发明的平面栅IGBT器件，包括第一关断通路和第二关断通路，由于第一关断通路和第二关断通路是IGBT关断过程中载流子抽取的通道，因此通过增加一条额外的关断通路，从而提高了抗闩锁能力，因此既可缩短关断时间，也可增大可关断电流，从而减少关断损耗。

技术领域

本发明涉及半导体功率器件技术领域，特别地涉及一种平面栅IGBT器件。

背景技术

IGBT(Insulate Gate Bipolar Transistor)绝缘栅双极晶体管是一种新型的电力半导体器件。现已成为电力电子领域的新一代主流产品。它是一种具有MOS输入、双极输出功能的MOS、双极相结合的器件。结构上，它是由成千上万个重复单元(即元胞)组成，并采用大规模集成电路技术和功率器件技术制造的一种大功率集成器件。

IGBT作为一种依靠绝缘栅来控制开关状态的自关断器件，这种新型电力电子器件在导通状态利用栅电压来维持，一旦栅电压消失则器件关断。典型的IGBT器件结构如图1所示，其突出的缺陷是关断损耗较大，关断损耗是器件总损耗中最大的部分，从而影响了器件的通流能力(能关断的电流)和使用频率。

发明内容

本发明提供一种平面栅IGBT器件，用于解决现有技术中关断损耗较大的技术问题。

本发明提供一种平面栅IGBT器件，包括第一关断通路和第二关断通路，所述第一关断通路位于栅极的侧部，所述第二关断通路位于所述栅极的底部。

在一个实施方式中，所述平面栅IGBT器件的沟道类型为N沟道，所述第一关断通路包括第一P型基区和设置在所述第一P型基区上方的第一P+型体区，所述第一P+型体区至少部分地与发射极金属层接触。

在一个实施方式中，所述栅极的底端设置有栅极氧化层，所述第一P型基区的底端高于所述栅极氧化层底端。

在一个实施方式中，所述第二关断通路包括第二P型基区和第二P+型体区，所述第二P型基区的顶部设置有N+型源区，所述第二P+型体区设置于所述N+型源区的侧部，所述第二P+型体区至少部分地与所述发射极金属层接触。

在一个实施方式中，所述第二P型基区的顶端与所述栅极氧化层的底端齐平，所述第二P+型体区不与所述栅极氧化层接触。

在一个实施方式中，所述N+型源区至少部分地与所述栅极侧部的栅极隔离氧化层接触；

所述N+型源区的顶端或底端与所述第二P+型体区的顶端齐平。

在一个实施方式中，所述第二P型基区的侧部和底部均设置有N型载流子存储层。

在一个实施方式中，所述栅极的底部依次设置有N-型衬底、N’缓冲层、P+集电区和集电极金属层。