[发明专利]LIGBT、制备方法、智能功率模块、驱动电路及电器

说明书

本发明公开了一种横向绝缘栅双极型晶体管、制备方法、智能功率模块、驱动电阻电器，本发明通过对横向绝缘栅双极型晶体管的阳极结构进行设计，通过第二掺杂区、第四掺杂区以及第二栅结构的设置，构成一个MOSFET；当横向绝缘栅双极型晶体管导通时，该MOSFET处于关闭状态，即第二栅结构关断了漂移区和第四掺杂区之间的载流子通道，因此可以避免横向绝缘栅双极型晶体管中的snapback现象，提高器件的可靠性；当横向绝缘栅双极型晶体管关断时，第二栅结构开通漂移区和第四掺杂区之间的载流子通道，形成载流子抽取通道，可以加速横向绝缘栅双极型晶体管的关断，从而降低横向绝缘栅双极型晶体管的关态损耗。

技术领域

本发明涉及功率半导体器件领域，尤其涉及一种LIGBT、制备方法、智能功率模块、驱动电路及电器。

背景技术

横向绝缘栅双极型晶体管(Lateral Insulated Gate Bipolar Transistor，LIGBT)具有易于集成、输入阻抗高以及导通压降低等优点，已广泛应用于通信、交通、能源、家用电器等领域。

传统的LIGBT器件在关断的过程中有明显的电荷存储效应，导致较大的关断损耗；阳极短路型横向绝缘栅型双极型晶体管(Shorted-anode Lateral Insulated GateBipolar Transistor，SA-LIGBT)在传统LIGBT器件的基础上，在阳极引入一阳极短路结构N+电极，一方面在LIGBT器件导通的过程中P+区注入效率降低，因此稳态时基区中积累的空穴减少，另一方面在关断的过程中为载流子提供抽取通道，从而提高关断速度，降低LIGBT器件的关态损耗。但阳极短路结构的引入同时也使LIGBT器件产生snapback现象，影响器件的可靠性，而且目前的LIGBT的关态损耗仍然较高。

也就是说，目前的LIGBT器件存在关态损耗较高以及由snapback效应引起的器件可靠性的问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的LIGBT、制备方法、智能功率模块、驱动电路及电器。

第一方面，提供一种LIGBT，包括自底向上依次设置的衬底、漂移区和电极结构，漂移区上设置有第一掺杂区和第二掺杂区；

在第一掺杂区内设置有第三掺杂区，在第二掺杂区内设置有第四掺杂区；其中，漂移区、第三掺杂区以及第四掺杂区的掺杂类型均为第一掺杂类型；第一掺杂区和所述第二掺杂区的掺杂类型均为第二掺杂类型；所述第一掺杂类型与所述第二掺杂类型不相同；

所述电极结构包括：与所述第一掺杂区远离所述第二掺杂区的一侧以及所述第三掺杂区导通的发射极电极、位于所述第一掺杂区靠近所述第二掺杂区的一侧的上方的第一栅结构、位于所述第二掺杂区靠近所述第一掺杂区的一侧的上方的第二栅结构和与所述第二掺杂区远离所述第一掺杂区的一侧以及所述第四掺杂区导通的集电极电极。

可选地，所述第一掺杂区远离所述第二掺杂区一侧的掺杂浓度高于靠近所述第二掺杂区一侧的掺杂浓度；

所述第二掺杂区远离所述第一掺杂区一侧的掺杂浓度高于靠近所述第一掺杂区一侧的掺杂浓度。

可选地，所述第一掺杂类型为N型掺杂，所述第二掺杂类型为P型掺杂。

可选地，在所述衬底与所述漂移区之间设置有埋氧层。

可选地，当所述LIGBT导通时，所述第二栅结构处的电压等于所述集电极电极的电压，以关断所述第三掺杂区与所述漂移区之间的载流子通道；

当所述LIGBT关断时，所述第二栅结构处的电压比所述集电极电极的电压高，以开通第三掺杂区与所述漂移区之间的载流子通道，形成载流子抽取通道。

第二方面，提供一种LIGBT器件制备方法，包括：

在衬底上制备埋氧层并在所述埋氧层上制备漂移区；