[发明专利]一种具有超结的逆导型IGBT

摘要

本发明涉及功率半导体技术，特别涉及一种具有超结的逆导型IGBT。相对于传统的超结逆导型IGBT，本发明将集电极区中的一部分的P+集电极区用N+集电区替换，并且用P型条以及介质隔离层将N型漂移区分为两个不相连的N型漂移区区域，P+集电极区与N+集电区各位于其中一个N型漂移区，器件正向导通时，由于左右两个N型漂移区相对隔离，因此导通状态近似于左侧IGBT双极导通状态与右侧MOS单极导通状态的叠加，不存在snapback现象。由于N+集电区的存在，器件能实现逆向导通。本发明的有益成果：实现逆向导通能力，无snapback现象，同时优化了逆向导通时电流分布。

主权项

1.一种具有超结的逆导型IGBT，其元胞包括集电极结构、耐压层结构、发射极结构和栅极结构，耐压层结构位于集电极结构之上，发射极结构和栅极结构位于耐压层结构之上；所述发射极结构包括位于耐压层结构上表面的P型阱区(8)，位于P型阱区(8)上表面的N+发射极区(10)和P+体接触区(9)，N+发射极区(10)位于P+体接触区(9)两侧，P+体接触区(9)上表面具有绝缘层(11)，绝缘层(11)向两侧延伸与N+发射极区(10)上表面接触，N+发射极区(10)和P+体接触区(9)的共同引出端为发射极；所述栅极结构为沟槽栅，沟槽栅由第一绝缘介质(11)和位于第一绝缘介质(11)之中的第一导电材料(12)构成；所述第一导电材料(12)的引出端为器件的栅极；所述沟槽栅位于器件两端并从器件表面垂直贯穿P型阱区(8)，沟槽栅的侧面与P型阱区(8)和N+型发射极区(10)的侧面接触；所述耐压层结构包括N型漂移区(5)以及P型条(6)，所述P型条(6)在N型漂移区(5)中间隔分布，所述P型条(6)的上表面与P型阱区(8)的下表面相连接，所述P型条(6)与N型漂移区(5)组成超结结构，所述沟槽栅延伸入N型漂移区(5)中，N型漂移区(5)的上表面还与P型阱区(8)下表面接触；所述集电极结构包括P+集电极区(2)、N+集电极区(1)和N型缓冲层(3)，所述N型缓冲层(3)的上表面与耐压层相连接，所述P+集电极区(2)以及N+集电极区(1)的上表面与N型缓冲层(3)相连接，所述P+集电极区(2)以及N+集电极区(1)的共同引出端为集电极；其特征在于，所述集电极结构还包括绝缘介质隔离层(4)，绝缘介质隔离层(4)将P+集电极区(2)以及N+集电极区(1)分隔开，并且贯穿N型缓冲层(3)后延伸入P型条(6)中，位于P型条(6)中的绝缘介质隔离层(4)的侧面与上表面与N型漂移区(5)接触。