[發(fā)明專利]具有高抗短路能力的IGBT器件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710007163.6
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN106783988A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程煒濤;姚陽;王海軍;葉甜春
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇中科君芯科技有限公司
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/423
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32104
• 代理人: 曹祖良,涂三民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種IGBT器件，本發(fā)明尤其是涉及一種具有高抗短路能力的IGBT器件，本發(fā)明屬于半導(dǎo)體功率器件領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)，為了追求更低的飽和壓降，可以將原胞密度增大（溝槽密度增大，溝槽間距降低），這樣會(huì)帶來飽和電流較大的負(fù)面影響，進(jìn)而降低器件的抗短路能力。

如圖2所示，現(xiàn)有的器件結(jié)構(gòu)中柵極2的寬度一致，這樣會(huì)導(dǎo)致在原胞密度較高的情況下，器件的短路電流較高。當(dāng)器件發(fā)生短路時(shí)，較高短路電流會(huì)引起較高的發(fā)熱量，更容易導(dǎo)致器件失效，抗短路能力較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種可以在極小改變器件飽和壓降的前提下有效降低短路電流，提高器件抗短路能力的具有高抗短路能力的IGBT器件。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述包括P阱、第一柵極、發(fā)射極、第一絕緣氧化層、P+區(qū)域、金屬層、FS層、集電極、第二柵極、基區(qū)與第二絕緣氧化層；在集電極上設(shè)有FS層，在FS層上設(shè)有基區(qū)，在基區(qū)上設(shè)有P阱，在P阱上設(shè)有金屬層，在金屬層內(nèi)設(shè)有左右兩個(gè)第一絕緣氧化層，在左右兩個(gè)第一絕緣氧化層之間的金屬層內(nèi)設(shè)有第二絕緣氧化層，在第一絕緣氧化層的下端部連接有第一柵極，在第二絕緣氧化層的下端部連接有第二柵極，第一柵極與第二柵極的下端部均位于基區(qū)內(nèi)，在第一柵極的上端部的左右兩側(cè)以及在第二柵極的上端部的左右兩側(cè)均設(shè)有發(fā)射極，位于第二柵極與第一柵極之間的兩個(gè)發(fā)射極之間以及位于第一柵極外側(cè)的發(fā)射極上連接有P+區(qū)域。

所述第二柵極的寬度大于第一柵極的寬度。

所述第二絕緣氧化層的寬度大于第一絕緣氧化層的寬度。

本發(fā)明通過改變部分柵極的寬度，進(jìn)而降低了器件發(fā)生短路時(shí)對空穴載流子的收集能力，從而實(shí)現(xiàn)降低短路電流的目的，可以在極小改變器件飽和壓降的前提下，明顯提高器件抗短路能力。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是背景技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

該包括P阱1、第一柵極2、發(fā)射極3、第一絕緣氧化層4、P+區(qū)域5、金屬層6、FS層7、集電極8、第二柵極9、基區(qū)10與第二絕緣氧化層11；在集電極8上設(shè)有FS層7，在FS層7上設(shè)有基區(qū)10，在基區(qū)10上設(shè)有P阱1，在P阱1上設(shè)有金屬層6，在金屬層6內(nèi)設(shè)有左右兩個(gè)第一絕緣氧化層4，在左右兩個(gè)第一絕緣氧化層4之間的金屬層6內(nèi)設(shè)有第二絕緣氧化層11，在第一絕緣氧化層4的下端部連接有第一柵極2，在第二絕緣氧化層11的下端部連接有第二柵極9，第一柵極2與第二柵極9的下端部均位于基區(qū)10內(nèi)，在第一柵極2的上端部的左右兩側(cè)以及在第二柵極9的上端部的左右兩側(cè)均設(shè)有發(fā)射極3，位于第二柵極9與第一柵極2之間的兩個(gè)發(fā)射極3之間以及位于第一柵極2外側(cè)的發(fā)射極3上連接有P+區(qū)域5。

所述第二柵極9的寬度大于第一柵極2的寬度。

所述第二絕緣氧化層11的寬度大于第一絕緣氧化層4的寬度。

本發(fā)明中，集電極8為P+型，F(xiàn)S層7為N+型，基區(qū)10為N型。

本發(fā)明通過增大原胞區(qū)部分第二柵極9的寬度，可以有效降低器件發(fā)生短路時(shí)對空穴的收集能力，從而降低器件短路電流，減輕器件發(fā)生短路時(shí)的發(fā)熱量，實(shí)現(xiàn)提高器件抗短路能力的目的，同時(shí)由于部分溝槽寬度的增寬，器件的飽和壓降不會(huì)有特別明顯的變化。