[實用新型]具有高抗短路能力的IGBT器件

有效

• 申請號: 201720012859.3
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN206388708U
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 程煒濤;姚陽;王海軍;葉甜春
• 申請（專利權）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事務所(普通合伙)32104
• 代理人: 曹祖良,涂三民

技術領域

本實用新型涉及一種IGBT器件，本實用新型尤其是涉及一種具有高抗短路能力的IGBT器件，本實用新型屬于半導體功率器件領域。

背景技術

現有技術的結構，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），這樣會帶來飽和電流較大的負面影響，進而降低器件的抗短路能力。

如圖2所示，現有的器件結構中柵極2的寬度一致，這樣會導致在原胞密度較高的情況下，器件的短路電流較高。當器件發生短路時，較高短路電流會引起較高的發熱量，更容易導致器件失效，抗短路能力較差。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，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。

按照本實用新型提供的技術方案，所述包括P阱、第一柵極、發射極、第一絕緣氧化層、P+區域、金屬層、FS層、集電極、第二柵極、基區與第二絕緣氧化層；在集電極上設有FS層，在FS層上設有基區，在基區上設有P阱，在P阱上設有金屬層，在金屬層內設有左右兩個第一絕緣氧化層，在左右兩個第一絕緣氧化層之間的金屬層內設有第二絕緣氧化層，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內，在第一柵極的上端部的左右兩側以及在第二柵極的上端部的左右兩側均設有發射極，位于第二柵極與第一柵極之間的兩個發射極之間以及位于第一柵極外側的發射極上連接有P+區域。

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。

本實用新型通過改變部分柵極的寬度，進而降低了器件發生短路時對空穴載流子的收集能力，從而實現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是本實用新型的結構示意圖。

圖2是背景技術的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型作進一步說明。

該包括P阱1、第一柵極2、發射極3、第一絕緣氧化層4、P+區域5、金屬層6、FS層7、集電極8、第二柵極9、基區10與第二絕緣氧化層11；在集電極8上設有FS層7，在FS層7上設有基區10，在基區10上設有P阱1，在P阱1上設有金屬層6，在金屬層6內設有左右兩個第一絕緣氧化層4，在左右兩個第一絕緣氧化層4之間的金屬層6內設有第二絕緣氧化層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10內，在第一柵極2的上端部的左右兩側以及在第二柵極9的上端部的左右兩側均設有發射極3，位于第二柵極9與第一柵極2之間的兩個發射極3之間以及位于第一柵極2外側的發射極3上連接有P+區域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。

本實用新型中，集電極8為P+型，FS層7為N+型，基區10為N型。

本實用新型通過增大原胞區部分第二柵極9的寬度，可以有效降低器件發生短路時對空穴的收集能力，從而降低器件短路電流，減輕器件發生短路時的發熱量，實現提高器件抗短路能力的目的，同時由于部分溝槽寬度的增寬，器件的飽和壓降不會有特別明顯的變化。