[發明專利]一種IGBT功率器件

有效

• 申請號: 201910836723.8
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN110534566B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 章文通;楊昆;何俊卿;王睿;喬明;王卓;張波;李肇基
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/06
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

本發明提供一種IGBT功率器件，屬于半導體功率器件技術領域。通過把具有高深寬比的超結區引入漂移區表面或者體內，這樣就能在開態時利用超結的相互耗盡做到減少漂移區少子的存儲效應，在關斷的時候就會有更少的載流子抽取，那么就縮短了關斷時間，減少了關斷損耗，若是將超結做在表面，那么平面柵就變為了鰭型柵，鰭型柵增加了柵極對器件溝道的控制，增加了器件的跨導和溝道電荷量。

技術領域

本發明屬于半導體功率器件技術領域，具體涉及一種IGBT功率器件。

背景技術

在半導體功率器件的設計中，器件結構至關重要。合理的期間設計可以有效的彌補材料缺陷，寄生效應等對器件的影響，避免一般MOS器件的電流能力不足，一般IGBT的開關瞬間延遲效應，從而降低了器件的開關瞬態損耗。相反，不合理的器件結構設計將給器件帶來許多不良的效應。

橫向絕緣柵雙極晶體管(LIGBT:Lateral Insulated Gate Bipolar Transistor)具有高輸入阻抗、電壓控制以及低導通電阻等優點，且具有縱向器件所不具有的易于集成的優勢。因此，橫向絕緣柵雙極晶體管越來越受到關注和推崇，從而發展迅速，應用領域越發寬泛。而一般結構的SOI-IGBT功率器件存在較長的漂移區，但是漂移區越長，其內存儲的載流子數量就越多，關斷時間就越長。現在器件的發展都需要低的導通電阻，即很高的通態電流密度，但是器件的導電電流密度越高，關斷時需要排空和復合的載流子數量就越多，器件的關斷時間就越長。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術存在的問題，提供一種IGBT功率器件。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種IGBT功率器件，包括從下至上依次層疊設置的襯底、埋氧化層、SOI層和鰭型柵結構；

SOI層中具有漂移區、漏阱區、源阱區、第一導電類型重摻雜漏區、第二導電類型重摻雜漏區、第一導電類型重摻雜源區、第二導電類型重摻雜源區、第一導電類型摻雜區和第二導電類型摻雜區；所述SOI層為凸臺狀，其包括凸臺基部和凸臺部；

漂移區位于凸臺基部，漏阱區位于漂移區一側的凸臺基部中，漏阱區的一側面與漂移區的一側面接觸，第一導電類型重摻雜漏區和第二導電類型重摻雜漏區側面相互接觸的位于漏阱區的上端中遠離漂移區的一側；

源阱區位于漂移區另一側的凸臺基部和凸臺部中，所述源阱區的一側面與漂移區的另一側面接觸，第一導電類型重摻雜源區和第二導電類型重摻雜源區側面相互接觸的位于源阱區的上端中遠離漂移區的一側；

第一導電類型摻雜區和第二導電類型摻雜區側面相互接觸的位于部分漂移區上的凸臺部，且位于源阱區凸臺部的一側，第一導電類型摻雜區和第二導電類型摻雜區的接觸面與第一導電類型重摻雜源區和第二導電類型重摻雜源區的接觸面垂直，第一導電類型摻雜區和第二導電類型摻雜區具有高深寬比；

鰭型柵結構位于源阱區上。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步的，所述鰭型柵結構還設置在第一導電類型摻雜區和第二導電類型摻雜區上。

進一步的，所述漏阱區還位于漂移區一側的凸臺部中，且漏阱區的一側面還與第一導電類型摻雜區和第二導電類型摻雜區的一側面接觸。

進一步的，所述漏阱區還位于漂移區一側的凸臺部中，且在第一導電類型摻雜區和第二導電類型摻雜區與漏阱區之間還設置介質耐壓層，所述介質耐壓層的一側面和漏阱區的一側面接觸，介質耐壓層的另一側面與第一導電類型摻雜區和第二導電類型摻雜區的一側面接觸。

進一步的，在第一導電類型摻雜區和第二導電類型摻雜區與源阱區之間還設置介質耐壓層，所述介質耐壓層的一側面和源阱區的一側面接觸，介質耐壓層的另一側面與第一導電類型摻雜區和第二導電類型摻雜區的另一側面接觸。