一种逆阻型IGBT
摘要文本
本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种逆阻型IGBT。本发明的器件，在正向电场截止层N1下表面形成间断高浓度P+集电区和浮空P1区，且P+集电区和浮空的P1被N1阻隔。施加反向阻断电压时，浮空的P1可辅助耗尽N1，降低高浓度的P+集电区/N1结面处高电场峰值，避免集电结发生提前击穿，最终反向耐压电场被N2以及槽结构共同截止；对器件施加正向阻断电压时，浮空的P1和漂移区被N1阻隔，高浓度的N1使正向电场被截止，耗尽区无法扩展到P1，正向耐压不会发生退化。相比于NPT型IGBT结构，可缩短漂移区厚度，实现导通压降和关断损耗更好的折中特性。
申请人信息
- 申请人:电子科技大学; 电子科技大学广东电子信息工程研究院
- 申请人地址:611731 四川省成都市高新西区西源大道2006号
- 发明人: 电子科技大学; 电子科技大学广东电子信息工程研究院
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种逆阻型IGBT |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN201711155622.1 |
| 申请日 | 2017年11月20日 |
| 公告号 | CN107731901B |
| 公开日 | 2024年2月23日 |
| IPC主分类号 | H01L29/06 |
| 权利人 | 电子科技大学; 电子科技大学广东电子信息工程研究院 |
| 发明人 | 罗小蓉; 刘庆; 黄琳华; 魏杰; 李聪; 魏雨夕; 苏伟; 曾莉尧; 曹厚华; 莫日华; 孙燕 |
| 地址 | 四川省成都市高新西区西源大道2006号; 广东省东莞市松山湖高新技术产业开发区总部二路17号 |
专利主权项内容
1.一种逆阻型IGBT，包括N型高阻区，其特征在于，在N型高阻区上表面中部具有第二N型区(6)，位于第二N型区(6)上表面的P阱(1)，并列位于P阱(1)上表面的N型发射区(2)和P型接触区(3)；其中N型发射区(2)和P型接触区(3)相互独立，其共同引出端为发射极；N型高阻区上表面两侧具有两个对称的沟槽，与N型发射区(2)接触的沟槽为槽栅(4)，槽栅(4)包含位于槽内壁的第一绝缘介质层(41)和由第一绝缘介质层(41)包围的第一导电材料(42)，由槽栅(4)中的第一导电材料(42)引出栅电极；与P型接触区(3)接触的沟槽为槽结构(5)，槽结构(5)包含位于槽内壁的第二绝缘介质层(51)和由第二绝缘介质层(51)包围的第二导电材料(52)；在N型高阻区下表面具有第一N型层(7)，所述第一N型层(7)的下层具有多个不连续的P+集电区(8)，P+集电区(8)的掺杂浓度高于N型高阻区的掺杂浓度，P+集电区(8)的引出端为集电极；在相邻的2个P+集电区(8)之间的第一N型层(7)中，具有P型层(9)，施加反向阻断电压时，浮空的P型层(9)可辅助耗尽第一N型层(7)，降低高浓度P+集电区(8)和第一N型层(7)结面处高电场峰值，避免集电结发生提前击穿，最终反向耐压电场被第二N型区(6)以及槽结构(5)共同截止；对器件施加正向阻断电压时，浮空的P型层(9)和漂移区被第一N型层(7)阻隔，高浓度的第一N型层(7)使正向电场被截止，耗尽区无法扩展到P型层(9)，正向耐压不会发生退化。