一种具有集电极槽的超结逆导型IGBT制造技术

本发明专利技术属于功率半导体技术领域，具体涉及一种具有集电极槽的超结逆导型IGBT。本发明专利技术相对与传统超结RC‑IGBT结构，主要在底部集电区引入集电极槽结构。新器件正向导通且未进入双极模式时，P型条会耗尽集电极槽底部的N漂移区，从而挤占电子电流路径且降低有效电子浓度，从而增大集电极区附近电子电流的分布电阻，使得新器件能在较小元胞尺寸下消除器件snapback效应。新器件关断时，集电极槽结构起到等效缓冲层作用，保证器件能承受高耐压。本发明专利技术的有益效果为，相对于传统超结RC‑IGBT结构，本发明专利技术能在更小元胞尺寸下消除snapback效应，同时具有更快的关断速度，反向二极管模式下电流分布更均匀。

【技术实现步骤摘要】
一种具有集电极槽的超结逆导型IGBT
本专利技术属于功率半导体
，涉及一种具有集电极槽的超结逆导型IGBT(ReverseConducting-InsulatedGateBipolarTransistor，逆导型绝缘栅双极型晶体管)。
技术介绍
绝缘栅双极型晶体管(IGBT)兼具了MOSFET输入阻抗高和驱动简单的优点，以及BJT器件电流密度高和低导通压降的优势，已成为现代电力电子电路应用中的核心电子元器件之一。因其在高压大电流领域内独特的优势，IGBT器件广泛应用于交通运输、智能电网、家用电器、工业、医学、航空航天等众多领域。因为IGBT反向工作时等效为一个开基区PNP三极管，并没有像VDMOS那样的体二极管，因此没有续流能力。在应用电路中，IGBT旁都会有一个反向并联的二极管作为续流保护，以确保系统的安全稳定。但是这样会增加IGBT模块中器件个数、模块的体积及生产成本，而且封装过程中焊点数增加也会影响器件的可靠性，金属连线等产生的寄生效应也会器件的整体性能。文献(HidekiTakahashi,AyaYamamoto,ShinjiAono,TadaharuMinato，12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有集电极槽的超结逆导型IGBT，包括自上而下的MOS元胞结构、N型漂移区(6)和集电极结构；所述MOS元胞结构包括槽栅和P型阱区(3)，P型阱区(3)位于N型漂移区(6)上表面；所述槽栅包括第一绝缘层(41)和位于第一绝缘层(41)中的第一导电材料(51)，第一导电材料(51)的引出端为栅电极(G)；所述槽栅贯穿所述P型阱区(3)延伸入所述N型漂移区(6)中；所述P型阱区(3)上表面具有N+发射极区(1)和P+体接触区(2)，且N+发射极区(1)与绝缘层(41)接触，P+体接触区(2)位于N+发射极区(1)两侧，N+发射极区(1)和P+体接触区(2)的共同引出端为发射极(E)；所述集电极...

【技术特征摘要】
1.一种具有集电极槽的超结逆导型IGBT，包括自上而下的MOS元胞结构、N型漂移区(6)和集电极结构；所述MOS元胞结构包括槽栅和P型阱区(3)，P型阱区(3)位于N型漂移区(6)上表面；所述槽栅包括第一绝缘层(41)和位于第一绝缘层(41)中的第一导电材料(51)，第一导电材料(51)的引出端为栅电极(G)；所述槽栅贯穿所述P型阱区(3)延伸入所述N型漂移区(6)中；所述P型阱区(3)上表面具有N+发射极区(1)和P+体接触区(2)，且N+发射极区(1)与绝缘层(41)接触，P+体接触区(2)位于N+发射极区(1)两侧，N+发射极区(1)和P+体接触区(2)的共同引出端为发射极(E)；所述集电极结构包括多个集电极槽、P+集电区(7)和N+集电区(8)；所述集电极槽包括第二绝缘层(42)和位于第二绝缘层(42)中的第二导电材料(52)，第二导电材料(52)的引出端为第二集电极(CT)，所述集电极槽深入到N型漂移区(6)；所述P+集电区(7)和所述N+集电区(8)由所述集电极槽隔开，所述P+集电区(7)被述集电极槽分隔为多段，所述P+集电区(7)的总长度大于所述N+集电区(8)的长度，并且所述P+集电区(7)和所述N+集电区(8)的共同引出端为集电极(C)；...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗小蓉，魏杰，黄琳华，邓高强，孙涛，赵哲言，刘庆，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51