一种具有低噪声低开关损耗特性的IGBT器件制造技术

本发明专利技术属于功率半导体器件技术领域，具体的说涉及一种具有低噪声低开关损耗特性的IGBT器件。本发明专利技术通过在传统IGBT器件的分立浮空pbody区8内引入低噪声的P+型JFET源区13、N+型JFET栅极区14和P‑型JFET沟道区15结构，以此在器件正向导通时存储空穴增强电导调制，关断时快速泄放空穴，降低关断时间；同时通过介质层10在JFET栅极区14形成半包围结构，降低器件的密勒电容Cgc，抑制了JFET结构中寄生NPN开启对有效栅极电压的影响，达到了在保证低噪声的条件下，降低开关时间和开关损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种具有低噪声低开关损耗特性的IGBT器件
本专利技术属于功率半导体器件
，具体涉及一种具有低噪声低开关损耗特性的IGBT器件。
技术介绍
随着轨道交通、智能电网、风力发电等领域的快速发展，绝缘栅双极晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)凭借着栅极控制简单、输入阻抗高、电流密度大、饱和压降低等优点，已成为中高功率范围内的主流功率开关器件之一，同时还将继续朝着高压大电流、低功率损耗、高工作温度和高可靠性等方向发展。高压IGBT通常采用平面栅结构，用于高铁、电力输运等对可靠性要求很高的环境，但平面栅型IGBT因为寄生JFET电阻，相比于槽栅型结构，其饱和压降大，增加了通态损耗；同时槽栅型IGBT(TrenchIGBT)元胞间距小，电流密度大，已成为降低导通损耗的常用结构。而TIGBT在槽栅底部存在电场峰值，限制了阻断电压的提高，同时其短路电流较大，抗短路能力较弱；可通过在槽栅底部引入P-floating屏蔽层可降低电场峰值，但会引入额外的JFET电阻而使导通损耗增加；在槽栅间的P基区中同时引入钳位二极管，能同时改善Eoff-Vcesat优化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有低噪声低开关损耗特性的IGBT器件，其元胞结构包括从下至上依次层叠设置的金属集电极(7)、P+集电区(6)、N型缓冲层(5)、N‑漂移区(4)和金属发射极(11)；所述N‑漂移区(4)的顶层中间区域设有分立P+浮空pbody区(8)，所述分立P+浮空pbody区(8)的两侧分别设有P+基区(2)，所述P+基区(2)的顶层设有N+发射区(1)；所述P+基区(2)和N+发射区(1)通过金属发射极(11)与分立P+浮空pbody区(8)相接触；所述P+基区(2)和N+发射区(1)与分立P+浮空pbody区(8)之间设有栅极结构，所述栅极结构包括栅电极(9)和栅介质层(3)，栅介质层(3)...

【技术特征摘要】
1.一种具有低噪声低开关损耗特性的IGBT器件，其元胞结构包括从下至上依次层叠设置的金属集电极(7)、P+集电区(6)、N型缓冲层(5)、N-漂移区(4)和金属发射极(11)；所述N-漂移区(4)的顶层中间区域设有分立P+浮空pbody区(8)，所述分立P+浮空pbody区(8)的两侧分别设有P+基区(2)，所述P+基区(2)的顶层设有N+发射区(1)；所述P+基区(2)和N+发射区(1)通过金属发射极(11)与分立P+浮空pbody区(8)相接触；所述P+基区(2)和N+发射区(1)与分立P+浮空pbody区(8)之间设有栅极结构，所述栅极结构包括栅电极(9)和栅介质层(3)，栅介质层(3)沿器件垂直方向延伸进入N-漂移区(4)中形成沟槽，所述栅电极(9)设置在沟槽中；所述栅介质层(3)的一侧与P+基区(2)、N+发射区(1)和N-漂移区(4)接触，其特征在于：所述栅介质层(3)的另一侧与分立P+浮空pbody区(8)通过N-漂移区(4)相隔离；所述分立P+浮空pbody区(8)中还设有N+型JFET栅极区(14)、P+型JFET源区(13)和P-型JFET沟道区(15)形成的JFET结构；P-型JFET沟道区(15)设置在分立P+浮空pbody区(8)顶层的中间...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泽宏，彭鑫，杨洋，赵一尚，贾鹏飞，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51