一种IGBT器件制造技术

本申请公开了一种IGBT器件。该IGBT器件包括：IGBT元胞；栅电极，设置在IGBT元胞上；场氧层，设置在IGBT元胞上；场板，设置于场氧层上，且场板与栅电极间隔设置。通过这种方式，能够提高IGBT器件的耐压性能。提高IGBT器件的耐压性能。提高IGBT器件的耐压性能。

【技术实现步骤摘要】
一种IGBT器件


[0001]本申请涉及半导体
，特别是涉及一种IGBT器件。

技术介绍

[0002]绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)是由双极型三极管(BJT)和绝缘栅型场效应管(MOSFET)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET器件的高输入阻抗和电力晶体管的低导通压降两方面的优点，由于IGBT具有驱动功率小而饱和压降低的优点，目前IGBT作为一种新型的电力电子器件被广泛应用到各个领域。
[0003]本申请的专利技术人在长期的研发过程中发现，现有IGBT的场氧层上覆盖栅电极，在栅电极上施加零偏压或处于不定态(集电极与发射极之间不导通)时，漂移区表面会积累界面电荷，缩短耗尽区的边缘导致电场线集中，因而导致其耐压性能较低。

技术实现思路

[0004]本申请主要解决的技术问题是如何提高IGBT器件的耐压性能。
[0005]为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种IGBT器件。该IGBT器件包括：IGBT元胞；栅电极，设置在IGBT元胞上；场氧层，设置在IGBT元胞上；场板，设置于场氧层背离IGBT元胞的一侧上，且场板与栅电极间隔设置。
[0006]在一具体实施例中，栅电极沿第一方向在IGBT元胞上的投影与场氧层沿第一方向在IGBT元胞上的投影不重叠；其中，第一方向与IGBT元胞的导电沟道方向垂直。
[0007]在一具体实施例中，上述IGBT器件进一步包括：发射极电极，设置在IGBT元胞上，且发射极电极通过连接部与场板连接。
[0008]在一具体实施例中，发射极电极、连接部及场板一体设置。
[0009]在一具体实施例中，栅电极位于发射极电极与场板之间，IGBT器件进一步包括：介质层，设置在发射极电极与场板之间、发射极电极与栅电极之间、场板与栅电极之间。
[0010]在一具体实施例中，上述IGBT器件包括多个场板，间隔设置在IGBT元胞上。
[0011]在一具体实施例中，场板为金属场板或者多晶硅场板。
[0012]在一具体实施例中，上述IGBT器件进一步包括：集电极电极，沿第一方向在IGBT元胞上的投影与场氧层沿第一方向在IGBT元胞上的投影部分重叠；其中，第一方向与IGBT元胞的导电沟道方向垂直。
[0013]在一具体实施例中，IGBT器件进一步包括栅极氧化层，设置在栅电极与IGBT元胞之间；IGBT元胞包括：衬底，埋氧层，沿第一方向层叠设置在衬底的一侧上；漂移区，沿第一方向层叠设置在埋氧层背离衬底的一侧上；发射阱区，设置在漂移区背离埋氧层的一侧上，且与栅极氧化层接触；集电区，设置在漂移区背离埋氧层的一侧上，且与发射阱区间隔设置，漂移区进一步延伸至发射阱区、集电区及场氧层之间，集电极电极设置在集电区背离漂移区的一侧上；发射区，发射阱区设置在发射区及漂移区之间，发射区与发射极电极及栅极
氧化层接触设置；体区，设置在发射阱区背离漂移区的一侧，且与发射区及发射极电极接触。
[0014]本申请实施例的有益效果是：本申请IGBT器件包括：IGBT元胞；栅电极，设置在IGBT元胞上；场氧层，设置在IGBT元胞上；场板，设置于场氧层背离IGBT元胞的一侧上，且场板与栅电极间隔设置。通过这种方式，本申请实施例IGBT器件将设置在场氧层上的场板与栅电极间隔设置，使得IGBT器件截止，即栅电极上施加零偏压或处于不定态，集电极与发射极之间不导通时，设置的场板可看作负压源，可避免界面电荷的积累，耗尽区边缘向外扩展，电场线变稀疏，因此能够提高IGBT器件的耐压性能。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1是IGBT器件部分结构的结构示意图；
[0017]图2是本申请IGBT器件一实施例的结构示意图；
[0018]图3是本申请IGBT器件一实施例的结构示意图；
[0019]图4是本申请IGBT器件一实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0021]在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
[0022]在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0023]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领
域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0024]IGBT器件的电极结构包括栅电极、发射极电极和集电极电极；通过给栅电极施加电压，可控制集电极电极与发射极电极之间的通断：栅电极与发射极电极之间不施加电压时，集电极电极与发射极电极之间断开；栅电极与发射极电极之间施加阈值电压时，集电极电极与发射极电极之间导通。
[0025]本申请的专利技术人在长期的研发工作中发现，如图1所示，通常IGBT器件的场氧层11上的金属层(场板)12上所加偏压为0时，耗尽区13的边缘如曲线A所示；金属层12上所加偏压为正时，N漂移区14的电子会被吸引到场氧层11的下表面，形成积累层，缩短了耗尽区13的边缘，耗尽区13的边缘如曲线B所示；金属层12上所加偏压为负时，N区漂移区14的电子将会被排斥到场氧层11外，表面形成耗尽层，耗尽区13的边缘将会延长，如曲线C所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种IGBT器件，其特征在于，包括：IGBT元胞；栅电极，设置在所述IGBT元胞上；场氧层，设置在所述IGBT元胞上；场板，设置于所述场氧层上，且所述场板与所述栅电极间隔设置。2.根据权利要求1所述的IGBT器件，其特征在于，所述栅电极沿第一方向在所述IGBT元胞上的投影与所述场氧层沿所述第一方向在所述IGBT元胞上的投影不重叠；其中，所述第一方向与所述IGBT元胞的导电沟道方向垂直。3.根据权利要求1所述的IGBT器件，其特征在于，进一步包括：发射极电极，设置在所述IGBT元胞上，且所述发射极电极通过连接部与所述场板连接。4.根据权利要求3所述的IGBT器件，其特征在于，所述发射极电极、所述连接部及所述场板一体设置。5.根据权利要求3所述的IGBT器件，其特征在于，所述栅电极位于所述发射极电极与所述场板之间，所述IGBT器件进一步包括：介质层，设置在所述发射极电极与所述场板之间、所述发射极电极与所述栅电极之间、所述场板与所述栅电极之间。6.根据权利要求1所述的IGBT器件，其特征在于，包括多个所述场板，间隔设置在所述IGBT元胞上。7.根据权利要求1所述的IGBT器件，其特征在于，所述场板为金属场板或者多晶硅场板。8.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘利书，
申请(专利权)人：美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：