均热沟槽栅IGBT结构制造技术

本发明专利技术提供一种均热沟槽栅IGBT结构，包括：一个有效IGBT元胞和一个栅极热敏控制单元；所述有效IGBT元胞设置为沟槽栅型IGBT元胞；所述栅极热敏控制单元包括两个热敏电阻和两个二极管；其中一个热敏电阻和一个二极管串联形成第一串联支路用于控制栅极开通速度，第一串联支路的一端连接沟槽栅，另一端连接栅极金属；其中另一个热敏电阻和另一个二极管反向串联形成第二串联支路用于控制栅极关断速度，第二串联支路的一端连接沟槽栅，另一端连接栅极金属。本发明专利技术通过独立设置的沟槽栅以及热敏栅电阻，实现了单个元胞根据自身温度自行调节开关速度，使温度高的元胞降低损耗，从而达到降低自身结温的目的。对于整个IGBT芯片来说实现了热均衡。现了热均衡。现了热均衡。

【技术实现步骤摘要】
均热沟槽栅IGBT结构


[0001]本专利技术属于半导体功率器件领域，尤其是一种均热沟槽栅IGBT结构。

技术介绍

[0002]IGBT结构是通过在功率MOSFET背面衬底引入P+区而专利技术出来的，因此它可以看作是一种将功率MOSFET和BJT相结合起来的新型功率器件，兼具了MOS结构驱动功率而开关速度快，以及BJT器件饱和压降降低而负载能力强的优点，在直流电压为600V及以上的变流系统中逐渐代替MOSFET和BJT器件。因而，IGBT被广泛应用在电机控制、电磁炉、空滤变频、机车牵引、高压直流输电等各个领域，成为最热门的功率器件。
[0003]目前主流的IGBT结构为沟槽栅场截止型IGBT，这种IGBT具有较优的开通关断折衷特性，较高的电流密度，较优面积和导通比值。为了增强面内一致性和提高器件并联特性，在栅极金属和元胞栅极之间集成一个多晶硅的栅电阻。栅电阻值可根据设计需要随意设置，工艺简单并且工艺兼容性强，不需要额外增加光刻版或者工艺步骤。目前，集成栅电阻的IGBT芯片已经使用非常广泛。
[0004]现有技术的局限：1. 栅极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种均热沟槽栅IGBT结构，其特征在于，包括：一个有效IGBT元胞和一个栅极热敏控制单元；所述有效IGBT元胞设置为沟槽栅型IGBT元胞；所述栅极热敏控制单元包括两个热敏电阻和两个二极管；其中一个热敏电阻和一个二极管串联形成第一串联支路用于控制栅极开通速度，第一串联支路的一端连接沟槽栅，另一端连接栅极金属；其中另一个热敏电阻和另一个二极管反向串联形成第二串联支路用于控制栅极关断速度，第二串联支路的一端连接沟槽栅，另一端连接栅极金属。2.如权利要求1所述的均热沟槽栅IGBT结构，其特征在于，每个元胞的沟槽栅都是独立分开的，不与其它元胞的沟槽栅相连。3.如权利要求1所述的均热沟槽栅IGBT结构，其特征在于，第一串联支路中的热敏电阻为负温度系数，第二串联支路中的热敏电阻为正温度系数。4.如权利要求1、2或3所述的均热沟槽栅IGBT结构，其特征在于，所述两个热敏电阻和两个二极管均设置在元胞顶部一侧，并通过绝缘介质层独立隔离并且与元胞体区隔离；第一串联支路包括热敏电阻Rg2和二极管D2，热敏电阻Rg2一端与二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极与元胞中的沟槽栅接触连接；第二串联支路包括热敏电阻Rg1和二极...

【专利技术属性】
技术研发人员：訾彤彤，李哲锋，许生根，
申请(专利权)人：江苏中科君芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：