一种具有陷阱层的制造技术

本发明专利技术提供一种具有陷阱层的

【技术实现步骤摘要】
一种具有陷阱层的IGBT版图结构


[0001]本专利技术涉及功率半导体器件
，具体涉及一种具有陷阱层的
IGBT
版图结构
。

技术介绍

[0002]在电力电子系统中，绝缘栅极双极晶体管
(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)
被广泛应用于工业
、
轨道交通等领域，而逆导型
IGBT(Reverse Conduction IGBT,RC
‑
IGBT)
将
IGBT
与二极管集成在一块晶圆从而大大降低了器件的面积，提高了器件的电流密度而在高压领域有较好的应用前景
。
[0003]传统的逆导型
IGBT
存在负阻现象导致需要增大
N+
集电区域的间隔距离，造成电流密度分布不均匀的问题，针对这一问题
ABB
公司提供的具有引导层的
RC
‑
IGBT
概念大大降低了
N+
集电区域的间隔距离，增加了电流分布均匀性，从而进一步提高了器件输出功率，但引导区域本身面积较大，依然会造成在引导区域局部电流集中问题
。

技术实现思路

[0004]针对以上问题，提出了一种具有陷阱层的
IGBT
版图设计，通过对引入的陷阱层区域进行设计，通过较小面积的陷阱区域作为引导区，增加了
RC
‑
IGBT
区域占比，增加
N+
集电区域的分布范围，降低
N+
集电区域的间隔距离，可以有效的减低器件的关断损耗同时增加器件电流分布的均匀性
。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术技术方案如下：
[0006]一种具有陷阱层的
IGBT
版图结构，版图底板1由背面有陷阱层的
P
型集电极区域4和
RC
‑
IGBT
区域构成，
RC
‑
IGBT
区域包括背面无陷阱层的
P
型集电极区域
2、
背面
N
型集电极区域3两部分
。
[0007]作为优选方式，背面有陷阱层的
P
型集电极区域4作为条形
、
方形
、
六角形
、
圆形窗口存在
。
[0008]作为优选方式，背面有陷阱层的
P
型集电极区域4窗口大小大于相邻背面
N
型集电极区域3的间隔距离
。
[0009]作为优选方式，背面有陷阱层的
P
型集电极区域4与背面
N
型集电极区域3直接接触或间接接触，或者与背面无陷阱层的
P
型集电极区域2直接接触或间接接触
。
[0010]作为优选方式，背面有陷阱层的
P
型集电极区域4均匀分布在
RC
‑
IGBT
的元胞四周，有陷阱层的
P
型集电极区域4与背面无陷阱层的
P
型集电极区域2相接触
。
[0011]作为优选方式，背面有陷阱层的
P
型集电极区域4均匀分布在
RC
‑
IGBT
的元胞四周，有陷阱层的
P
型集电极区域4与背面
N
型集电极区域3相接触
。
[0012]作为优选方式，背面有陷阱层的
P
型集电极区域4呈条形
、
方形
、
六角形
、
或圆形，周围被
RC
‑
IGBT
区域围绕
。
[0013]本专利技术的有益效果是：
[0014]本专利技术提出了一种具有陷阱层的
IGBT
版图设计，通过增加背面陷阱区域，增加
N+
集电区域的分布范围，降低
N+
集电区域的间隔距离，提高器件开关过程中的电流均匀性，提高器件关断速度，降低损耗
。
附图说明
[0015]图1为实例一提供的一种具有陷阱层的
IGBT
版图设计
。
[0016]图2为实例二提供的一种具有陷阱层的
IGBT
版图设计
。
[0017]图3为实例三提供的一种具有陷阱层的
IGBT
版图设计
。
[0018]图4为实例四提供的一种具有陷阱层的
IGBT
版图设计
。
[0019]图5为实例五提供的一种具有陷阱层的
IGBT
版图设计
。
[0020]1为版图底板，2为背面无陷阱层的
P
型集电极区域，3为背面
N
型集电极区域，4为背面有陷阱层的
P
型集电极区域
。
具体实施方式
[0021]下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明
。
其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号
。
在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解
。
然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件
、
材料
、
方法所替代
。
在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作
。
[0022]另外，说明书中所描述的特点
、
操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式
。
[0023]实施例一：
[0024]如图1所示，本实例提供一种具有陷阱层的
IGBT
版图结构
。
[0025]版图底板1由背面有陷阱层的
P
型集电极区域4和
RC
‑
IGBT
区域构成，
RC
‑
IGBT
区域包括背面无陷阱层的
P
型集电极区域
2、
背面
N
型集电极区域3两部分
。
[0026]在该实例中有陷阱层的
P
型集电极区域4呈十字分布，向两边扩散，实际使用中有陷阱层的
P
型集电极区域4也可依据具体应用设置条形
、
方形
、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有陷阱层的
IGBT
版图结构，其特征在于：版图底板
(1)
由背面有陷阱层的
P
型集电极区域
(4)
和
RC
‑
IGBT
区域构成，
RC
‑
IGBT
区域包括背面无陷阱层的
P
型集电极区域
(2)、
背面
N
型集电极区域
(3)
两部分
。2.
根据权利要求1所述的一种具有陷阱层的
IGBT
版图结构，其特征在于：背面有陷阱层的
P
型集电极区域
(4)
作为条形
、
方形
、
六角形
、
圆形窗口存在
。3.
根据权利要求1所述的一种具有陷阱层的
IGBT
版图结构，其特征在于：背面有陷阱层的
P
型集电极区域
(4)
窗口大小大于相邻背面
N
型集电极区域
(3)
的间隔距离
。4.
根据权利要求1所述的一种具有陷阱层的
IGBT
版图结构，其特征在于：背面有陷阱层的
P
型集电极区域
(4)
与背面
N
型集电极区域
(3)
直接接触或间接接触，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泽宏，朱基弦，冯敬成，赵一尚，杨洋，王彤阳，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：