【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，特别是涉及一种igbt器件结构及其制备方法。
技术介绍
1、igbt（insulated gate bipolar transistor，绝缘栅双极型晶体管） 器件通常应用于电机，变频器，pfc等多种大电流应用领域，在大多数igbt领域中，需要igbt器件能够有10us的短路时间，为保igbt证器件有10us的短路时间，需降低igbt器件电流密度，这样会极大的增加igbt器件的导通损耗，使得igbt器件的工作效率降低。
2、通常当igbt器件短路发生时，需要通过外围过流检测电路，当外围过流检测电路检测到大电路时，会将信号传递至mcu（microcontroller unit，微控制单元），mcu会将控制信号发送至驱动芯片（driver ic），驱动芯片控制igbt器件关断，降低电流，减少器件发热，避免烧毁。然而，上述方式需要比较复杂的外围过流检测电路，会导致整体结构比较复杂，生产成本较高；外围检测电路因为需要检测信号，传递信号需要一定时间，因此对igbt抗短路能力有较高要求。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种igbt器件结构及其制备方法，旨在解决现有igbt器件为了达到igbt器件的短路能力，需要降低igbt器件的电流密度，从而极大的增加igbt器件的导通损耗，使得igbt器件的工作效率降低的问题；以及为了及时关断igbt器件，减少器件发热，避免烧毁，需要复杂的外围过流检测电路，从而导致的整体结构比较复杂，生产
2、第一方面，本专利技术提供了一种igbt器件结构，包括：
3、igbt器件，包括igbt栅极、igbt发射极和igbt集电极；
4、pmos管，包括栅极、源极及漏极；所述pmos管的漏极与所述igbt发射极电连接，所述pmos管的栅极与所述igbt栅极电连接。
5、本专利技术的igbt器件结构中，通过在igbt 器件的igbt发射极和igbt栅极之间增设pmos管，并将所述pmos管的漏极与所述igbt发射极电连接，所述pmos管的栅极与所述igbt栅极电连接，当所述igbt器件结构短路发生时，所述pmos管的栅极会导通，将所述igbt器件的igbt栅极和igbt发射极短接，关断所述igbt器件，降低电流，不需要降低igbt器件的电流密度即可保证igbt器件的短路能力，会降低igbt器件的导通损耗，可以提高igbt器件的工作效率；同时，由于所述igbt器件在所述pmos管的协助下可以自己关断，使得所述igbt器件具有更快的关断速度和更高的电流密度。
6、在其中一个实施例中，所述igbt器件结构还包括衬底，所述igbt器件及所述pmos管均位于所述衬底上。
7、在其中一个实施例中，所述igbt器件结构还包括：
8、第一布线层，与所述pmos管的栅极及所述igbt栅极电连接；
9、第二布线层，与所述pmos管的漏极及所述igbt发射极电连接；
10、第三布线层，与所述pmos管的源极电连接。
11、在其中一个实施例中，所述igbt器件结构还包括：
12、层间介质层，所述层间介质层覆盖所述igbt器件及所述pmos管；所述第一布线层、所述第二布线层及所述第三布线层均位于所述层间介质层的上表面；
13、第一导电插塞，位于所述层间介质层内，一端与所述igbt栅极相连接，另一端与所述第一布线层相连接；
14、第二导电插塞，位于所述层间介质层内，一端与所述pmos管的栅极相连接，另一端与所述第一布线层相连接；
15、第三导电插塞，位于所述层间介质层内，一端与所述pmos管的漏极及所述igbt发射极相连接，另一端与所述第二布线层相连接；
16、第四导电插塞，位于所述层间介质层内，一端与所述pmos管的源极相连接，另一端与所述第三布线层相连接。
17、在其中一个实施例中，所述pmos管的阈值电压为5v~8v。
18、第二方面，本专利技术还提供了一种igbt器件结构的制备方法，所述igbt器件结构的制备方法包括：
19、提供衬底；
20、于所述衬底上形成igbt器件及pmos管；所述igbt器件包括igbt栅极、igbt发射极和igbt集电极；所述pmos管包括栅极、源极及漏极；
21、将所述pmos管的漏极与所述igbt发射极电连接，并将所述pmos管的栅极与所述igbt栅极电连接。
22、本专利技术的igbt器件结构的制备方法中，通过在igbt 器件的igbt发射极和igbt栅极之间增设pmos管，并将所述pmos管的漏极与所述igbt发射极电连接，所述pmos管的栅极与所述igbt栅极电连接，当所述igbt器件结构短路发生时，所述pmos管的栅极会导通，将所述igbt器件的igbt栅极和igbt发射极短接，关断所述igbt器件，降低电流，不需要降低igbt器件的电流密度即可保证igbt器件的短路能力，会降低igbt器件的导通损耗，可以提高igbt器件的工作效率；同时，由于所述igbt器件在所述pmos管的协助下可以自己关断，使得所述igbt器件具有更快的关断速度和更高的电流密度。
23、在其中一个实施例中，于所述衬底上形成igbt器件及pmos管包括：
24、于所述衬底的上表面形成n型漂移区；
25、于所述n型漂移区内形成p型阱区；
26、于所述n型漂移区的上表面形成igbt栅极，并于所述p型阱区的上表面形成pmos管的栅极；所述igbt栅极与所述p型阱区具有间距；
27、于所述pmos管的栅极相对两侧的所述p型阱区内分别形成第一n型掺杂区和第二n型掺杂区；所述第一n型掺杂区为所述pmos管的漏极及所述igbt发射极，所述第二n型掺杂区为所述pmos管的源极。
28、在其中一个实施例中，于所述衬底上形成igbt器件及pmos管之后，将所述pmos管的漏极与所述igbt发射极电连接，并将所述pmos管的栅极与所述igbt栅极电连接之前，还包括：
29、于所述n型漂移区的上表面形成层间介质层，所述层间介质层覆盖所述igbt器件及所述pmos管。
30、在其中一个实施例中，将所述pmos管的漏极与所述igbt发射极电连接，并将所述pmos管的栅极与所述igbt栅极电连接包括：
31、于所述层间介质层内形成第一导电插塞、第二导电插塞、第三导电插塞和第四导电插塞，并于所述层间介质层的上表面形成第一布线层、第二布线层和第三布线层；所述第一导电插塞的一端与所述igbt栅极相连接；所述第二导电插塞的一端与所述pmos管的栅极相接触；所述第三导电插塞的一端与所述第一n型掺杂区相接触；所述第四导电插塞的一端与所述第二n型掺杂区相接触；
32、所述第一布线层与所述第一导电插塞本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种IGBT器件结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的IGBT器件结构，其特征在于，所述IGBT器件结构还包括衬底，所述IGBT器件及所述PMOS管均位于所述衬底上。
3.根据权利要求1所述的IGBT器件结构，其特征在于，所述IGBT器件结构还包括：
4.根据权利要求3所述的IGBT器件结构，其特征在于，所述IGBT器件结构还包括：
5.根据权利要求1至4中任一项所述的IGBT器件结构，其特征在于，所述PMOS管的阈值电压为5V~8V。
6.一种IGBT器件结构的制备方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的IGBT器件结构的制备方法，其特征在于，于所述衬底上形成IGBT器件及PMOS管包括：
8.根据权利要求7所述的IGBT器件结构的制备方法，其特征在于，于所述衬底上形成IGBT器件及PMOS管之后，将所述PMOS管的漏极与所述IGBT发射极电连接，并将所述PMOS管的栅极与所述IGBT栅极电连接之前，还包括：
9.根据权利要求8所述的IGBT器件结构的制备方
10.根据权利要求6至9中任一项所述的IGBT器件结构的制备方法，其特征在于，所述PMOS管的阈值电压为5V~8V。
...【技术特征摘要】
1.一种igbt器件结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的igbt器件结构，其特征在于，所述igbt器件结构还包括衬底，所述igbt器件及所述pmos管均位于所述衬底上。
3.根据权利要求1所述的igbt器件结构，其特征在于，所述igbt器件结构还包括：
4.根据权利要求3所述的igbt器件结构，其特征在于，所述igbt器件结构还包括：
5.根据权利要求1至4中任一项所述的igbt器件结构，其特征在于，所述pmos管的阈值电压为5v~8v。
6.一种igbt器件结构的制备方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的igbt器件...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯晓伟，柴展，罗杰馨，
申请(专利权)人：上海功成半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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