一种基于沟道耗尽浅P阱的快关断SJ-IGBT器件制造技术

本技术公开了一种基于沟道耗尽浅P阱的快关断SJ‑I GBT器件，包括外延层，所述外延层中周期性排布有P柱和N柱，所述N柱的上方设置有P型基区，所述P柱包括第一P柱和第二P柱，所述第一P柱的上端通过浅P阱与P型基区连接，所述浅P阱的上方设置有第一栅电极。本技术中，在SJ‑I GBT器件开启时通过第一栅电极的栅压使浅P阱耗尽，阻断第一P柱对空穴的抽取，并抑制空穴流向第一P柱顶端，增加N‑漂移区的载流子注入浓度，提高器件电流密度，降低器件导通损耗；在SJ‑I GBT器件断开时浅P阱会恢复，从而使空穴抽取通道打开，通过第一P柱对空穴的抽取加快SJ‑I GBT器件的关断速度；结构简单，实用性强。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于集成电路，特别是涉及一种基于沟道耗尽浅p阱的快关断sj-igbt器件。

技术介绍

1、相比传统的硅基igbt(insulated gate bipolar transistor，绝缘栅双极型晶体管)器件，sj-igbt(sj：super junction,超结)器件在漂移区中引入周期性交替排列的n柱和p柱，利用n柱和p柱的横向耗尽来改善电场分布，从而在相同的漂移区长度下具备更高的耐压以及更高的电流密度。sj-igbt器件的关断速度主要取决于关断时的少子抽取速度。

2、请参阅图1，现有的sj-igbt器件中，p柱通常位于p_base(p型基区)的正下方，并与p_base相连，利用n、p柱的横向耗尽来改善电场分布。这样可以在相同的漂移区长度下具备更高的耐压以及更高的电流密度(实质是较浓的sj-nepi区域产生cs层作用)，由于p柱对空穴的抽取，关断速度较快。但是，由于p柱区提供了直接连接p_base的空穴抽取通道，影响了正向导通下传统sj-igbt的电导调制水平，使sj-igbt器件表现出较大的vcesat(饱和压降)。

3、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于沟道耗尽浅P阱的快关断SJ-IGBT器件，其特征在于：包括外延层，所述外延层中周期性排布有P柱和N柱，所述N柱的上方设置有P型基区，所述P柱包括第一P柱和第二P柱，所述第一P柱的上端通过浅P阱与P型基区连接，所述浅P阱的上方设置有第一栅电极，所述第一栅电极与外延层之间设置有第一栅氧层。

2.如权利要求1所述的一种基于沟道耗尽浅P阱的快关断SJ-IGBT器件，其特征在于：所述外延层的下方设置有P+集电极区，所述外延层上设置有介质层，所述第一栅电极位于第一栅氧层和介质层之间；所述P型基区的上方设置有发射区。

3.如权利要求1所述的一种基于沟道耗尽浅P阱的快...

【技术特征摘要】

1.一种基于沟道耗尽浅p阱的快关断sj-igbt器件，其特征在于：包括外延层，所述外延层中周期性排布有p柱和n柱，所述n柱的上方设置有p型基区，所述p柱包括第一p柱和第二p柱，所述第一p柱的上端通过浅p阱与p型基区连接，所述浅p阱的上方设置有第一栅电极，所述第一栅电极与外延层之间设置有第一栅氧层。

2.如权利要求1所述的一种基于沟道耗尽浅p阱的快关断sj-igbt器件，其特征在于：所述外延层的下方设置有p+集电极区，所述外延层上设置有介质层，所述第一栅电极位于第一栅氧层和介质层之间；所述p型基区的上方设置有发射区。

3.如权利要求1所述的一种基于沟道耗尽浅p阱的快关断sj-igbt器件，其特征在于：所述外延层包括n型缓冲区、位于n型缓冲区上方的n-漂移区以及位于n-漂移区上方的n+阻挡区，所述p型基区设置在n+阻挡区上部。

4.如权利要求3所述的一种基于沟道耗尽浅p阱的快关断sj-igbt器件，其特征在于：所述p柱设置在n+阻挡区，且所述p柱向下伸入n-漂移区中；所述p柱周围的n-漂移区和n+阻挡区形成n柱，从而形成p柱与n柱周期性交替设置的结构。

5.如权利要求3所述的一种基于沟道耗尽浅p阱的快关断sj-igbt器件，其特征在于：所述n+阻挡区开设有沟槽，所述沟槽中设置有第二栅电极，所述第一栅电极延...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩文，
申请(专利权)人：重庆万国半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：