【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体功率器件的，具体涉及一种抑制短路电流丝失效的igbt结构。
技术介绍
1、igbt由于其低导通损耗、高耐压、低开关损耗、简单高效的控制电路等特性，逐渐在大功率器件应用中占据了重要的地位。在实际应用中，igbt短路耐受能力作为一项重要参数保证电路在器件短路时有足够长的响应时间以启动保护措施。对于igbt来说，性能存在折中关系，需降低短路饱和电流，即牺牲一定的导通损耗与关断损耗折中性能来获取更优的短路能力。然而，在实际的器件设计中，有一种短路电流丝失效与短路饱和电流无明显相关性，更取决于背面空穴注入效率，随着igbt背面空穴注入效率降低，短路能力急剧下降，使得器件无法通过背面工艺调整来降低igbt器件关断损耗。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种抑制短路电流丝失效的igbt结构，该结构可抑制电流丝失效，提高短路能力，降低关断损耗。
2、为解决上述问题，提供以下技术方案：
3、本专利技术的抑制短路电流丝失效的igbt结构包括第一导电类型的半导体衬底。所述半导体衬底的正面有元胞区，所述半导体衬底的背面有集电极结构。其特点是，所述半导体衬底的漂移区中至少有一条第一导电类型的掺杂区，该掺杂区的宽度不超过1um，掺杂区的掺杂浓度低于半导体衬底的缓冲区浓度、高于所述漂移区的掺杂浓度。所述掺杂区与缓冲区不接触。
4、其中，所述掺杂区覆盖于元胞的所有沟槽之下。
5、同一条掺杂区含有多个掺杂块，多个掺杂块在元胞的沟槽
6、所述元胞区中设置有多个沟槽，沟槽两侧均有第二导电类型的基区；所述沟槽分为栅极沟槽、发射极沟槽或不连接电极沟槽。在一个重复元胞单元中至少有一个栅极沟槽。
7、所述栅极沟槽两侧至少有一个发射极结构。
8、所述发射极结构含有第一导电类型的源区与接触孔，所述接触孔与第一导电类型的源区和第二导电类型的基区同时接触。
9、所述集电极结构含有位于所述半导体衬底背面的第二导电类型的集电极区。
10、采取以上方案，具有以下优点：
11、由于本专利技术的抑制短路电流丝失效的igbt结构的半导体衬底的漂移区中至少有一条第一导电类型的掺杂区，该掺杂区的宽度不超过1um，掺杂区的掺杂浓度低于半导体衬底的缓冲区浓度、高于所述漂移区的掺杂浓度，掺杂区与缓冲区不接触。通过在漂移区引入更高掺杂浓度的第一导电类型区，一方面可以提高正面pn结最大电场值，抑制开关或短路时电流丝产生，避免导致器件安全工作区减小，另一方面可以在加大背面空穴注入进一步抑制短路电流丝失效的情况下，通过器件漂移区加速关断时空穴抽取，降低关断损耗，即可以保证igbt短路能力，也可以降低器件开关损耗。
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1.一种抑制短路电流丝失效的IGBT结构，包括第一导电类型的半导体衬底；所述半导体衬底的正面有元胞区，所述半导体衬底的背面有集电极结构；其特征在于，所述半导体衬底的漂移区中至少有一条第一导电类型的掺杂区，该掺杂区的宽度不超过1um，掺杂区的掺杂浓度低于半导体衬底的缓冲区浓度、高于所述漂移区的掺杂浓度；所述掺杂区与缓冲区不接触。
2.如权利要求1所述的抑制短路电流丝失效的IGBT结构，其特征在于，所述掺杂区覆盖于元胞的所有沟槽之下。
3.如权利要求1所述的抑制短路电流丝失效的IGBT结构，其特征在于，同一条掺杂区含有多个掺杂块，多个掺杂块在元胞的沟槽下依次间隔布置。
4.如权利要求2或3所述的抑制短路电流丝失效的IGBT结构，其特征在于，所述元胞区中设置有多个沟槽，沟槽两侧均有第二导电类型的基区；所述沟槽分为栅极沟槽、发射极沟槽或不连接电极沟槽；在一个重复元胞单元中至少有一个栅极沟槽。
5.如权利要求4所述的抑制短路电流丝失效的IGBT结构，其特征在于，所述栅极沟槽两侧至少有一个发射极结构。
6.如权利要求5所述的抑制短路
7.如权利要求4所述的抑制短路电流丝失效的IGBT结构，其特征在于，所述集电极结构含有位于所述半导体衬底背面的第二导电类型的集电极区。
...【技术特征摘要】
1.一种抑制短路电流丝失效的igbt结构，包括第一导电类型的半导体衬底；所述半导体衬底的正面有元胞区，所述半导体衬底的背面有集电极结构；其特征在于，所述半导体衬底的漂移区中至少有一条第一导电类型的掺杂区，该掺杂区的宽度不超过1um，掺杂区的掺杂浓度低于半导体衬底的缓冲区浓度、高于所述漂移区的掺杂浓度；所述掺杂区与缓冲区不接触。
2.如权利要求1所述的抑制短路电流丝失效的igbt结构，其特征在于，所述掺杂区覆盖于元胞的所有沟槽之下。
3.如权利要求1所述的抑制短路电流丝失效的igbt结构，其特征在于，同一条掺杂区含有多个掺杂块，多个掺杂块在元胞的沟槽下依次间隔布置。
4.如权利要求2或3所述的抑制短路电...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄健，郭亚楠，陈宏，叶士杰，刘洋，刁绅，皮彬彬，
申请(专利权)人：江苏捷捷微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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