[发明专利]IGBT器件

权利要求书

1.一种IGBT器件，其特征在于，包括：

第一导电类型的漂移区；

形成于所述漂移区背面的具有第二导电类型重掺杂的集电区；

至少两个第一沟槽栅，各所述第一沟槽栅的至少一个侧面形成有沟道区，所述沟道区具有第二导电类型掺杂，所述第一沟槽栅的深度大于所述沟道区的结深，在所述沟道区的表面形成有具有第一导电类型重掺杂的发射区，被所述第一沟槽栅侧面覆盖的所述沟道区的表面用于形成连接所述发射区和所述漂移区的第一沟道；

至少一个浮空区，所述浮空区的两侧由两个对应的所述第一沟槽栅的侧面限定，所述浮空区具有第二导电类型掺杂；

在所述浮空区中形成有至少一个穿过所述浮空区的第二沟槽栅；

在所述浮空区的表面形成有具有第一导电类型掺杂的第一阱区；

所述发射区的表面通过接触孔连接到由正面金属层组成的发射极，所述第一阱区的表面也通过顶部对应的接触孔连接到所述发射极；

被所述第二沟槽栅侧面覆盖的所述浮空区的表面用于形成连接所述第一阱区和所述漂移区的第二沟道，在所述第二沟道对应的所述第二沟槽栅的侧面处，所述第一阱区和浮空区都和所述第二沟槽栅的侧面接触；

所述第二沟槽栅连接控制信号，在IGBT器件导通时，所述第一沟道导通，所述控制信号使所述第二沟道关断从而使所述浮空区呈不导通的浮空结构，从所述集电区进入到所述漂移区中的第二导电类型的载流子会积累在所述浮空区的底部，用于降低所述IGBT的通态压降；在所述IGBT器件关断时，所述第一沟道关断，所述第二沟道导通，积累于所述浮空区底部的第二导电类型的载流子通过所述第二沟道泄放，用于降低所述IGBT器件的关断损耗。

2.如权利要求1所述的IGBT器件，其特征在于：在所述浮空区中形成有两个穿过所述浮空区的第三沟槽栅，两个所述第三沟槽栅位于所述浮空区的两端且位于所述第一阱区外侧；所述第三沟槽栅和所述发射极短接，所述第三沟槽栅和对应侧的邻近的所述第一沟槽栅之间的所述浮空区组成米勒电容调节结构，所述米勒电容调节结构的宽度越小，所述米勒电容越小。

3.如权利要求1或2所述的IGBT器件，其特征在于：在所述漂移区和所述集电区之间还具有缓冲层，所述缓冲层具有掺杂浓度大于所述漂移区的掺杂浓度的第一导电类型掺杂。

4.如权利要求1或2所述的IGBT器件，其特征在于：在所述发射区对应的接触孔的底部的所述沟道区中形成有第二导电类型重掺杂的阱接触区。

5.如权利要求1或2所述的IGBT器件，其特征在于：所述接触孔穿过层间膜。

6.如权利要求1所述的IGBT器件，其特征在于：所述第一沟槽栅包括形成于对应的沟槽的侧面和底部表面的栅介质层和填充于沟槽中的多晶硅栅组成。

7.如权利要求1所述的IGBT器件，其特征在于：所述第二沟槽栅包括形成于对应的沟槽的侧面和底部表面的栅介质层和填充于沟槽中的多晶硅栅组成。

8.如权利要求2所述的IGBT器件，其特征在于：所述第三沟槽栅包括形成于对应的沟槽的侧面和底部表面的栅介质层和填充于沟槽中的多晶硅栅组成。

9.如权利要求1或2所述的IGBT器件，其特征在于：所述沟道区由具有第二导电类型掺杂的阱区组成。

10.如权利要求9所述的IGBT器件，其特征在于：所述浮空区由具有第二导电类型掺杂的阱区组成。

11.如权利要求10所述的IGBT器件，其特征在于：所述浮空区的结深大于等于所述沟道区的结深。

12.如权利要求1或2所述的IGBT器件，其特征在于：所述IGBT为N型器件，第一导电类型为N型，第二导电类型为P型。