[实用新型]一种IGBT器件

说明书

本实用新型涉及半导体技术领域，公开了一种IGBT器件。其包括：发射区金属层、P型集电区、N‑漂移区以及P+型体区；P型集电区、N‑漂移区以及P+型体区形成PNP三层硅结构；发射区金属层与P+型体区接触连接；其中，少子空穴电流直接通过P+型体区流入发射区金属层。本实用新型实施方式通过取消现有IGBT结构中的N+源区，避免P+型体区与N+源区形成PN结，从而可以消除IGBT闩锁效应，进而有利于提高IGBT的最大电流能力。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种IGBT器件。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)，是由BJT(双极型三极管)和绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，绝缘栅型场效应管也称金属氧化物半导体三极管(Metal Oxide SemiconductorFET，简写为MOSFET)，其兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低，成为现代电力电子技术不可或缺的核心器件。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的IGBT沿用MOS管制造工艺，导致在IGBT中存在闩锁效应，限制了IGBT的最大电流能力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种IGBT器件，通过取消现有IGBT结构中的N+源区，避免P+型体区与N+源区形成PN结，从而可以消除IGBT闩锁效应，进而有利于提高IGBT的最大电流能力。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种IGBT器件，包括：发射区金属层、P型集电区、N-漂移区以及P+型体区；所述P型集电区、N-漂移区以及所述P+型体区形成PNP三层硅结构；所述发射区金属层与所述P+型体区接触连接；其中，少子空穴电流直接通过所述P+型体区流入所述发射区金属层。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，对现有PNPN四层结构的IGBT进行改进，取消了其中的N+源区，并将P+型体区直接与发射区金属层连接，从而得到了包括P型集电区、N-漂移区以及P+型体区的PNP三层硅结构的IGBT。在取消N+源区之后，少子空穴电流则可以直接通过P+型体区流入发射区金属层，对器件功能无影响，并且由于P+型体区处无法产生PN结，从而消除了闩锁效应，进而有利于提高IGBT的最大电流能力。

另外，还包括：N型终止场层；所述N型终止场层位于所述N-漂移区以及所述P型集电区之间。

另外，还包括：与所述P型集电区接触连接的金属集电层。

另外，还包括：栅区；所述PNP硅结构形成有沟槽，所述栅区位于所述沟槽以及所述发射区金属层之间。

另外，所述栅区包括：形成在所述沟槽表面的栅氧化层，形成在所述栅氧化层上的多晶硅栅，以及形成在所述多晶硅栅与所述发射区金属层之间的栅源隔离层。

另外，所述栅源隔离层的材料为硼磷硅玻璃，工艺成熟，便于实现。

另外，所述发射区金属层为一层金属，提供了一种实现方式。

另外，所述发射区金属层包括堆叠连接的多层金属。

另外，所述发射区金属层为合金。

另外，所述发射区金属层为以下任意两者或者三者的合金：钛、镍、铂金、铝、硅以及铜。

附图说明

图1是根据本实用新型第一实施方式的IGBT器件的结构示意图；

图2至图8是图1所示的IGBT器件制备过程的分解结构示意图。