[发明专利]IGBT器件

说明书

本申请提供的一种IGBT器件，包括位于n型漂移区(21)顶部的p型体区(22)，位于所述p型体区(22)内的第一n型发射极区(23)；位于所述p型体区(22)之上的第一栅极结构，所述第一栅极结构包括第一栅介质层(24)以及位于所述第一栅介质层(24)之上的第一栅极(26)和n型浮栅(25)，且在横向上，所述n型浮栅(25)位于靠近所述n型漂移区(21)的一侧，所述第一栅极(26)位于靠近所述第一n型发射极区(23)的一侧并延伸至所述n型浮栅(25)之上，介于所述n型浮栅(25)和所述第一栅极(26)之间的绝缘介质层(27)；位于所述第一栅介质层(24)中的一个开口(28)，所述n型浮栅(25)通过所述开口(28)与所述p型体区(22)接触形成p‑n结二极管。

技术领域

本申请属于IGBT器件技术领域，例如涉及一种反向恢复速度快且芯片尺寸小的IGBT器件。

背景技术

IGBT(绝缘栅双极型晶体管)器件是由MOS晶体管和双极型晶体管复合而成的一种器件，其输入极为MOS晶体管，输出极为PNP晶体管。IGBT器件的导通和关断由栅极-发射极电压控制，当栅极-发射极电压大于MOS晶体管的阈值电压Vth时，MOS晶体管内部形成电流沟道并为双极性晶体管提供基极电流，使得IGBT器件导通。当栅极-发射极电压小于MOS晶体管的阈值电压Vth时，MOS晶体管内的电流沟道会被关断，双极性晶体管的基极电流被切断，从而IGBT器件被关断。IGBT器件在关断时，当集电极-发射极电压小于0V时，IGBT器件中寄生的体二极管处于正偏压状态，反向电流从发射极经体二极管流至集电极，此时体二极管的电流存在注入少子载流子现象，而这些少子载流子在IGBT器件再一次开启时进行反向恢复，导致较大的反向恢复电流，反向恢复时间长。

发明内容

本申请提供一种芯片尺寸小且反向恢复速度快的IGBT器件，以解决相关技术中的IGBT器件因少子载流子注入问题造成的反向恢复时间长的技术问题。

本申请提供的一种IGBT器件，包括：

n型集电极区和p型集电极区，位于所述n型集电极区和所述p型集电极区之上的n型漂移区，位于所述n型漂移区顶部的多个p型体区，以及至少一个第一MOSFET单元和至少一个第二MOSFET单元；

所述第一MOSFET单元包括：位于所述p型体区内的第一n型发射极区；位于所述p型体区之上的第一栅极结构，所述第一栅极结构包括第一栅介质层以及位于所述第一栅介质层之上的第一栅极和n型浮栅，且在横向上，所述n型浮栅位于靠近所述n型漂移区的一侧，所述第一栅极位于靠近所述第一n型发射极区的一侧并延伸至所述n型浮栅之上，介于所述第一栅极和所述n型浮栅之间的绝缘介质层；位于所述第一栅介质层中的一个开口，所述n型浮栅通过所述开口与所述p型体区接触形成p-n结二极管；

所述第二MOSFET单元包括：位于所述p型体区内的第二n型发射极区，用于控制介于所述第二n型发射极区和所述n型漂移区之间的电流沟道的开启和关断的第二栅极结构，所述第二栅极结构包括第二栅介质层和第二栅极。

可选的，本申请所述的IGBT器件，还包括位于所述n型集电极区和所述p型集电极区之上的n型场截止区，所述n型场截止区位于所述n型漂移区下方。

可选的，本申请所述的IGBT器件，所述第二MOSFET单元还包括凹陷在所n型漂移区内的栅沟槽，所述第二栅介质层和所述第二栅极位于所述栅沟槽内。

可选的，本申请所述的IGBT器件，所述第一n型发射极区和所述第二n型发射极区位于同一个所述p型体区内。

可选的，本申请所述的IGBT器件，所述第一n型发射极区和所述第二n型发射极区位于两个不同的所述p型体区内。

可选的，本申请所述的IGBT器件，所述第一栅极覆盖所述n型浮栅靠近所述n型漂移区一侧的侧壁。