[发明专利]LIGBT、制备方法、智能功率模块、驱动电路及电器

说明书

本发明公开了一种横向绝缘栅双极型晶体管、制备方法、智能功率模块、驱动电路及电器，通过对横向绝缘栅双极型晶体管的阳极结构进行设计，在第四掺杂区上方设置有第二栅结构，因此可以通过第二栅结构控制阳极的载流子通路。当横向绝缘栅双极型晶体管导通时，第二栅结构下方的第四掺杂区以及第五掺杂区正常向漂移区注入载流子，阳极不存在短路结构，因此可以避免横向绝缘栅双极型晶体管产生snapback现象；当横向绝缘栅双极型晶体管关断时，第二栅结构可以控制第四掺杂区表面反型，抽取漂移区以及第二掺杂区中的载流子，从而加速横向绝缘栅双极型晶体管的关断，进而降低了横向绝缘栅双极型晶体管的关断损耗。

技术领域

本发明涉及功率半导体器件领域，尤其涉及一种LIGBT、制备方法、智能功率模块、驱动电路及电器。

背景技术

横向绝缘栅双极型晶体管(Lateral Insulated Gate Bipolar Transistor，LIGBT)具有易于集成、输入阻抗高以及导通压降低等优点，已广泛应用于通信、交通、能源、家用电器等领域。

传统的LIGBT器件在关断的过程中有明显的电荷存储效应，导致较大的关断损耗；阳极短路型横向绝缘栅型双极型晶体管(Shorted-anode Lateral Insulated GateBipolar Transistor，SA-LIGBT)在传统LIGBT器件的基础上，在阳极引入一阳极短路结构N+电极，一方面在LIGBT器件导通的过程中P+区注入效率降低，因此稳态时基区中积累的空穴减少，另一方面在关断的过程中为载流子提供抽取通道，从而提高关断速度，降低LIGBT器件的关态损耗。

但目前的SA-LIGBT器件在具体应用中的关态损耗仍然较大，而且阳极短路结构的引入也使得器件产生snapback现象，限制了LIGBT器件在更多领域的广泛应用。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的LIGBT、制备方法、智能功率模块、驱动电路及电器。

第一方面，提供一种绝缘栅双极型晶体管，包括自底向上依次设置的衬底、漂移区和电极结构，所述漂移区上设置有第一掺杂区和第二掺杂区；

所述第一掺杂区内设置有第三掺杂区，所述第二掺杂区内设置有第四掺杂区以及与所述第四掺杂区接触的第五掺杂区，所述第四掺杂区位于靠近所述第一掺杂区的一侧，所述第五掺杂区位于远离所述第一掺杂区的一侧；

其中，所述漂移区、所述第二掺杂区以及所述第三掺杂区的掺杂类型均为第一掺杂类型；所述第一掺杂区、所述第四掺杂区以及所述第五掺杂区的掺杂类型均为第二掺杂类型；所述第一掺杂类型与所述第二掺杂类型不相同；

所述电极结构包括：与所述第一掺杂区远离所述第二掺杂区的一侧以及所述第三掺杂区导通的发射极电极；位于所述第一掺杂区靠近所述第二掺杂区的一侧的上方的第一栅结构；位于所述第四掺杂区的上方的第二栅结构；与所述第四掺杂区以及所述第五掺杂区导通的集电极电极。

可选地，所述第一掺杂区远离所述第二掺杂区一侧的掺杂浓度高于靠近所述第二掺杂区一侧的掺杂浓度；

所述第五掺杂区的掺杂浓度高于所述第四掺杂区的掺杂浓度。

可选地，所述第一掺杂类型为N型掺杂，所述第二掺杂类型为P型掺杂。

可选地，在所述衬底与所述漂移区之间设置有埋氧层。

可选地，当所述LIGBT导通时，所述第二栅结构的电压等于所述集电极电极的电压，以避免产生电压回跳现象；

当所述LIGBT关断时，所述第二栅结构的电压比所述集电极电极的电压高，以使所述第四掺杂区表面反型，形成少子抽取通道。

第二方面，提供一种LIGBT器件制备方法，包括：

在衬底上制备上漂移区；