[发明专利]新型的低噪声低损耗IGBT

说明书

本申请涉及一种新型的低噪声低损耗IGBT，包括N型漂移层，所述的N型漂移层底部依次设置N型缓冲层、P型注入层和集电氧层，所述的集电氧层用于引出集电极，所述的N型漂移层内两侧均开设P体层，每一个P体层内两侧均开设N型发射层，每一个P体层内的两个N型发射层顶部均连接发射极金属层，所述的发射极金属层向外引出发射极，每一个P体层边侧顶部均连接栅氧层且所述的栅氧层同时连接N型发射层和P体层的边侧；所述的栅氧层上设置多晶硅栅层，所述的多晶硅栅层向外引出栅极，两个靠近的P体层中间设置去噪N型层，且所述的去噪N型层最底部低于N型发射层的最底部，且所述的去噪N型层一端插入到P体层内另外一端位于N型漂移层内。

技术领域

本申请属于半导体领域，具体涉及一种新型的低噪声低损耗IGBT。

背景技术

一般的IGBT器件由BJT管和MOS管组成，是电压驱动式功率半导体器件，明显具有MOS管控制端电压控制的优点，在相关的现有技术中IGBT器件的结构比较固化，噪声或损耗问题明显存在，针对这种问题，在现有技术中有如图1所示的一种新型的IGBT器件技术，该器件增加器件的表面电阻改善电流路径，降低器件开关过程中由于栅极电容反向充电导致的大位移电流，抑制传统结构的噪声，另一方面保留了传统结构的P型体区的结构，进而保留了传统结构正向导通压降与关断损耗的折中关系（也即在综合权衡下获得低损耗的效果），再如图1所示的，该器件的关键结构是第二P型体区8内设有高掺杂N型埋层9，且高掺杂N型埋层9位于第二P型体区8的表面下方，通过在第二P型体区表面引入高掺杂的N型埋层，其原理在于，由于阻断了空穴沿着第二P型体区表面及其两侧的多晶硅栅侧壁的流通路径，器件的表面电阻增大。但是实际上该技术中由于增加的N型埋层启动时没有明显的电场，也即实际上很少有电路通过该路径参与启动，所以整体上多数电流还是如更传统技术中一样保持原本的流向，也即器件表面电阻增大并不明显，栅极电容反向充电仍然很明显，所以，这种器件实际的去噪效果仍然不理想。

发明内容

为了克服现有的技术存在的不足, 本申请提供一种新型的低噪声低损耗IGBT，其包括N型漂移层，所述的N型漂移层底部依次设置N型缓冲层、P型注入层和集电氧层，所述的集电氧层用于引出集电极，其特征在于，所述的N型漂移层内两侧均开设P体层，每一个P体层内两侧均开设N型发射层，每一个P体层内的两个N型发射层顶部均连接发射极金属层，所述的发射极金属层向外引出发射极，每一个P体层边侧顶部均连接栅氧层且所述的栅氧层同时连接N型发射层和P体层的边侧；所述的栅氧层上设置多晶硅栅层，所述的多晶硅栅层向外引出栅极，两个靠近的P体层中间设置去噪N型层，且所述的去噪N型层最底部低于N型发射层的最底部，且所述的去噪N型层一端插入到P体层内另外一端位于N型漂移层内。

在优选地实施例中，所述的去噪N型层沿深度截面为L形，且L形去噪N型层对应的拐角处向外引出去噪极。

在优选地实施例中，所述的去噪N型层上部相邻设置去噪导出金属层，所述的去噪导出金属层与多晶硅栅层/栅氧层之间设置绝缘层；所述的去噪导出金属层用于向外引出去噪极。

优选地，所述的去噪N型层从高层到低层配置不同的掺杂浓度区域。

在优选地实施例中，所述的去噪极被配置仅在器件启动时具有有效信号。

进一步的在优选地实施例中，所述的去噪极被配置仅在器件启动时具有有效信号，有效信号的持续时间和信号大小配置如下：

对于同一类产品，在去噪极连接一个与栅极同型号的电容；

在启动器件时获取去噪极所连接“与栅极同型号的电容”的输入端信号并且形成第一变化函数f1；

在启动器件时获取其他的电极噪声信号并且形成等效变化函数f2；

计算第一变化函数f1与等效变化函数f2的卷积函数f3，以卷积函数f3的负数值函数0-f3作为配置函数，将配置函数转换为信号变化分布，信号变化分布包括信号的大小和持续时间；然后按照信号变化分布配置有效信号的持续时间和信号大小。