[发明专利]一种具有终端深能级杂质层的IGBT

摘要

一种具有终端深能级杂质层的IGBT，属于半导体功率器件技术领域。本发明在传统Planar FS-IGBT基础上，在终端漂移区（14）注入一层深能级杂质层（15）。所述的深能级杂质层（15），随着器件温度升高，深能级杂质电离度升高，杂质浓度大幅上升，在IGBT关断时，终端漂移区增加的载流子浓度有效减小终端区P+集电区的空穴发射效率，减小寄生PNP管αPNP，从而有效减少器件的高温漏电流；漂移区增加的电子浓度和P+集电区注入的空穴加速复合，而且深能级杂质本身就是复合中心，进一步加速电子空穴的复合，有效改善关断特性，提高IGBT的可靠性。

主权项

一种具有终端深能级杂质层的IGBT，其元胞结构包括金属有源发射极（1）、多晶硅栅电极（2）、金属集电极（3）、栅氧化层（4）、N+有源区（5）、P型基区（6）、P型等位环（7）、多晶硅场板（8）、金属铝场板（9）、终端区氧化层（10）、终端多晶硅场板（11）、P型场限环（12）、N+电场截止环（13）、N‑漂移区（14）、N+电电场终止层（15），P+集电区（16）；器件从底层往上依次是金属集电极（3）、P+集电区（16）、N+电场终止层（15）、N‑漂移区（14），P型基区（6）位于N‑漂移区（14）顶部，P型基区（6）内具有N+有源区（5），元胞表面分别与N+有源区（5）和P型基区（6）接触的是金属有源发射极（1），元胞表面分别与N+有源区（5）、P型基区（6）和N‑漂移区（8）接触的是二氧化硅栅氧化层（4），二氧化硅栅氧化层（4）表面是多晶硅栅电极（2），多晶硅栅电极（2）与金属有源发射极（1）之间填充绝缘介质；器件终端部分的N‑漂移区（14）中靠近P型基区（6）的位置处具有P型等位环（7），P型等位环（7）上方具有多晶硅场板（8）；器件终端部分的N‑漂移区（14）中远离P型基区（6）的位置处具有N+电场截止环（13），N+电场截止环（13）上方具有第二终端多晶硅场板（11）；P型等位环（7）与N+电场截止环（13）之间的N‑漂移区（14）中具有系列P型场限环（12）；器件终端表面还分别具有与多晶硅场板（8）相连的第一金属铝场板（9），与系列P型场限环（12）相连的终端多晶硅场板（11）和第二金属铝场板（9），与第二终端多晶硅场板（11）相连的第三金属铝场板（9）；所述N‑漂移区（14）的终端部分还注入了一层深能级杂质层（17），所述深能级杂质层（17）在N‑漂移区（14）终端区域内，背面是N+电场终止层（15），正上方是P型等位环（7）、P型场限环（12）和N+电场截止环（13）。