[实用新型]绝缘栅双极晶体管跨导控制结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种IGBT管芯结构，尤其是一种IGBT管芯的绝缘栅双极晶体管跨导控制结构。

背景技术

半导体功率器件正在日新月异地向前发展着。近年来，继晶闸管、双向晶闸管、可关断晶闸管、巨型晶体管等功率器件之后，又出现一类新的成员——绝缘栅双极晶体管(IGBT)及MOS控制晶闸管(MCT)。这类新型的功率器件具有较为容易的电压控制、很强的电流处理能力和良好的高频工作特征。随着这类器件的断态电压耐量不断提高、通态电流容量的增大，在范围广泛的应用领域中，必将逐步替代早期的功率器件而成为主宰力量。

通常的IGBT管芯是在N型单晶硅片之不同部分以扩散工艺制作成不同导电类型的区域。一般在硅片上分布着许多以多晶体为栅极的纵向沟槽，多晶体四周以SiO2作为栅绝缘层。该种结构的IGBT管尚有不足之处，其抗短路能力较差。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种绝缘栅双极晶体管跨导控制结构，能有效地控制IGBT的跨导，在不增加通态降压的同时降低了饱和电流，从而提高了器件的抗短路能力，提高了IGBT运行的安全性、可靠性。

按照本实用新型提供的技术方案，一种绝缘栅双极晶体管跨导控制结构，包括N型硅片、集电区、沟槽区、发射区、集电极，所述沟槽区在N型硅片上形成于集电区上层，所述发射区在N型硅片上形成于沟槽区上层，集电区下层设有一薄层集电极；所述N型硅片上层敷有电极的金属层；所述集电极下面敷有集电极金属层；N型硅片上设有若干沟槽，特征是：若干沟槽内填有二氧化硅填料或沟槽内侧涂有一层栅绝缘层，并在栅绝缘层中填有硅多晶填料。

所述二氧化硅填料和硅多晶填料填入的沟槽相间隔设置。

本实用新型与已有技术相比具有以下优点：

本实用新型能有效地控制IGBT的跨导，在不增加通态降压的同时降低了饱和电流，从而提高了器件的抗短路能力，提高了IGBT运行的安全性、可靠性。

附图说明

图1为本实用新型IGBT管芯的纵剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图所示：包括N型硅片1、电极的金属层2、发射区3、硅多晶填料4、栅绝缘层5、二氧化硅填料6、沟槽区7、集电区8、集电极9及集电极金属层10等。

图1为IGBT管芯的纵剖面。包括N型硅片1、集电区8、沟槽区7、发射区3、集电极9、栅绝缘层5、硅多晶填料4、二氧化硅填料和金属层6，所述沟槽区7在N型硅片1上形成于集电区8上层，所述发射区3在N型硅片1上形成于沟槽区7上层，集电区8下层设有一薄层集电极9；所述N型硅片1上层敷有电极的金属层2；所述集电极9下面敷有集电极金属层10；N型硅片1上设有若干沟槽，若干沟槽内填有二氧化硅填料6或沟槽内侧涂有一层栅绝缘层5，并在栅绝缘层5中填有硅多晶填料4。所述二氧化硅填料6和硅多晶填料4填入的沟槽相间隔设置。