[发明专利]一种IGBT器件

说明书

本发明实施例提供的一种IGBT器件，包括MOSFET单元阵列，每个MOSFET单元包括：位于n型漂移区顶部的p型体区，位于p型体区内的n型发射极区，位于p型体区之上栅介质层、栅极和n型浮栅，栅极位于栅介质层之上且靠近n型发射极区的一侧，n型浮栅位于栅介质层之上且靠近n型漂移区的一侧，栅极通过电容耦合作用于n型浮栅；至少有一个MOSFET单元的n型浮栅通过栅介质层与p型体区隔离，且至少有一个MOSFET单元的n型浮栅通过一个位于该n型浮栅下方的栅介质层中的开口与p型体区接触形成p‑n结二极管。本发明可以方便的调节IGBT器件的反向恢复速度。

技术领域

本发明属于IGBT器件技术领域，特别是涉及一种反向恢复速度可调的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。现有技术的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。现有技术的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

有鉴于此，本发明的目的是提供一种反向恢复速度可调的IGBT器件，以解决现有技术中的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。

本发明实施例提供的一种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，以及由多个MOSFET单元组成的MOSFET单元阵列，所述MOSFET单元包括：

位于所述n型漂移区顶部的p型体区，位于所述p型体区内的n型发射极区，位于所述p型体区之上的栅极结构，所述栅极结构包括栅介质层、栅极和n型浮栅，所述栅极和所述n型浮栅位于所述栅介质层之上，且所述栅极位于靠近所述n型发射极区的一侧，所述n型浮栅位于靠近所述n型漂移区的一侧，所述栅极通过电容耦合作用于所述n型浮栅；

在所述MOSFET单元阵列中，至少有一个所述MOSFET单元的所述n型浮栅通过所述栅介质层与所述p型体区隔离，且至少有一个所述MOSFET单元的所述n型浮栅通过一个位于该n型浮栅下方的栅介质层中的开口与所述p型体区接触形成p-n结二极管。

可选的，本发明的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，本发明的IGBT器件，所述栅极延伸至所述n型浮栅之上。

可选的，本发明的IGBT器件，所述栅极伸至所述n型浮栅之上且覆盖所述n型浮栅靠近所述n型漂移区一侧的侧壁。

可选的，本发明的IGBT器件，所述开口位于所述n型浮栅下方且靠近所述n型漂移区的一侧。

可选的，本发明的IGBT器件，至少有一个所述MOSFET单元的栅极与所述n型发射极区电性连接。

本发明实施例提供的一种IGBT器件，通过控制形成有p-n结二极管的MOSFET单元的数量，可以方便且准确的调整IGBT器件的反向恢复速度，使得IGBT器件具有更广泛的应用；同时，在调整形成有p-n结二极管的MOSFET单元的数量时，只需要通过修改用于形成栅介质层中的开口的一块掩膜版即可，这可以有效控制IGBT器件的制造成本。

附图说明