[发明专利]一种IGBT器件及智能功率模块

说明书

本申请公开了一种IGBT器件及智能功率模块。该IGBT器件包括：沿第一方向依次层叠设置集电极、漂移区、发射极及栅极；栅极在集电极上的投影位于发射极在集电极上的投影内，以使发射极间隔集电极和栅极；其中，响应于IGBT导通，发射极靠近栅极的一侧形成沿第一方向朝背离集电极一侧延伸的导电沟道。通过这种方式，能够减小IGBT器件的米勒电容，进而降低开关损耗，且能够提高IGBT器件的耐压能力。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，特别是涉及一种IGBT器件及智能功率模块。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)是由双极型三极管(BJT)和绝缘栅型场效应管(MOSFET)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET器件的高输入阻抗和电力晶体管的低导通压降两方面的优点，由于IGBT具有驱动功率小而饱和压降低的优点，目前IGBT作为一种新型的电力电子器件被广泛应用到各个领域。

如图1所示的IGBT的剖面结构图，在IGBT的集电极101和发射极102之间等效存在集电极-发射极电容，在发射极102和栅极103之间等效存在有栅极-发射极电容，在集电极101与栅极103之间等效存在有门极-集电极电容，即米勒电容。在栅极103对栅极-发射极电容和米勒电容的充电阶段，IGBT开始导通，集电极101电流开始增加，并达到最大负载电流，同时栅极103电压也达到并维持在米勒电压平台。

由于存在米勒电容，所以在IGBT的导通过程中栅极103的电压会维持在米勒电压平台一段时间，在此期间，IGBT的开关损耗比较大。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是如何减小IGBT器件的米勒电容，降低开关损耗，并提高IGBT器件的耐压性能。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种IGBT器件。该IGBT器件包括：沿第一方向依次层叠设置集电极、漂移区、发射极及栅极；栅极在集电极上的投影位于发射极在集电极上的投影内，以使发射极间隔集电极和栅极；其中，响应于IGBT导通，发射极靠近栅极的一侧形成沿第一方向朝背离集电极一侧延伸的导电沟道。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种智能功率模块。该智能功率模块集成有IGBT器件及其驱动控制电路，IGBT器件为上述IGBT器件。

本申请实施例的有益效果是：本申请IGBT器件包括：沿第一方向依次层叠设置集电极、漂移区、发射极及栅极；栅极在集电极上的投影位于发射极在集电极上的投影内，以使发射极间隔集电极和栅极；其中，响应于IGBT导通，发射极靠近栅极的一侧形成沿第一方向朝背离集电极一侧延伸的导电沟道。本申请实施例IGBT器件在栅极与集电极之间设置发射极，能够通过发射极对栅极与集电极进行电位屏蔽，即在米勒电容的两个电极之间设置屏蔽电极，能够通过屏蔽电极减小米勒电容，以缩短米勒电容的充电时间，从而能够降低IGBT器件在米勒平台的开关损耗，进而能够降低IGBT器件的开关损耗；同时，在IGBT器件导通时，发射极靠近栅极的一侧形成的导电沟道沿第一方向朝背离集电极的一侧延伸，使得IGBT器件的导电沟道先沿第一方向朝背离集电极的一侧延伸后，再从发射极延伸至集电极，能够有效增加导电沟道的长度，因此能够提升IGBT器件的耐压性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有IGBT器件的结构示意图；

图2是本申请IGBT器件一实施例的结构示意图；

图3是本申请IGBT器件一实施例的结构示意图；

图4是本申请IGBT器件一实施例的工艺结构示意图；