所述电荷存储层14用于阻挡第二导电类载流子从所述漂移区1中进入到所述阱区2中。多个沟槽101,各所述沟槽101穿过所述阱区2和所述电荷存储层14且各所述沟槽101的进入到所述漂移区1中;一个所述igbt器件的单元结构中包括一个栅极结构以及形成于所述栅极结构两侧的第二屏蔽电极结构,在所述栅极结构的每一侧包括至少一个所述第二屏蔽电极结构。所述栅极结构包括形成于一个对应的所述沟槽101中的一屏蔽多晶硅4a和多晶硅栅6的叠加结构,所述一屏蔽多晶硅4a组成一屏蔽电极结构。所述多晶硅栅6位于所述一屏蔽多晶硅4a的顶部,所述一屏蔽多晶硅4a和对应的所述沟槽101的底部表面和侧面之间通过一屏蔽介质层3a隔离3a,所述一屏蔽多晶硅4a和所述多晶硅栅6之间通过多晶硅间介质层5a隔离,所述多晶硅栅6和所述沟槽101的侧面之间通过栅介质层5隔离。所述第二屏蔽电极结构由填充于所述栅极结构两侧的所述沟槽101中的第二屏蔽多晶硅4b组成。所述第二屏蔽多晶硅4b和对应的所述沟槽101的底部表面和侧面之间通过第二屏蔽介质层3b隔离。所述一屏蔽介质层3a和所述第二屏蔽介质层3b的工艺条件相同且同时形成,所述一屏蔽多晶硅4a和所述第二屏蔽多晶硅4b的工艺条件相同且同时形成。动态特性又称开关特性,IGBT的开关特性分为两大部分。天津贸易Mitsubishi三菱IGBT模块现货
所述阱区形成于所述漂移区表面的所述硅外延层中。进一步的改进是,令各所述第二屏蔽多晶硅顶部对应的接触孔为屏蔽接触孔。在各所述单元结构中,所述源极接触孔和邻近的一个所述屏蔽接触孔合并成一个接触孔,邻近的所述屏蔽接触孔外侧的所述屏蔽接触孔呈结构。或者,在各所述单元结构中,所述源极接触孔和各所述屏蔽接触孔连接成一个整体结构。进一步的改进是,所述一屏蔽介质层和所述第二屏蔽介质层的工艺条件相同且同时形成,所述一屏蔽多晶硅和所述第二屏蔽多晶硅的工艺条件相同且同时形成。进一步的改进是,一个所述单元结构中包括5个所述沟槽,在所述栅极结构的每一侧包括二个所述第二屏蔽电极结构。进一步的改进是,所述沟槽的步进为1微米~3微米。进一步的改进是,在所述漂移区和所述集电区之间形成有由一导电类型重掺杂区组成的电场中止层。进一步的改进是,所述igbt器件为n型器件,一导电类型为n型,第二导电类型为p型;或者,所述igbt器件为p型器件,一导电类型为p型,第二导电类型为n型。为解决上述技术问题,本发明提供的igbt器件的制造方法包括如下步骤:步骤一、提供一半导体衬底,在所述半导体衬底表面形成由一导电类型轻掺杂区组成的漂移区。江苏定制Mitsubishi三菱IGBT模块供应商正式商用的IGBT器件的电压和电流容量还很有限,远远不能满足电力电子应用技术发展的需求。
由形成于半导体衬底表面的一导电类型轻掺杂区组成。第二导电类型掺杂的阱区,形成于所述漂移区表面。在所述漂移区的底部表面形成有由第二导电类重掺杂区组成的集电区。电荷存储层,所述电荷存储层形成于所述漂移区的顶部区域且位于所述漂移区和所述阱区交界面的底部,所述电荷存储层具有一导电类重掺杂;所述电荷存储层用于阻挡第二导电类载流子从所述漂移区中进入到所述阱区中。多个沟槽,各所述沟槽穿过所述阱区和所述电荷存储层且各所述沟槽的进入到所述漂移区中;一个所述igbt器件的单元结构中包括一个栅极结构以及形成于所述栅极结构两侧的第二屏蔽电极结构,在所述栅极结构的每一侧包括至少一个所述第二屏蔽电极结构。所述栅极结构包括形成于一个对应的所述沟槽中的一屏蔽多晶硅和多晶硅栅的叠加结构,所述一屏蔽多晶硅组成一屏蔽电极结构。所述多晶硅栅位于所述一屏蔽多晶硅的顶部,所述一屏蔽多晶硅和对应的所述沟槽的底部表面和侧面之间通过一屏蔽介质层隔离,所述一屏蔽多晶硅和所述多晶硅栅之间通过多晶硅间介质层隔离,所述多晶硅栅和所述沟槽的侧面之间通过栅介质层隔离。所述第二屏蔽电极结构由填充于所述栅极结构两侧的所述沟槽中的第二屏蔽多晶硅组成。
2)IGBT模块的散热器应根据使用条件和环境及IGBT模块参数进行匹配选择,以保证GBT模块工作时对散热器的要求。为了减少接触热阻,推荐在散热器与IGBT模块之间涂上一层很薄的导热硅脂。3)IGBT模块安装到散热片上时,要先在模块的反面涂上散热绝缘混合剂(导热膏),再用推荐的夹紧力距充分旋紧。另外,散热片上安装螺丝的位置之间的平坦度应控制在100μm以下,表面粗糙度应控制在10μm以下。散热器表面如有凹陷,会导致接触热阻(Rth(c—f)的增加。另外,散热器表面的平面度在上述范围以外时,IGBT模块安装时(夹紧时)会给IGBT模块内部的芯片与位于金属基板间的绝缘基板增加应力,有可能产生绝缘破坏。4)IGBT模块底板为铜板的模块,在散热器与IGBT模块均匀受力后,从IGBT模块边缘可看出有少许导热硅脂挤出为佳。IGBT模块底板为DBC基板的模块,散热器表面必须平整、光洁,采用丝网印刷或圆滚滚动的方法涂敷一薄层导热硅脂后,使两者均匀压接。IGBT模块直接固定在散热器上时,每个螺钉需按说明书中给出的力矩旋紧,螺钉一定要受力均匀,力矩不足导致热阻增加或运动中出现螺钉松动。两点安装紧固螺丝时,一个和第二个依次紧固额定力矩的1/3,然后反复多次使其达到额定力矩。当MOSFET的沟道形成后,从P+基极注入到N-层的空穴(少子),对N-层进行电导调制。
四点安装和两点安装类似。紧固螺丝时,依次对角紧固1/3额定力矩,然后反复多次使其达到额定力矩。5)散热器表面要平整清洁,要求平面度≤150μm,表面光洁度≤6μm,在界面要涂传热导电膏,涂层要均匀,厚度约150μm。6)使用带纹路的散热器时,IGBT模块长的方向顺着散热器的纹路,以减少散热器的变形。两只模块在一个散热器上安装时,短的方向并排摆放,中间留出足够的距离,主要是使风机散热时减少热量叠加,容易散热,大限度发挥散热器的效率。GA系列IGBT单开关型模块的内部接线图IGBT驱动电路下图为M57962L驱动器的内部结构框图,采用光耦实现电气隔离,光耦是快速型的,适合高频开关运行,光耦的原边已串联限流电阻(约185Ω),可将5V的电压直接加到输入侧。它采用双电源驱动结构,内部集成有2500V高隔离电压的光耦合器和过电流保护电路、过电流保护输出信号端子和与TTL电平相兼容的输入接口,驱动电信号延迟大为。当单独用M57962L来驱动IGBT时。有三点是应该考虑的。首先。驱动器的大电流变化率应设置在小的RG电阻的限制范围内,因为对许多IGBT来讲,使用的RG偏大时,会增大td(on)(导通延迟时间),td(off)(截止延迟时间),tr(上升时间)和开关损耗。尽管等效电路为达林顿结构,但流过MOSFET的电流成为IGBT总电流的主要部分。江苏定制Mitsubishi三菱IGBT模块供应商
反之,加反向门极电压消除沟道,切断基极电流,使IGBT关断。天津贸易Mitsubishi三菱IGBT模块现货
对等效MOSFET的控制能力降低,通常还会引起器件击穿问题。晶闸管导通现象被称为IGBT闩锁,具体地说,这种缺陷的原因互不相同,与器件的状态有密切关系。通常情况下,静态和动态闩锁有如下主要区别:当晶闸管全部导通时,静态闩锁出现,只在关断时才会出现动态闩锁。这一特殊现象严重地限制了安全操作区。为防止寄生NPN和PNP晶体管的有害现象,有必要采取以下措施:防止NPN部分接通,分别改变布局和掺杂级别,降低NPN和PNP晶体管的总电流增益。此外,闩锁电流对PNP和NPN器件的电流增益有一定的影响,因此,它与结温的关系也非常密切;在结温和增益提高的情况下,P基区的电阻率会升高,破坏了整体特性。因此,器件制造商必须注意将集电极大电流值与闩锁电流之间保持一定的比例,通常比例为1:5。IGBT模块五种不同的内部结构和电路图1.单管模块,1in1模块单管模块的内部由若干个IGBT并联,以达到所需要的电流规格,可以视为大电流规格的IGBT单管。受机械强度和热阻的限制,IGBT的管芯面积不能做得,电流规格的IGBT需要将多个管芯装配到一块金属基板上。单管模块外部标签上的等效电路如图1所示,副发射极(第二发射极)连接到栅极驱动电路,主发射极连接到主电路中。图1单管。天津贸易Mitsubishi三菱IGBT模块现货