CN117199120A - Igbt器件结构及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体技术领域。本发明涉及一种IGBT器件结构及其制备方法。IGBT器件结构包括:IGBT器件和PNP三极管;PNP三极管的集电极与IGBT发射极电连接,PNP三极管的基极与IGBT栅极电连接。本发明的IGBT器件结构中,通过在IGBT器件的IGBT发射极和IGBT栅极之间增设PNP三极管,当IGBT器件结构短路发生时,PNP三极管会处于放大状态,将IGBT器件的IGBT栅极和IGBT发射极短接,关断IGBT器件,降低电流,不需要降低IGBT器件的电流密度即可保证IGBT器件的短路能力,会降低IGBT器件的导通损耗,提高IGBT器件的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,特别是涉及一种IGBT器件结构及其制备方法。
背景技术
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管) 器件通常应用于电机,变频器,PFC等多种大电流应用领域,在大多数IGBT领域中,需要IGBT器件能够有10us的短路时间,为保IGBT证器件有10us的短路时间,需降低IGBT器件电流密度,这样会极大的增加IGBT器件的导通损耗,使得IGBT器件的工作效率降低。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种IGBT器件结构及其制备方法,旨在解决现有IGBT器件为了达到IGBT器件的短路能力,需要降低IGBT器件的电流密度,从而极大的增加IGBT器件的导通损耗,使得IGBT器件的工作效率降低的问题。
第一方面,本发明提供了一种IGBT器件结构,包括:IGBT器件和PNP三极管;
所述IGBT器件包括IGBT栅极、IGBT发射极和IGBT集电极;
所述PNP三极管包括发射极、集电极和基极;所述PNP三极管的集电极与所述IGBT发射极电连接,所述PNP三极管的基极与所述IGBT栅极电连接。
本发明的IGBT器件结构中,通过在IGBT 器件的IGBT发射极和IGBT栅极之间增设PNP三极管,当所述IGBT器件结构短路发生时,所述PNP三极管会处于放大状态,将所述IGBT器件的IGBT栅极和IGBT发射极短接,关断所述IGBT器件,降低电流,不需要降低IGBT器件的电流密度即可保证IGBT器件的短路能力,会降低IGBT器件的导通损耗,提高IGBT器件的工作效率。
在其中一个实施例中,所述IGBT器件结构还包括衬底,所述IGBT器件及所述PNP三极管均位于所述衬底上。
在其中一个实施例中,所述IGBT器件结构还包括:
第一布线层,与所述PNP三极管的基极及所述IGBT栅极电连接;
第二布线层,与所述PNP三极管的集电极及所述IGBT发射极电连接;
第三布线层,与所述PNP三极管的发射极电连接。
在其中一个实施例中,所述IGBT器件结构还包括:
层间介质层,所述层间介质层覆盖所述IGBT器件及所述PNP三极管;所述第一布线层、所述第二布线层及所述第三布线层均位于所述层间介质层的上表面;
第一导电插塞,位于所述层间介质层内,一端与所述IGBT栅极相连接,另一端与所述第一布线层相连接;
第二导电插塞,位于所述层间介质层内,一端与所述PNP三极管的基极相连接,另一端与所述第一布线层相连接;
第三导电插塞,位于所述层间介质层内,一端与所述PNP三极管的集电极及所述IGBT发射极相连接,另一端与所述第二布线层相连接;
第四导电插塞,位于所述层间介质层内,一端与所述PNP三极管的发射极相连接,另一端与所述第三布线层相连接。
在其中一个实施例中,所述PNP三极管的阈值电压为3V~5V。
第二方面,本发明还提供了一种如第一方面中所述的IGBT器件结构的制备方法,所述IGBT器件结构的制备方法包括:
步骤S10:提供衬底;
步骤S20:于所述衬底上形成IGBT器件及PNP三极管;所述IGBT器件包括IGBT栅极、IGBT发射极和IGBT集电极;所述PNP三极管包括发射极、集电极和基极;
步骤S30:将所述PNP三极管的集电极与所述IGBT发射极电连接,并将所述PNP三极管的基极与所述IGBT栅极电连接。
本发明的IGBT器件结构的制备方法中,通过在IGBT 器件的IGBT发射极和IGBT栅极之间增设PNP三极管,当所述IGBT器件结构短路发生时,所述PNP三极管会处于放大状态,将所述IGBT器件的IGBT栅极和IGBT发射极短接,关断所述IGBT器件,降低电流,不需要降低IGBT器件的电流密度即可保证IGBT器件的短路能力,会降低IGBT器件的导通损耗,提高IGBT器件的工作效率。
在其中一个实施例中,于所述衬底上形成IGBT器件及PNP三极管包括:
步骤S201:于所述衬底的上表面形成N型漂移区;
步骤S202:于所述N型漂移区内形成第一P型阱区,所述第一P型阱区作为所述IGBT发射极及所述PNP三极管的集电极;
步骤S203:于所述第一P型阱区内形成N型阱区,所述N型阱区作为所述PNP三极管的基极;
步骤S204:于所述N型阱区内形成第二P型阱区,所述第二P型阱区作为所述PNP三极管的发射极;
步骤S205:于所述N型漂移区的上表面形成IGBT栅极,所述IGBT栅极与所述第一P型阱区具有间距。
在其中一个实施例中,于所述衬底上形成IGBT器件及PNP三极管之后,将所述PNP三极管的集电极与所述IGBT发射极电连接,并将所述PNP三极管的基极与所述IGBT栅极电连接之前,还包括:
于所述N型漂移区的上表面形成层间介质层,所述层间介质层覆盖所述IGBT器件及所述PNP三极管。
在其中一个实施例中,将所述PNP三极管的集电极与所述IGBT发射极电连接,并将所述PNP三极管的基极与所述IGBT栅极电连接包括:
于所述层间介质层内形成第一导电插塞、第二导电插塞、第三导电插塞和第四导电插塞,并于所述层间介质层的上表面形成第一布线层、第二布线层和第三布线层;所述第一导电插塞的一端与所述IGBT栅极相连接;所述第二导电插塞的一端与所述N型阱区相接触;所述第三导电插塞的一端与所述第一P型阱区相接触;所述第四导电插塞的一端与所述第二P型阱区相接触;
所述第一布线层与所述第一导电插塞的另一端及所述第二导电插塞的另一端相接触;所述第二布线层与所述第三导电插塞的另一端相接触;所述第三布线层与所述第四导电插塞的另一端相接触。
在其中一个实施例中,所述PNP三极管的阈值电压为3V~5V。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述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发明的一些实施例,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为本发明实施例一中提供的IGBT器件结构的等效电路图;
图2为实施例二中提供的IGBT器件结构的制备方法的流程图;
图3至图8为实施例二中提供的IGBT器件结构的制备方法中各步骤所得结构的截面结构示意图。
附图标记说明:
10、IGBT器件;101、IGBT栅极;1011、栅介质层;1012、栅极导电层;11、PNP三极管;111、第一P型阱区;112、N型阱区;113、第二P型阱区; 121、第一布线层;122、第二布线;123、第三布线层;13、层间介质层;141、第一导电插塞;142、第二导电插塞;143、第三导电插塞;144、第四导电插塞;15、N型漂移区。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
应当明白,当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层、掺杂类型和/或部分,这些元件、部件、区、层、掺杂类型和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层、掺杂类型或部分与另一个元件、部件、区、层、掺杂类型或部分。因此,在不脱离本发明教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层、掺杂类型或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分;举例来说,可以将第一掺杂类型成为第二掺杂类型,且类似地,可以将第二掺杂类型成为第一掺杂类型;第一掺杂类型与第二掺杂类型为不同的掺杂类型,譬如,第一掺杂类型可以为P型且第二掺杂类型可以为N型,或第一掺杂类型可以为N型且第二掺杂类型可以为P型。
空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外,器件也可以包括另外地取向(譬如,旋转90度或其它取向),并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白,当术语“组成”和/或“包括”在该说明书中使用时,可以确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。同时,在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
实施例
请参阅图1及图8,本发明提供了一种IGBT器件结构,包括:IGBT器件10和PNP三极管11;
所述IGBT器件10包括IGBT栅极101(即图1中的G)、IGBT发射极E1和IGBT集电极C1;
所述PNP三极管11包括发射极E2、集电极C2和基极B;所述PNP三极管11的集电极C2与所述IGBT发射极E1电连接,所述PNP三极管11的基极B与所述IGBT栅极101电连接。
本发明的IGBT器件结构中,通过在所述IGBT 器件10的所述IGBT发射极E1和所述IGBT栅极101之间增设所述PNP三极管11,当所述IGBT器件结构短路发生时,所述PNP三极管11会处于放大状态,将所述IGBT器件10的IGBT栅极101和IGBT发射极E1短接,关断所述IGBT器件10,降低电流,不需要降低IGBT器件10的电流密度即可保证IGBT器件10的短路能力,会降低IGBT器件10的导通损耗,提高IGBT器件10的工作效率。
在其中一个实施例中,所述IGBT器件结构还可以包括衬底(未示出),所述IGBT器件10及所述PNP三极管11均位于所述衬底上。
作为示例,所述衬底可以包括但不仅限于硅衬底、氮化镓衬底或碳化硅衬底等等。
作为示例,请结合图1参阅图8,所述IGBT器件结构可以包括:
N型漂移区15,所述N型漂移区15位于所述衬底的上表面;
第一P型阱区111,所述第一P型阱区111位于所述N型漂移区15内;
N型阱区112,所述N型阱区112位于所述第一P型阱区111内;
第二P型阱区113,所述第二P型阱区113位于所述N型阱区112内。
作为示例,所述第一P型阱区111为所述IGBT发射极E1及所述PNP三极管11的集电极C2;所述N型阱区112作为所述PNP三极管11的基极B;所述第二P型阱区113作为所述PNP三极管11的发射极E2。
作为示例,如图8所示,所述IGBT栅极101与所述第一P型阱区111具有间距。所述IGBT栅极101可以包括栅介质层1011及栅极导电层1012;其中,所述栅介质层1011位于所述N型漂移区15的上表面;所述栅极导电层1012位于所述栅介质层1011的上表面。
作为示例,所述栅介质层1011可以包括但不仅限于氧化硅层;所述栅极导电层1012可以包括但不仅限于金属层或掺杂多晶硅层。
作为示例,请继续参阅图8,所述IGBT器件结构还可以包括:
第一布线层121,所述第一布线层121与所述PNP三极管11的基极B及所述IGBT栅极101电连接;即所述第一布线层121与所述N型阱区112及所述IGBT栅极101电连接;
第二布线层122,所述第二布线层122与所述PNP三极管11的集电极C2及所述IGBT发射极E1电连接;即所述第二布线层122与所述第一P型阱区113电连接;
第三布线层123,所述第三布线层123与所述PNP三极管11的发射极E2电连接;即所述第三布线层123与所述第二P型阱区113电连接。
作为示例,所述第一布线层121、所述第二布线层122及所述第三布线层123可以均为包括金属层的单层结构;所述第一布线层121、所述第二布线层122及所述第三布线层123也可以为包括依次叠置的金属阻挡层和金属层的叠层结构;所述金属阻挡层可以包括但不仅限于氮化钛层,譬如,铜层、镍层、铝层、钨层或金层等等。
作为示例,请继续参阅图8,所述IGBT器件结构还可以包括:
层间介质层13,所述层间介质层13覆盖所述IGBT器件10及所述PNP三极管11;所述第一布线层121、所述第二布线层122及所述第三布线层123均位于所述层间介质层13的上表面;
第一导电插塞141,所述第一导电插塞141位于所述层间介质层13内,所述第一导电插塞141的一端与所述IGBT栅极101相连接,所述第一导电插塞141的另一端与所述第一布线层121相连接;
第二导电插塞142,所述第二导电插塞142位于所述层间介质层13内,所述第二导电插塞142一端与所述PNP三极管11的基极B(所述N型阱区112)相连接,所述第二导电插塞142的另一端与所述第一布线层121相连接;
第三导电插塞143,所述第三导电插塞143位于所述层间介质层13内,所述第三导电插塞143的一端与所述PNP三极管11的集电极C2及所述IGBT发射极E1(即所述第一P型阱区111)相连接,所述第三导电插塞143的另一端与所述第二布线层122相连接;
第四导电插塞144,所述第四导电插塞144位于所述层间介质层13内,所述第四导电插塞144的一端与所述PNP三极管11的发射极E2(即所述第二P型阱区113)相连接,所述第四导电插塞144的另一端与所述第三布线层123相连接。
作为示例,所述层间介质层13可以包括但不仅限于氧化硅层或氮化硅层。
作为示例,所述第一导电插塞141、所述第二导电插塞142、所述第三导电插塞143及所述第四导电插塞144可以但不仅限于均为包括金属层的单层结构,也可以为包括依次叠置的金属阻挡层及金属层的叠层结构;所述金属阻挡层可以包括但不仅限于氮化钛层,譬如,铜层、镍层、铝层、钨层或金层等等。
作为示例,所述PNP三极管11的阈值电压可以为3V~5V;具体的,所述PNP三极管11的阈值电压可以为3V、3.5V、4V、4.5V或5V等等。
实施例
请参阅图2,本发明还提供了一种IGBT器件结构的制备方法,所述IGBT器件结构的制备方法包括:
步骤S10:提供衬底;
步骤S20:于所述衬底上形成IGBT器件及PNP三极管;所述IGBT器件包括IGBT栅极、IGBT发射极和IGBT集电极;所述PNP三极管包括发射极、集电极和基极;
步骤S30:将所述PNP三极管的集电极与所述IGBT发射极电连接,并将所述PNP三极管的基极与所述IGBT栅极电连接;该步骤即为图2中的S30步骤。
本发明的IGBT器件结构的制备方法中,通过在IGBT 器件的IGBT发射极和IGBT栅极之间增设PNP三极管,当所述IGBT器件结构短路发生时,所述PNP三极管会处于放大状态,将所述IGBT器件的IGBT栅极和IGBT发射极短接,关断所述IGBT器件,降低电流,不需要降低IGBT器件的电流密度即可保证IGBT器件的短路能力,会降低IGBT器件的导通损耗,提高IGBT器件的工作效率。
作为示例,在步骤S10中,请参阅图2中的S10步骤,提供衬底(未示出)。
作为示例,所述衬底可以包括但不仅限于硅衬底、氮化镓衬底或碳化硅衬底等等。
在步骤S20中,请参阅图2中的S20步骤及图1、图3至图6,于所述衬底上形成IGBT器件10及PNP三极管11;所述IGBT器件10包括IGBT栅极101、IGBT发射极E1和IGBT集电极C1;所述PNP三极管11包括发射极E2、集电极C2和基极B。
作为示例,步骤S20中,于所述衬底上形成IGBT器件10及PNP三极管11可以包括:
步骤S201:于所述衬底的上表面形成N型漂移区15,如图3所示;
步骤S202:于所述N型漂移区15内形成第一P型阱区111,所述第一P型阱区111作为所述IGBT发射极E1及所述PNP三极管11的集电极C2,如图3所示;
步骤S203:于所述第一P型阱区111内形成N型阱区112,所述N型阱区112作为所述PNP三极管11的基极B,如图4所示;
步骤S204:于所述N型阱区112内形成第二P型阱区113,所述第二P型阱区113作为所述PNP三极管11的发射极E2,如图5所示;
步骤S205:于所述N型漂移区15的上表面形成IGBT栅极101,所述IGBT栅极101与所述第一P型阱区111具有间距,如图6所示。
具体的,步骤S201中,可以采用外延工艺于所述衬底的上表面形成所述N型漂移区15。
具体的,步骤S202中,可以采用离子注入工艺于所述N型漂移区15内形成所述第一P型阱区111;步骤S203中,可以采用离子注入工艺于所述第一P型阱区111内形成所述N型阱区112;步骤S204中,可以采用离子注入工艺于所述N型阱区112内形成所述第二P型阱区113。
作为示例,步骤S205中,于所述N型漂移区15的上表面形成IGBT栅极101可以包括如下步骤:
步骤S2051:于所述N型漂移区15的上表面形成栅介质材料层(未示出);具体的,可以采用但不仅限于物理气相沉积工艺、化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺等沉积氧化硅层作为所述栅介质材料层;
步骤S2052:于所述栅介质材料层的上表面形成栅极导电材料层(未示出);具体的,可以采用但不仅限于电镀工艺于所述栅介质材料层的上表面形成铜层、镍层、铝层、钨层或金层等等作为所述栅极导电材料层;
步骤S2053:刻蚀所述栅极导电材料层及所述栅介质材料层,以得到栅极导电层1012和栅介质层1011,所述栅介质层1011与所述栅极导电层1012共同构成所述IGBT栅极101。
作为示例,于所述衬底上形成IGBT器件10及PNP三极管11之后,将所述PNP三极管11的集电极C2与所述IGBT发射极E1电连接,并将所述PNP三极管11的基极B与所述IGBT栅极101电连接之前,即步骤S20与步骤S30之间,还可以包括:
于所述N型漂移区15的上表面形成层间介质层13,所述层间介质层13覆盖所述IGBT器件10及所述PNP三极管11,如图7所示。
具体的,可以采用但不仅限于物理沉积工艺、化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺于所述N型漂移区15的上表面形成氧化硅层或氮化硅层作为所述层间介质层13。
在步骤S30中,请参阅图2中的S30步骤及图8,将所述PNP三极管11的集电极C2与所述IGBT发射极E1电连接,并将所述PNP三极管11的基极B与所述IGBT栅极101电连接。
作为示例,将所述PNP三极管11的集电极C2与所述IGBT发射极E1电连接,并将所述PNP三极管11的基极B与所述IGBT栅极101电连接可以包括:
于所述层间介质层13内形成第一导电插塞141、第二导电插塞142、第三导电插塞143和第四导电插塞144,并于所述层间介质层13的上表面形成第一布线层121、第二布线层122和第三布线层123;所述第一导电插塞141的一端与所述IGBT栅极101相连接;所述第二导电插塞142的一端与所述N型阱区112相接触;所述第三导电插塞143的一端与所述第一P型阱区111相接触;所述第四导电插塞144的一端与所述第二P型阱区113相接触;所述第一布线层121与所述第一导电插塞141的另一端及所述第二导电插塞142的另一端相接触;所述第二布线层122与所述第三导电插塞143的另一端相接触;所述第三布线层123与所述第四导电插塞144的另一端相接触。
作为示例,所述第一布线层121、所述第二布线层122、所述第三布线层123、所述第一导电插塞141、所述第二导电插塞142、所述第三导电插塞143及所述第四导电插塞144可以均为包括金属层的单层结构;述第一布线层121、所述第二布线层122、所述第三布线层123、所述第一导电插塞141、所述第二导电插塞142、所述第三导电插塞143及所述第四导电插塞144也可以为包括依次叠置的金属阻挡层和金属层的叠层结构;所述金属阻挡层可以包括但不仅限于氮化钛层,譬如,铜层、镍层、铝层、钨层或金层等等。
作为示例,所述PNP三极管的阈值电压为3V~5V;具体的,所述PNP三极管11的阈值电压可以为3V、3.5V、4V、4.5V或5V等等。
应该理解的是,虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种IGBT器件结构,其特征在于,包括:IGBT 器件和PNP三极管;
所述IGBT器件包括IGBT栅极、IGBT发射极和IGBT集电极;
所述PNP三极管包括发射极、集电极和基极;所述PNP三极管的集电极与所述IGBT发射极电连接,所述PNP三极管的基极与所述IGBT栅极电连接。
2.根据权利要求1所述的IGBT器件结构,其特征在于,所述IGBT器件结构还包括衬底,所述IGBT器件及所述PNP三极管均位于所述衬底上。
3.根据权利要求1所述的IGBT器件结构,其特征在于,所述IGBT器件结构还包括:
第一布线层,与所述PNP三极管的基极及所述IGBT栅极电连接;
第二布线层,与所述PNP三极管的集电极及所述IGBT发射极电连接;
第三布线层,与所述PNP三极管的发射极电连接。
4.根据权利要求3所述的IGBT器件结构,其特征在于,所述IGBT器件结构还包括:
层间介质层,所述层间介质层覆盖所述IGBT器件及所述PNP三极管;所述第一布线层、所述第二布线层及所述第三布线层均位于所述层间介质层的上表面;
第一导电插塞,位于所述层间介质层内,一端与所述IGBT栅极相连接,另一端与所述第一布线层相连接;
第二导电插塞,位于所述层间介质层内,一端与所述PNP三极管的基极相连接,另一端与所述第一布线层相连接;
第三导电插塞,位于所述层间介质层内,一端与所述PNP三极管的集电极及所述IGBT发射极相连接,另一端与所述第二布线层相连接;
第四导电插塞,位于所述层间介质层内,一端与所述PNP三极管的发射极相连接,另一端与所述第三布线层相连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的IGBT器件结构,其特征在于,所述PNP三极管的阈值电压为3V~5V。
6.一种如权利要求1至5中任一项所述的IGBT器件结构的制备方法,其特征在于,包括:
步骤S10:提供衬底;
步骤S20:于所述衬底上形成IGBT器件及PNP三极管;所述IGBT器件包括IGBT栅极、IGBT发射极和IGBT集电极;所述PNP三极管包括发射极、集电极和基极;
步骤S30:将所述PNP三极管的集电极与所述IGBT发射极电连接,并将所述PNP三极管的基极与所述IGBT栅极电连接。
7.根据权利要求6所述的IGBT器件结构的制备方法,其特征在于,于所述衬底上形成IGBT器件及PNP三极管包括:
步骤S201:于所述衬底的上表面形成N型漂移区;
步骤S202:于所述N型漂移区内形成第一P型阱区,所述第一P型阱区作为所述IGBT发射极及所述PNP三极管的集电极;
步骤S203:于所述第一P型阱区内形成N型阱区,所述N型阱区作为所述PNP三极管的基极;
步骤S204:于所述N型阱区内形成第二P型阱区,所述第二P型阱区作为所述PNP三极管的发射极;
步骤S205:于所述N型漂移区的上表面形成IGBT栅极,所述IGBT栅极与所述第一P型阱区具有间距。
8.根据权利要求7所述的IGBT器件结构的制备方法,其特征在于,于所述衬底上形成IGBT器件及PNP三极管之后,将所述PNP三极管的集电极与所述IGBT发射极电连接,并将所述PNP三极管的基极与所述IGBT栅极电连接之前,还包括:
于所述N型漂移区的上表面形成层间介质层,所述层间介质层覆盖所述IGBT器件及所述PNP三极管。
9.根据权利要求8所述的IGBT器件结构的制备方法,其特征在于,将所述PNP三极管的集电极与所述IGBT发射极电连接,并将所述PNP三极管的基极与所述IGBT栅极电连接包括:
于所述层间介质层内形成第一导电插塞、第二导电插塞、第三导电插塞和第四导电插塞,并于所述层间介质层的上表面形成第一布线层、第二布线层和第三布线层;所述第一导电插塞的一端与所述IGBT栅极相连接;所述第二导电插塞的一端与所述N型阱区相接触;所述第三导电插塞的一端与所述第一P型阱区相接触;所述第四导电插塞的一端与所述第二P型阱区相接触;
所述第一布线层与所述第一导电插塞的另一端及所述第二导电插塞的另一端相接触;所述第二布线层与所述第三导电插塞的另一端相接触;所述第三布线层与所述第四导电插塞的另一端相接触。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的IGBT器件结构的制备方法,其特征在于,所述PNP三极管的阈值电压为3V~5V。
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