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申请/专利权人：电子科技大学

摘要：本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种集成MOS自适应控制SOILIGBT。本发明的主要特征在于：在SOILIGBT阴极侧集成3个MOS管，且通过氧化隔离槽互相隔离。MOS管通过电气连接可实现自适应控制SOILIGBT。正向导通时，集成MOS自适应控制SOILIGBT寄生二极管开启，增强电导调制效应，有效降低器件的导通压降；正向关断时，第一MOS导通降低阴极P+电位，控制SOILIGBT寄生二极管截止，退出电导调制。随着耗尽区扩展，第三MOS导通进一步降低阴极P+电位，第二MOS关闭使阴极N+电位升高，控制SOILIGBT槽栅沟道的电子注入迅速降低，有效降低关断损耗，缓解Von～Eoff矛盾关系；短路状态下，随着阳极电压升高，第二MOS夹断P沟道，阴极N+电位升高，降低阴极N+电子电流，提高器件的抗短路能力。

主权项：1.一种集成MOS自适应控制SOILIGBT，包括自下而上依次层叠设置的P衬底1、埋氧层2和N漂移区3；沿器件横向方向，所述的N漂移区3上层从一侧到另一侧依次具有集成MOS结构、阴极结构、栅极结构和阳极结构；其特征在于，所述集成MOS结构包括第一MOS、第二MOS和第三MOS；所述第二MOS位于N漂移区3上层一端；所述第一MOS和第三MOS沿器件纵向方向并列位于第二MOS靠近N漂移区3一侧，且与第二MOS通过第二介质隔离槽12隔离；所述第一MOS和第三MOS通过第三介质隔离槽13隔离，且与阴极结构均通过第一介质隔离槽11隔离；第一介质隔离槽11、第二介质隔离槽12和第三介质隔离槽13从表面沿器件垂直方向向下贯穿N漂移区3后与埋氧层2接触；所述第一MOS包括第一P+源区14、第一P+漏区15、第一P+源区14和第一P+漏区15之间N漂移区3上方的第一平面栅22；所述第三MOS包括第二P阱区18、位于第二P阱区18上层两端的第一N+源区17和第一N+漏区16、位于第一N+源区17和第一N+漏区16之间第二P阱区18部分上方的第三平面栅23；所述第一P+源区14和第一N+漏区16、第一P+漏区15和第一N+源区17分别位于第一介质隔离槽11和第二介质隔离槽12之间的顶部半导体层上层两端；所述第二MOS包括第二P+源区19、第二P+漏区20、P沟道区21、第二P+源区19和第二P+漏区20之间N漂移区3上方的第二平面栅24；所述第二P+源区19和第二P+漏区20位于第二介质隔离槽12远离第一介质隔离槽11一侧的顶部半导体层上层两端；所述沟道区21位于第二平面栅24下方，其两侧分别与第二P+源区19和第二P+漏区20接触；所述第一P+源区14、第一N+漏区16与第一介质隔离槽11接触；所述第一P+漏区15、第一N+源区17、第二P+源区19与第二介质隔离槽12接触；所述第一P+源区14、第一P+漏区15、第一N+漏区16、第一N+源区17与第三介质隔离槽13接触；所述阴极结构包括P阱区5、P+区8和N+区7；所述P阱区5和第一介质隔离槽11接触，且位于N漂移区3上层；所述P+区8和N+区7相互接触并列位于P阱区5上表面，所述P+区8和第一介质隔离槽11接触，所述N+区7在靠近N漂移区3的一侧；所述栅极结构包括槽栅结构9和第一P型体接触区10；所述槽栅结构9从表面沿器件垂直方向向下延伸至N漂移区3中，所述槽栅结构9和第一P型体接触区10相互接触并列位于N漂移区3上层，所述槽栅结构9远离N漂移区3一侧与P阱区5和N+区7接触，所述第一P型体接触区10在靠近N漂移区3的一侧；所述阳极结构包括N型缓冲层4和P+阳极区6；所述N型缓冲层4位于N漂移区3上层另一端，所述P+阳极区6位于N型缓冲层4上层，P+阳极区6的引出端为阳极；所述槽栅结构9和第一平面栅22的共同引出端为栅极；所述第一P+漏区15、第一N+源区17和第二P+漏区20共同引出端为阴极；所述N+区7和第二P+源区19的引出端用浮空欧姆接触连接；所述P+区8、第一P+源区14和第一N+漏区16的引出端用浮空欧姆接触连接；所述第一P型体接触区10、第二平面栅15和第三平面栅23的引出端用浮空欧姆接触连接。

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