一种RC-IGBT半导体器件制造技术

本发明专利技术公开了一种RC‑IGBT半导体器件，在1个半导体衬底形成有IGBT和FWD，IGBT具有p型基极层和n型漂移层和多个沟槽栅极结构，栅电极穿过p型基极层，p型基极层由栅电极分成多个间隔区域；在间隔区域中，p型基极层上表面设置有p+发射极区和n+发射极区，n+发射极及p型基极层的侧壁均与沟槽侧壁外表面相接触；FWD从上到下设置有多个虚拟沟道、p型基极层，虚拟沟道间隔穿过p型基层，并且虚拟沟道的底部到达衬底，在FWD的虚拟沟道与IGBT的栅电极之间的p型基极层上表面设置有p+阳极层；在FWD部分的n型漂移层的背面形成的多个间隔的深n+阴极区以及设置在深n+阴极区域间隔之间的浅p+阴极区。本发明专利技术实现了无振荡的内置FWD的RC‑IGBT半导体器件。

A rc-igbt semiconductor device

【技术实现步骤摘要】
一种RC-IGBT半导体器件
本专利技术属于电力半导体
，具体涉及一种RC-IGBT半导体器件。
技术介绍
IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，绝缘栅双极型晶体管，可视为双极型大功率晶体管与功率场效应晶体管的复合。IGBT是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。通过提供晶体管基极电流使IGBT导通；反之，若提供反向门极电压则可消除沟道、使IGBT因流过反向门极电流而关断。IGBT集GTR通态压降小、载流密度大、耐压高和功率MOSFET驱动功率小、开关速度快、输入阻抗高、热稳定性好的优点于一身，因此备受人们青睐。它的研制成功为提高电力电子装置的性能，特别是为逆变器的小型化、高效化、低噪化提供了有利条件，使其能够用于机车列车、电动汽车列车和混合动力电动汽车。太阳能和风能等可再生能源领域的增长导致了对大功率IGBT的需求。然而，变换器/逆变器技术的快速开关速度有可能由于高的d本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种RC-IGBT半导体器件，在1个半导体衬底形成有IGBT和FWD，其特征在于，IGBT具有：/np型基极层和n型漂移层，所述p型基极层形成在n型漂移层的表面；/n多个沟槽栅极结构，每个所述沟槽栅极结构包括在所述衬底上的沟槽和经由绝缘膜位于所述沟槽中的导电膜以及IGBT元件的多晶硅栅电极和栅氧化层；所述衬底上的所述沟槽内设置有SiO2栅氧层，SiO2栅氧层上沉积有多晶硅；/n所述栅电极穿过所述p型基极层，所述p型基极层由所述栅电极分成多个间隔区域；/n在所述间隔区域中，所述p型基极层上表面设置有p+发射极区和n+发射极区，所述p+发射极区与所述N+发射极区并排设置且所述N+发射极区设置在...

【技术特征摘要】
1.一种RC-IGBT半导体器件，在1个半导体衬底形成有IGBT和FWD，其特征在于，IGBT具有：
p型基极层和n型漂移层，所述p型基极层形成在n型漂移层的表面；
多个沟槽栅极结构，每个所述沟槽栅极结构包括在所述衬底上的沟槽和经由绝缘膜位于所述沟槽中的导电膜以及IGBT元件的多晶硅栅电极和栅氧化层；所述衬底上的所述沟槽内设置有SiO2栅氧层，SiO2栅氧层上沉积有多晶硅；
所述栅电极穿过所述p型基极层，所述p型基极层由所述栅电极分成多个间隔区域；
在所述间隔区域中，所述p型基极层上表面设置有p+发射极区和n+发射极区，所述p+发射极区与所述N+发射极区并排设置且所述N+发射极区设置在p+发射极区的两侧；n+发射极区设置在所述间隔区域的表面部分中，所述n+发射极及p型基极层的侧壁均与沟槽侧壁外表面相接触，所述n+发射极区和p+发射极区均与发射极电极电耦合；
所述n型漂移层底部具有n型电场阻止层；n型电场阻止层背面与p+集电极区相接触，所述p+集电极区与集电极电极电耦合；
FWD具有：从上到下设置有多个虚拟沟道、p型基极层，他们形成在n型漂移层的表面；所述虚拟沟道经由作为信号线而彼此共同耦合在一起与发射极电极相连；
虚拟沟道间隔穿过p型基层，并且虚拟沟道的底部到达衬底，在FWD的虚拟沟道与IGBT的栅电极之间的p型基层上表面也设置有p+阳极层；
在FWD部分的n...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：上海睿驱微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31