一种含有浮空区包围背面槽栅的逆导型IGBT制造技术

本发明专利技术提供了一种逆导型绝缘栅双极型晶体管（Reverse Conducting Insulated Gate Bipolar Transistor，RC‑IGBT）器件，其含有背面槽型栅极结构。所述背面槽型栅极结构与第一导电类型的漂移区通过第二导电类型的浮空区间接接触。所述浮空区与所述漂移区的内建电势差使两个所述浮空区之间的漂移区耗尽，从而抑制折回（snap‑back）现象。

A reverse guided IGBT with a floating area surrounding the back gate

【技术实现步骤摘要】
一种含有浮空区包围背面槽栅的逆导型IGBT
本专利技术属于半导体器件，特别是半导体功率器件。
技术介绍
逆导型绝缘栅双极型晶体管（ReverseConductingInsulatedGateBipolarTransistor，RC-IGBT）是将IGBT和反向并联二极管集成在一个芯片的器件。逆导型绝缘栅双极型晶体管（RC-IGBT）能够提高集成度、减小寄身电感、降低封装成本。然而，普通RC-IGBT会发生电流随电压折回（Snap-back）变化的现象，这会对器件的功耗以及可靠性带来不利的影响。中国专利技术专利（申请号：2018103973557）提出了含有背面槽栅的逆导型IGBT。该结构的思想是：在背面槽栅中采用重掺杂的p型多晶硅，利用p型多晶硅与n型漂移区的内建电势来耗尽两个背面槽栅之间的n型漂移区，从而达到消除折回现象的目的。然而，当背面槽栅的栅氧有一些带正电的固定电荷或界面电荷时，这些电荷会影响两个背面槽栅之间的n型漂移区的耗尽宽度，从而会削弱该结构抑制折回现象的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种逆导型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种逆导型绝缘栅双极型晶体管器件，其元胞结构包括：轻掺杂的第一导电类型的漂移区，与所述漂移区的底部平面相接触的集电结构，与所述漂移区的顶部平面相接触的第二导电类型的基区，与所述基区至少有部分接触的重掺杂的第一导电类型的发射区，与所述发射区、所述基区以及所述漂移区均接触的用于控制开关的槽型栅极结构，覆盖于所述集电结构的导体形成的集电极，覆盖于所述发射区和所述基区的导体形成的发射极，覆盖于所述用于控制开关的槽型栅极结构的导体形成的栅极，其特征在于：/n所述集电结构由至少一个第二导电类型的集电区，至少一个第一导电类型的集电区以及至少一个第一导电类型的缓冲区构成；所述缓冲区的底部平面与所述第二导电...

【技术特征摘要】
1.一种逆导型绝缘栅双极型晶体管器件，其元胞结构包括：轻掺杂的第一导电类型的漂移区，与所述漂移区的底部平面相接触的集电结构，与所述漂移区的顶部平面相接触的第二导电类型的基区，与所述基区至少有部分接触的重掺杂的第一导电类型的发射区，与所述发射区、所述基区以及所述漂移区均接触的用于控制开关的槽型栅极结构，覆盖于所述集电结构的导体形成的集电极，覆盖于所述发射区和所述基区的导体形成的发射极，覆盖于所述用于控制开关的槽型栅极结构的导体形成的栅极，其特征在于：
所述集电结构由至少一个第二导电类型的集电区，至少一个第一导电类型的集电区以及至少一个第一导电类型的缓冲区构成；所述缓冲区的底部平面与所述第二导电类型的集电区以及所述第一导电类型的集电区均直接接触，所述缓冲区的顶部平面与所述漂移区的底部平面直接接触；
所述第二导电类型的集电区通过至少一个第一种背面槽型栅极结构与所述第一导电类型的集电区相互隔离；所述第一种背面槽型栅极结构与第二导电类型的浮空区直接接触；所述第一种背面槽型栅极结构不与所述漂移区直接接触而是通过所述第二导电类型的浮空区与所述漂移区间接接触；所述第一种背面槽型栅极结构包括至少一个绝缘介质层和至少一个导体区，所述绝缘层介质与所述第二导电类型的集电区、所述第一导电类型的集电区、所述缓冲区以及所述第二导电类型的浮空区直接接触，所述导体区与所述绝缘介质层直接接触并通过所述绝缘介质层与所述第二导电类型的集电区、所述第一导电类型的集电区、所述缓冲区以及所述第二导电类型的浮空区相隔离，所述导体区是由重掺杂的多晶半导体材料或金属构成；所述第二导电类型的集电区、所述第一导电类型的集电区以及所述第一种背面槽型栅极结构的导体区与所述集电极直接接触；
所述元胞结构中包含第二种背面槽型栅极结构或不包含第二种背面槽型栅极结构；所述第二种背面槽型栅极结构与第二导电类型的浮空区直接接触；所述第二种背面槽型栅极结构不与所述漂移区直接接触而是通过所述第二导电类型的浮空区与所述漂移区间接接触；所述第二种背面槽型栅极结构包括至少一个绝缘介质层和至少一个导体区，所述绝缘层介质与所述第一导电类型的集电区、所述缓冲区以及所述第二导电类型的浮空区均直接接触而不与所述第二导电类型的集电区直接接触，所述导体区与所述绝缘介质层直接接触并通过所述绝缘介质层与所述第一导电类型的集电区、所述缓冲区以及所述第二导电类型的浮空区相隔离，所述导体区是由重掺杂的多晶半导体材料或金属构成，所述导体区与所述集电极直接接触；
所述元胞结构中包含第三种背面槽型栅极结构或不包含第三种背面槽型栅极结构；所述第三种背面槽型栅极结构与第二导电类型的浮空区直接接触；所述第三种背面槽型栅极结构不与所述漂移区直接接触而是通过所述第二导电类型的浮空区与所述漂移区间接接触；所述第三种背面槽型栅极结构包括至少一个绝缘介质层和至少一个导体区，所述绝缘层介质与所述第二导电类型的集电区、所述缓冲区以及所述第二导电类型的浮空区均直接接触而不与所述第一导电类型的集电区直接接触，所述导体区与所述绝缘介质层直接接触，并通过所述绝缘介质层与所述第二导电类型的集电区、所述缓冲区以及所述第二导电类型的浮空区相隔离，所述导体区是由重掺杂的多晶半导体材料或金属构成，所述导体区与所述集电极直接接触；
所述用于控制开关的槽型栅极结构包括至少一个绝缘介质层和至少一个导体区，所述绝缘介质层与所述发...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨治美，黄铭敏，刘薇，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51