一种含有背面槽型介质及浮空区的逆导型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，其含有背面槽型绝缘介质。所述背面槽型绝缘介质侧面与第二导电类型的浮空区直接接触，所述背面槽型绝缘介质的顶部与第二导电类型的浮空区或第一导电类型的终止环直接接触。所述浮空区用于抑制折回（snap‑back）现象。

【技术实现步骤摘要】
一种含有背面槽型介质及浮空区的逆导型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。专利技术人之前申请的中国专利技术专利（申请号：2018103973557）提出了含有背面槽栅的逆导型IGBT，其中背面槽栅中采用重掺杂的p型多晶硅。然而，背面槽栅结构中栅氧介质需要较高的质量，因而通常需要高温工艺，这会增加工艺难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种逆导型绝缘栅双极型晶体管（RC-IGBT）器件，与普通RC-IGBT相比，本专利技术提供的RC-IGBT器件消除了折回（Snap-back）现象。本专利技本文档来自技高网...

【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；
所述元胞结构中包含至少一个第一种背面槽型绝缘介质区，包含至少一个第二种背面槽型绝缘介质区或不包含第二种背面槽型绝缘介质区，包含至少一个第三种背面槽型绝缘介质区或不包含第三种背面槽型绝缘介质区；所述第一种背面槽型绝缘介质区、所述第二种背面槽型绝缘介质区和所述第三种背面槽型绝缘介质区深入所述漂移区但不与所述漂移区直接接触；所述第一种背面槽型绝缘介质区的侧面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和所述缓冲区均直接接触，所述第一种背面槽型绝缘介质区将所述第二导电类型的集电区与所述第一导电类型的集电区相互隔离；所述第二种背面槽型绝缘介质区的侧面与所述第一导电类型的集电区和所述缓冲区直接接触而不与所述第二导电类型的集电区直接接触；所述第三种背面槽型绝缘介质区的侧面与所述第二导电类型的集电区和所述缓冲区直接接触而不与所述第一导电类型的集电区直接接触；所述第一种背面槽型绝缘介质区、所述第二种背面槽型绝缘介质区和所述第三种背面槽型绝缘介质区的侧面和顶部通过第二导电类型的浮空区与所述漂移区间接接触，或者所述第一种背面槽型绝缘介质区、所述第二种背面槽型绝缘介质区和所述第三种背面槽型绝缘介质区的侧面通过第二导电类型的浮空区与所述漂移区间接接触而所述第一种背面槽型绝缘介质区、所述第二种背面槽型绝缘介质区和所述第三种背面槽型绝缘介质区的顶部通过第一导电类型的截止环与所述漂移区间接接触；
所述第一导电类型的集电区、所述第二导电类型的集电区、所述第一种背面槽型绝缘介质区、所述第二种背面槽型绝缘介质区和所述第三种背面槽型绝缘介质区覆盖有同一个导体形成所述集电极；
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射区、所述基区以及所述漂移区均直接接触，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发射区、所述基区以及所述漂移区相隔离，所述导体区是由重掺杂的多晶半导体材料或金属构成，所述导体区与所述栅极直接接触；
所述基区中有至少一个重掺杂的区域与所述发射极直接接触，以便形成欧姆接触。


2.如权利要求1所述的一种逆导型绝缘栅双极型晶体管器件，其特征在于：
所述漂移区不是与所述基区直接接触而是通过一个第一导电类型的载流...

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