一种超薄超结IGBT器件及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超薄超结IGBT器件及制备方法，包括：金属化集电极；位于所述金属化集电极上的P型集电区；位于所述P型集电区上方的N型FS层；位于所述N型FS层上方的N型FS隔离层；位于所述N型FS隔离层上方的第一N型外延层及位于所述第一N型外延层上方的第二N型外延层；位于所述第二N型外延层中的MOS结构。根据本发明专利技术，减薄芯片厚度，降低器件正向导通压降和开关损耗，同时降低器件热阻，提升导通电流能力。提升导通电流能力。提升导通电流能力。

【技术实现步骤摘要】
一种超薄超结IGBT器件及制备方法


[0001]本专利技术涉及功率半导体
，特别涉及一种超薄超结IGBT器件及制备方法。

技术介绍

[0002]绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)器件因具有与功率MOS器件类似的输入电阻高、击穿电压高、安全工作区宽、易驱动等优点，同时具有双极型器件导通电压低等优势，广泛应用于太阳能逆变器、新能源汽车、高压直流输电系统、高速铁路等领域，是当今中大功率电力电子系统的核心器件。当前英飞凌IGBT技术已发展至第七代，采用精细化图形沟槽栅(Micro Pattern Trench,MPT)、场阻止(Field Stop,FS)、载流子存储(Carrier Storage,CS)、注入增强(Injection Enhanced，IE)等技术，获得导通压降、开关损耗和安全工作区较好的折中。但受限于硅极限，650V级IGBT承受电压时耐压层的厚度在60μm左右，如图1所示，这使得器件难以进一步减薄降低导通电阻和开关损耗，并提升其电流能力。r/>[0003]超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超薄超结IGBT器件，其特征在于，包括：金属化集电极(1)；位于所述金属化集电极(1)上的P型集电区(2)；位于所述P型集电区(2)上方的N型FS层(3)；位于所述N型FS层(3)上方的N型FS隔离层(4)；位于所述N型FS隔离层(4)上方的第一N型外延层(5)及位于所述第一N型外延层(5)上方的第二N型外延层(6)；位于所述第二N型外延层中的MOS结构。2.如权利要求1所述的一种超薄超结IGBT器件，其特征在于，所述第一N型外延层(5)中一相对的两侧通过深槽刻蚀回填工艺形成P柱(101)。3.如权利要求2所述的一种超薄超结IGBT器件，其特征在于，所述第二N型外延层(6)中包括通过反应离子刻蚀形成的沟槽(7)、位于所述沟槽(7)内设置的热生长的栅氧化层(8)、位于所述栅氧化层(8)内淀积的重掺杂多晶硅(9)及通过自对准工艺形成的P型体区(10),所述P柱(101)与P型体区(10)不连接。4.如权利要求3所述的一种超薄超结IGBT器件，其特征在于，还包括位于所述沟槽(7)两侧且位于P型体区(10)内设置的相互独立的N型发射区(11)，所述第二N型外延层(6)上方淀积的硼磷硅玻璃(12)及位于所述硼磷硅玻璃(12)上方的金属化发射极(13)。5.如权利要求4所述的一种超薄超结IGBT器件，其特征在于，还包括衬底，所述衬底为N型任意掺杂浓度或为P型任意掺杂浓度，且IGBT器件还可以适用P型沟道超结IGBT、碳化硅或氮化镓的半导体材料。6.如权利要求1所述的一种超薄超结IGBT器件，其特征在于，不包括衬底，通过采用区融单晶硅为所述第一N型外延层(5)。7.如权利要求6所述的一种超薄超结IGBT器件，其特征在于，IGBT器件背面的N型FS隔离层(4)可注入或者不注入，注入时的离子为磷、砷、氢或氦。8.如权利要求7所述的一种超薄超...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴玉舟，禹久赢，
申请(专利权)人：上海超致半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：