【技术实现步骤摘要】
一种反并联二极管的IGBT芯片及其制作方法
[0001]本专利技术属于半导体器件制造
,涉及一种反并联二极管的
IGBT
芯片及其制作方法
。
技术介绍
[0002]绝缘栅双极晶体管
(Insulated Gate Bipolar Transistor
,简称
IGBT)
作为金属氧化物半导体场效应晶体管
(MOSFET)
与双极结型晶体管
(BJT)
的结合体,属于复合全控型电压驱动式半导体器件,具有饱和电压低
、
电流密度大
、
驱动功率小等优点,作为中
、
大功率电力电子设备的主导功率器件
。
[0003]由于电压驱动型电力电子器件负载通常为感性负载
(
不允许电流突变
)
,在电子器件关断时,感性负载中的电流并不是随之突然消失,对于
MOSFET
而言,其内部结构中具有体二极管,某些情况下可以使用体二极管续流而不需要额外反并联二极管,但是,
IGBT
器件却没有寄生体二极管,通常情况下需要反并联二极管从而利用该二极管为感性负载中的电流提供通道,从而避免极高的感生电压产生以保护
IGBT
器件不被击穿损坏
。
因此,正常
IGBT
会搭配一个二极管进行封装,一方面,由于不同晶圆厂的产品类型或工艺等差异,
IGBT
芯片与二极管芯片 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种反并联二极管的
IGBT
芯片的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:提供一半导体层,所述半导体层具有第一导电类型漂移层及位于所述第一导电类型下方的第二导电类型注入层,所述第一导电类型漂移层包括元胞区;于所述第一导电类型漂移层形成至少一元胞及多个第一导电类型阱区,所述元胞位于所述元胞区,多个所述第一导电类型阱区间隔分布于所述元胞区的外围,所述元胞包括沟槽栅及位于所述沟槽栅一侧的第二导电类型阱区及第一导电类型掺杂区,所述第一导电类型掺杂区位于所述第二导电类型阱区的上表层,其中,所述第一导电类型阱区
、
所述第一导电类型漂移层及所述第二导电类型阱区构成
PIN
二极管;于所述半导体层上方形成第一金属层并于所述半导体层下方形成第二金属层,所述第一金属层包括间隔设置的第一金属及多个第二金属,所述第一金属垂向贯穿所述第一导电类型掺杂区以与所述第二导电类型阱区电连接,所述第二金属与所述第一导电类型阱区电连接,所述第二金属层与所述第二导电类型注入层电连接;将所述第二金属与所述第二金属层电连接
。2.
根据权利要求1所述的反并联二极管的
IGBT
芯片,其特征在于:所述半导体层还包括场截止层,所述场截止层位于所述第一导电类型漂移层及所述第二导电类型注入层之间
。3.
根据权利要求1所述的反并联二极管的
IGBT
芯片,其特征在于:所述沟槽栅包括沟槽及填充于所述沟槽中的栅极多晶硅,所述第一金属层还包括第三金属,所述第三金属与所述第一金属及所述第二金属间隔设置且所述第三金属与所述栅极多晶硅电连接
。4.
根据权利要求3所述的反并联二极管的
IGBT
芯片的制作方法,其特征在于,于所述第一导电类型漂移层形成至少一元胞及多个第一导电类型阱区包括以下步骤:于所述第一导电类型漂移层形成至少一沟槽,所述沟槽均位于所述元胞区;于所述沟槽中填充栅极多晶硅以得到沟槽栅;于所述沟槽的一侧形成第二导电类型阱区,所述第二导电类型阱区位于所述第一导电类型漂移层的上表层;于所述第二导电类型阱区的上表层形成第一导电类型掺杂区并于所述第一导电类型漂移层形成第一导电类型阱区
。5.
根据权利要求1所述的反并联二极管的
IGBT
芯片,其特征在于:还包括形成层间介质层及钝化层的步骤,所述层间介质层位于所述半导体层的上方且所述第一金属层的至少一部分嵌入所述层间介质层中,所述钝化层位于所述层间介质层上方且覆盖所述第一金属层
。6.
根据权利要求5所述的反并联二极管的
IGBT
芯片的制作方法,其特征在于,于所述半导体层上方形成第一金属层并于所述半导体层下方形成第二金属层包括以下步骤:于所述半导体层上方形成层间介质层;基于所述层间介质层形成至少一第一接触孔及多个第二接...
【专利技术属性】
技术研发人员:侯晓伟,柴展,罗杰馨,
申请(专利权)人:上海功成半导体科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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