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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体,具体的说,是一种逆导型igbt器件及其制备方法。
技术介绍
1、在常规场截止型igbt中,由于集电极p+掺杂的存在,不具备反向导通的能力。逆导型绝缘栅双极型晶体管(reverse conducting insulated gate bipolar transistor,rc-igbt)是一种兼备igbt功能和反向(逆向)导通功能的器件。逆导型绝缘栅双极型晶体管能够提高集成度、减小寄身电感、降低封装成本。传统的制成rc-igbt的一种方法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;另一种方法是通过p型和n型材料间隔排列的方式制成rc-igbt,通过p型和n型的面积比例调节来消除n型材料带来的副作用,这种方法的缺点是有集电极电流和集电极发射极电压有折回现象;还有一种方法是将igbt和快恢复二极管frd做在同一颗晶圆上,igbt和frd之间完全独立,这样做的方法使得芯片面积比较大,成本比较高。
2、以上方法制作的逆导型igbt,均无法实现正面快速散热、无法提高igbt的短路能力,以及无法增大frd的电流密度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种逆导型igbt器件及其制备方法,用于解决现有技术中制作的逆导型igbt,均无法实现正面快速散热、无法提高igbt的短路能力,以及无法增大frd的电流密度的问题。
2、本专利技术通过下述技术方案解决上
3、一种逆导型igbt器件,包括:
4、衬底漂移区;
5、位于所述衬底漂移区上方的元胞区和frd的阳极区,所述frd的阳极区位于所述元胞区的栅槽的延长线上;
6、与所述元胞区相邻的第一终端区;
7、与所述frd的阳极区相邻的第二终端区;
8、位于所述衬底漂移区下方的缓冲区;
9、位于所述缓冲区下方的p型注入区和n型注入区。
10、本专利技术提出了一种全新的igbt结构,在有源区的元胞区的栅槽延长线上制作frd的p区,在表面区域的温度由于采用栅槽的延长线,使得晶圆正面的温度能够快速通过栅槽间的硅得以迅速散热,能够提高igbt的短路能力,改善了igbt的正面散热特性。且由于在frd的p区没有栅槽,frd的电流密度可以做大。
11、进一步地,所述元胞区还包括:
12、与所述栅槽相邻的p+区;
13、与所述p+区相邻的n+区;
14、相邻两个p+区之间、相邻两个n+区之间设置有接触孔。
15、一种逆导型igbt器件的制备方法,包括:
16、步骤101,在n型衬底上定义有源区,在n型衬底形成igbt器件的源区,生长场区氧化层;
17、步骤102,对衬底进行退火处理,在退火过程中源区表面形成一层氧化物;
18、步骤103,根据有源区元胞和终端结构设计,定义出p型环;
19、步骤104,形成igbt器件的栅极结构:在预设位置刻蚀形成沟槽,于沟槽的侧壁形成氧化层并在氧化层中形成多晶硅栅极;
20、步骤105,在p型阱区的预设位置注入p型掺杂离子并扩散形成p型阱区;
21、步骤106,在p型frd阳极的预设位置注入p型掺杂离子并扩散形成frd的阳极区;
22、步骤107,在n型发射区的预设位置内注入n型掺杂离子并扩散形成n型发射区;
23、步骤108,在接触孔的预设位置制造接触孔,并在接触孔内形成金属电极;
24、步骤109,在正面金属的预设位置制造正面金属;
25、步骤110,在正面形成钝化层和保护层;
26、步骤111,进行背面减薄;
27、步骤112,在减薄后的n型衬底的背面注入n型掺杂离子,形成n型缓冲层;
28、步骤113,在背面注入p型掺杂离子,形成p集电极;
29、步骤114,在背面预设位置内注入n型掺杂离子并扩散形成n型集电极;
30、步骤115,执行背面金属膜工艺。
31、本专利技术与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
32、本专利技术改善逆导igbt的正面散热特性;提升igbt的短路能力;提升frd的电流密度。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种逆导型IGBT器件,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种逆导型IGBT器件,其特征在于,所述元胞区还包括:
3.一种逆导型IGBT器件的制备方法,其特征在于,包括:
【技术特征摘要】
1.一种逆导型igbt器件,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种逆导型igbt器...
【专利技术属性】
技术研发人员:张镜华,郝知行,杨蜀湘,王宇,
申请(专利权)人:四川奥库科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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