【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体器件制造，特别涉及一种嵌入frd的igbt器件及其制造方法。
技术介绍
1、igbt（绝缘栅双极晶体管）作为一种功率半导体器件，广泛应用于轨道交通、智能电网、工业节能、电动汽车和新能源装备等领域。具有节能、安装方便、维护方便、散热稳定等特点。它是能量转换和传输的核心装置。简单概括一下，igbt可以说是mosfet（金属氧化物半导体场效应晶体管）和bjt的结合体（双极结型晶体管）。即它结合了mosfet的栅压控制晶体管（高输入阻抗），利用bjt的双载流子来达到大电流的目的（压控双极型器件）。
2、通常igbt常常伴frd（快速恢复二极管）使用，以达到系统的安全及性能要求，大部分将igbt单管搭配frd单管使用，两种单管搭配使用，增大了器件占用面积及成本，存在系统集成度下降，器件成本升高等问题。
3、需要说明的是，公开于该专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种嵌入frd的igbt器件及其制造方法，以解决系统集成度下降，器件成本升高的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种嵌入frd的igbt器件的制造方法，包括以下步骤：
3、提供n型掺杂的衬底，所述衬底中具有沟槽型栅极结构，在所述沟槽型栅极结构的两侧进行离子注入形成第二p型掺杂区，还在所述第二p型掺杂
4、位于所述第二p型掺杂区背离所述沟槽型栅极结构的一侧形成至少一保护环，在所述保护环的外围形成一边缘电场终止区，用于定义所述igbt器件的区域；
5、在所述衬底的背面还形成交替排列的第一p型掺杂区和第一n型掺杂区，且所述第一p型掺杂区对应所述沟槽型栅极结构的底部形成，其中，在所述沟槽型栅极结构和所述第一p型掺杂区之间还形成有电场截止层，由位于所述电场截止层和所述第二p型掺杂区之间的所述衬底形成缓冲漂移区。
6、优选地，形成所述沟槽型栅极结构的步骤包括：在所述衬底上刻蚀形成沟槽，对所述沟槽的内壁进行氧化绝缘处理，以形成覆盖所述沟槽内壁的栅极绝缘层，在所述沟槽内填充多晶硅形成栅极。
7、优选地，在形成所述边缘电场终止区后，在所述第二p型掺杂区、所述第二n型掺杂区以及所述栅极的表面上分别引出第三金属引线、第二金属引线和第一金属引线，用于电气连接外部器件，还在所述衬底的表面上形成复合绝缘层。
8、优选地，所述复合绝缘层包括绝缘层和钝化保护层。
9、优选地，形成所述电场截止层的步骤包括：对所述衬底的背面进行减薄，并在所述衬底背面的预定深度进行离子注入，以形成所述电场截止层。
10、优选地，进行n型离子注入形成电场截止层。
11、优选地，在形成所述第一p型掺杂区和第一n型掺杂区、电场截止层后，在所述衬底背面的表面淀积金属材料，以形成覆盖所述第一p型掺杂区和第一n型掺杂区的背面金属层。
12、优选地，采用金属蒸镀工艺或物理溅射工艺在所述衬底的背面淀积金属材料，以形成所述背面金属层。
13、优选地，所述第一p型掺杂区和第一n型掺杂区之间还通过安全区间隔。
14、一种嵌入frd的igbt器件，采用如上述的嵌入frd的igbt器件的制造方法进行制造。
15、在本专利技术提供的嵌入frd的igbt器件的制造方法，通过使frd处于igbt器件的外围区域，且至少部分的包围fs-igbt，frd处于器件的外圈对igbt呈现包裹的形态，这种结构frd具有内部空间上的优势，能进一步提升frd的性能，同时正面第二p型掺杂区的共用及背面电场截止层工艺的共用等使得制造流程有很大的优化空间，能进一步优化器件的空间及成本。由于电场截止层的存在，使得frd及igbt不需要使用很厚的衬底作为缓冲区来承受电压，在保持高耐压的条件下，进一步降低了器件的内部导通电阻，同时此结构frd由于内部横向空间的变大，给电场提供了更大的缓冲空间，进一步提高了frd的性能及软度。此外，由于保护环和边缘电场终止区的引入，使得frd的稳定性及安全性进一步提高。
16、本专利技术提供的嵌入frd的igbt器件与本专利技术提供的嵌入frd的igbt器件的制造方法属于同一专利技术构思，因此，本专利技术提供的嵌入frd的igbt器件至少具有本专利技术提供的嵌入frd的igbt器件的制造方法的所有优点，在此不再赘述。frd包括第二p型掺杂区、保护环、边缘电场终止区以及缓冲漂移区、电场截止层、第一n型掺杂区，fs-igbt则通过沟槽型栅极结构、第二n型掺杂区、缓冲漂移区、电场截止层和第一p型掺杂区构成。电场截止层的存在，使得frd及igbt不需要使用很厚的衬底作为缓冲区来承受电压，在保持高耐压的条件下，进一步降低了器件的内部导通电阻，同时此结构frd由于内部横向空间的变大，给电场提供了更大的缓冲空间，进一步提高了frd的性能及软度。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种嵌入FRD的IGBT器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的嵌入FRD的IGBT器件的制造方法，其特征在于，形成所述沟槽型栅极结构的步骤包括：在所述衬底上刻蚀形成沟槽，对所述沟槽的内壁进行氧化绝缘处理，以形成覆盖所述沟槽内壁的栅极绝缘层，在所述沟槽内填充多晶硅形成栅极。
3.如权利要求1所述的嵌入FRD的IGBT器件的制造方法，其特征在于，在形成所述边缘电场终止区后，在所述第二P型掺杂区、所述第二N型掺杂区以及所述栅极的表面上分别引出第三金属引线、第二金属引线和第一金属引线，用于电气连接外部器件，还在所述衬底的表面上形成复合绝缘层。
4.如权利要求3所述的嵌入FRD的IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述复合绝缘层包括绝缘层和钝化保护层。
5.如权利要求1所述的嵌入FRD的IGBT器件的制造方法，其特征在于，形成所述电场截止层的步骤包括：对所述衬底的背面进行减薄，并在所述衬底背面的预定深度进行离子注入，以形成所述电场截止层。
6.如权利要求5所述的嵌入FRD的IGBT器件的制造方法，其
7.如权利要求1所述的嵌入FRD的IGBT器件的制造方法，其特征在于，在形成所述第一P型掺杂区和第一N型掺杂区、电场截止层后，在所述衬底背面的表面淀积金属材料，以形成覆盖所述第一P型掺杂区和第一N型掺杂区的背面金属层。
8.如权利要求7所述的嵌入FRD的IGBT器件的制造方法，其特征在于，采用金属蒸镀工艺或物理溅射工艺在所述衬底的背面淀积金属材料，以形成所述背面金属层。
9.如权利要求1所述的嵌入FRD的IGBT器件的制造方法，其特征在于，所述第一P型掺杂区和第一N型掺杂区之间还通过安全区间隔。
10.一种嵌入FRD的IGBT器件，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的嵌入FRD的IGBT器件的制造方法进行制造。
...【技术特征摘要】
1.一种嵌入frd的igbt器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的嵌入frd的igbt器件的制造方法，其特征在于，形成所述沟槽型栅极结构的步骤包括：在所述衬底上刻蚀形成沟槽，对所述沟槽的内壁进行氧化绝缘处理，以形成覆盖所述沟槽内壁的栅极绝缘层，在所述沟槽内填充多晶硅形成栅极。
3.如权利要求1所述的嵌入frd的igbt器件的制造方法，其特征在于，在形成所述边缘电场终止区后，在所述第二p型掺杂区、所述第二n型掺杂区以及所述栅极的表面上分别引出第三金属引线、第二金属引线和第一金属引线，用于电气连接外部器件，还在所述衬底的表面上形成复合绝缘层。
4.如权利要求3所述的嵌入frd的igbt器件的制造方法，其特征在于，所述复合绝缘层包括绝缘层和钝化保护层。
5.如权利要求1所述的嵌入frd的igbt器件的制造方法，其特征在于，形成所述电场截止层的步骤包括：对所述衬底的背面进行减薄...
【专利技术属性】
技术研发人员：李志菲，朱焱均，燕强，王尧林，李雨庭，
申请(专利权)人：汉轩微电子制造江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。