具有反向阻断能力的超结IGBT器件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及功率半导体技术领域，具体公开了具有反向阻断能力的超结IGBT器件及其制造方法。该器件包括由下向上依次叠设的集电极层、P型集电区、漂移区、顶部外延层和P型体区；漂移区的底部光刻形成有若干间隔分布的注入槽，注入槽内空间为扩散区，扩散区由高能离子注入形成，漂移区的顶部埋设有若干间隔分布的P柱，P柱与扩散区间隔设置；P柱与P型体区不相连。该器件通过结构布局的优化设计，从而不受制于超结结构的制造方法和超结节距，可以辅助调节具有反向阻断能力的超结IGBT器件的正向导通和开关特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功率半导体，尤其涉及具有反向阻断能力的超结igbt器件及其制造方法。

技术介绍

1、具有反向阻断能力的igbt器件也被称为rb-igbt(reverse blocking insulatedgate bipolar transistor，逆阻型绝缘栅双极晶体管)，其正反向具有同等水平的耐压能力。受现代数字交流系统驱动和电能转换模块的发展和需求，rb-igbt对于电能转换效率、能源利用率、系统可靠性等至关重要。两个rb-igbt反并联可以形成双向开关，能对双向流动的电流进行控制。相比于传统的两个普通igbt和两个frd构成的双向开关，使用rb-igbt不需要额外的frd，节省元器件数量，同时减小了封装体积。因此rb-igbt适合在矩阵变换器、交流斩波器等ac-ac变换装置中应用。

2、如图1所示，传统的rb-igbt采用npt(non-punch-through，非穿通)型igbt结构制造，包括由下向上依次叠设的金属化集电极层1’、p型集电区2’、第一n型外延层3’、p型体区8’、硼磷硅玻璃10’和发射极11’。p型体区8’的顶部形本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.具有反向阻断能力的超结IGBT器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的具有反向阻断能力的超结IGBT器件，其特征在于，所述顶部外延层(4)的顶部通过反应离子刻蚀形成有槽栅(5)，所述槽栅(5)的表面热生长形成有栅氧化层(6)，所述槽栅(5)内淀积有重掺杂多晶硅(7)。

3.根据权利要求2所述的具有反向阻断能力的超结IGBT器件，其特征在于，所述具有反向阻断能力的超结IGBT器件还包括层间绝缘层(10)和发射极(12)，所述层间绝缘层(10)位于所述P型体区(8)的上方，所述发射极(12)位于所述层间绝缘层(10)的上方，所述层间绝缘层(10)贯通有若...

【技术特征摘要】

1.具有反向阻断能力的超结igbt器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的具有反向阻断能力的超结igbt器件，其特征在于，所述顶部外延层(4)的顶部通过反应离子刻蚀形成有槽栅(5)，所述槽栅(5)的表面热生长形成有栅氧化层(6)，所述槽栅(5)内淀积有重掺杂多晶硅(7)。

3.根据权利要求2所述的具有反向阻断能力的超结igbt器件，其特征在于，所述具有反向阻断能力的超结igbt器件还包括层间绝缘层(10)和发射极(12)，所述层间绝缘层(10)位于所述p型体区(8)的上方，所述发射极(12)位于所述层间绝缘层(10)的上方，所述层间绝缘层(10)贯通有若干通孔(11)，所述发射极(12)部分穿过所述通孔(11)并与所述p型体区(8)相连。

4.根据权利要求3所述的具有反向阻断能力的超结igbt器件，其特征在于，所述槽栅(5)远离所述漂移区(3)一端的两侧均设置有发射区(9)，所述发射区(9)位于所述层间绝缘层(10)与所述p型体区(8)之间。

5.根据权利要求4所述的具有反向阻断能力的超结igbt器件，其特征在于，所述p型体区(8)通过自对准工艺离子注入并退火形成。

【专利技术属性】
技术研发人员：吴玉舟，
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：