一种沟槽型RC-IGBT器件及其制造办法制造技术

本发明专利技术公开一种沟槽型RC‑IGBT器件及其制造办法，涉及半导体器件技术领域，包括：至少一个元胞，元胞包括IGBT区以及FRD区，IGBT区包括第一类沟槽栅和多个顶部未设置栅源隔离层的第二类沟槽栅，孔注入区覆盖多个第二类沟槽栅；本发明专利技术器件拥有横跨栅极和源极的CT开孔，降低开孔的深宽比，降低工艺复杂度，简化金属填充层工艺流程，不需要额外填充Ti/TiN和W层，降低工艺成本；降低了器件的阈值电压的漂移，增强了器件的抗辐照能力，保证器件进行寿命控制时阈值电压保持不变；减小接触孔底部离子注入浓度，降低反向恢复能量Erec，并且衬底减薄后形成的薄片进行高能电子辐照和退火，使器件阈值电压的一致性更高，可以更有利于RC‑IGBT的并联使用，提升封装模块的总体性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件，特别是涉及一种沟槽型rc-igbt器件及其制造办法。

技术介绍

1、在电力电子技术的发展中，绝缘栅双极晶体管(igbt)同时具有mosfet电压驱动，控制方便，开关速度快，以及双极三级管耐压高、导通电压低、输出电流大、开关损耗低的优点，逐渐成为电力电子系统中的核心器件，但igbt在使用中，需要反向并联续流二极管(frd)，增加了使用的成本，同时反向并联的frd还增加了封装的尺寸，影响器件整体可靠性的同时，寄生的参数还会影响器件整体的性能；逆导式igbt(rc-igbt)在单颗芯片上同时集成了igbt和frd，在使用中无需并联额外的续流二极管，能同时兼顾igbt和frd两者的静、动态性能，使用时可以降低芯片热阻，同时降低芯片结温波动，相较于igbt+frd的封装形式，rc-igbt可以节省总芯片面积约1/3，大幅降低芯片生产制造成本及封装测试成本；并联芯片的减少，也提升了器件的可靠性，逐渐成为igbt应用的主流。

2、载流子寿命控制技术是实现高性能rc-igbt的关键，目前rc-igbt载流子寿命控制技术主要包括pt扩散本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种沟槽型RC-IGBT器件，其特征在于，包括至少一个元胞，所述元胞包括IGBT区以及FRD区，所述IGBT区包括顶部设置栅源隔离层的第一类沟槽栅和多个顶部未设置栅源隔离层的第二类沟槽栅，所述第二类沟槽栅位于所述第一类沟槽栅靠近所述FRD区的一侧，所述IGBT区以及FRD区共用孔注入区，所述孔注入区覆盖多个所述第二类沟槽栅。

2.根据权利要求1所述的沟槽型RC-IGBT器件，其特征在于，所述IGBT区包括依次设置的金属集电极、p+掺杂区、n+场截止层、n-漂移区、n型载流子存储层、P型掺杂区、所述孔注入区以及金属填充层；所述FRD区包括依次设置的金属集电极、n型掺杂区、n...

【技术特征摘要】

1.一种沟槽型rc-igbt器件，其特征在于，包括至少一个元胞，所述元胞包括igbt区以及frd区，所述igbt区包括顶部设置栅源隔离层的第一类沟槽栅和多个顶部未设置栅源隔离层的第二类沟槽栅，所述第二类沟槽栅位于所述第一类沟槽栅靠近所述frd区的一侧，所述igbt区以及frd区共用孔注入区，所述孔注入区覆盖多个所述第二类沟槽栅。

2.根据权利要求1所述的沟槽型rc-igbt器件，其特征在于，所述igbt区包括依次设置的金属集电极、p+掺杂区、n+场截止层、n-漂移区、n型载流子存储层、p型掺杂区、所述孔注入区以及金属填充层；所述frd区包括依次设置的金属集电极、n型掺杂区、n+场截止层、n-漂移区、n型载流子存储层、p型掺杂区、所述孔注入区以及金属填充层。

3.根据权利要求2所述的沟槽型rc-igbt器件，其特征在于，所述第一类沟槽栅包括沟槽、栅源隔离层以及n+源区，所述第二类沟槽栅包括沟槽，所述第一类沟槽栅以及所述第二类沟槽栅的沟槽均设置在所述n-漂移区、所述n型载流子存储层以及所述p型掺杂区中，所述第一类沟槽栅的沟槽两侧均设置有所述n+源区，所述第一类沟槽栅的沟槽顶部设置有所述栅源隔离层；所述第一类沟槽栅以及所述第二类沟槽栅的沟槽均包括栅极氧化层和多晶硅。

4.一种沟槽型rc-igbt器件的制作方法，其特征在于，制作如权利要求1-3任一项所述沟槽型rc-igbt器件，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的沟槽型rc-igbt器件...

【专利技术属性】
技术研发人员：万一民，王修中，马庆海，王晓军，陈融，
申请(专利权)人：上海华虹挚芯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：