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【发明公布】一种无Snapback效应逆导IGBT及其制造方法_电子科技大学_201910753248.8 

申请/专利权人:电子科技大学

申请日:2019-08-15

公开(公告)日:2019-11-01

公开(公告)号:CN110400834A

主分类号:H01L29/06(20060101)

分类号:H01L29/06(20060101);H01L29/08(20060101);H01L29/739(20060101);H01L21/331(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2020.12.29#授权;2019.11.26#实质审查的生效;2019.11.01#公开

摘要:本发明涉及半导体技术,特别涉及一种无snapback效应逆导IGBT及其制造方法。本发明的主要方案是对IGBT背面的集电极结构进行改进,通过优化P++集电极区和N++层的掺杂浓度和厚度,尽量降低器件的反向阻断电压,利用反向阻断模式时的雪崩击穿效应和隧道击穿效应,实现反向导通。与常规逆导IGBT相比,由于不存在N+短路区,正向导通时不存在由MOSFET导通模式向IGBT导通模式的转变,因此本发明提出的新型逆导IGBT正向导通时不会发生snapback现象。由于本发明提出的新型逆导IGBT反向导通的阈值电压较常规逆导IGBT更大,因此适用于诸如准谐振电路一类正向导通时间占大部分而反向导通时间较短的情况。此外,本发明提出的新型逆导IGBT还具有正向导通压降小、软恢复特性好等优点。

主权项:1.一种无Snapback效应逆导IGBT,包括集电极结构、漂移区结构、栅极结构和发射极结构;所述集电极结构包括P++集电极区10和位于P++集电极区10下表面的金属化集电极11;所述漂移区结构包括并列设置的N++层9和N+场截止层8、以及位于N++层9和N+场截止层8上表面的N-漂移区层1,N++层9和N+场截止层8位于P++集电极区10的上表面;所述栅极结构为沟槽栅,嵌入设置在N-漂移区层1上表面两端,其结构包括栅氧化层7和位于栅氧化层7中的多晶硅栅电极6;所述发射极结构位于两个沟槽栅之间,其结构包括N+发射区5、P型基区3、P+接触区2和金属化发射极4,所述P型基区3嵌入设置在N-漂移区层1上表面,所述N+发射区5位于P型基区3上层且与沟槽栅接触,所述P+接触区2位于P型基区3中,并且位于两侧的N+发射区5之间,P+接触区2两端还延伸至N+发射区5下表面;P+接触区2结深大于N+发射区5的结深;金属化发射极4位于N+发射区5和P+接触区2的上表面,金属化发射极4仅覆盖部分N+发射区5。

全文数据:一种无Snapback效应逆导IGBT及其制造方法技术领域本发明属于功率半导体技术领域,涉及一种无snapback效应逆导型IGBT及其制造方法。背景技术绝缘栅双极晶体管IGBT是80年代发展起来的一种复合型器件,利用MOSFET驱动双极型晶体管,兼有MOSFET和BJT共同的优点——高输入阻抗和低导通压降,因此广泛应用在中频和中功率的电气中。但由于IGBT不具备反向导通的能力,在其感性负载的应用中,需反向并联一个快恢复二极管FastRecoveryDiode,简称FRD以提供续流保护。由于IGBT和FRD在焊接时容易引入寄生电感,会造成实际IGBT应用成本高且可靠性差,因此人们将IGBT和FRD集成在同一芯片上发展出了逆导绝缘栅双极晶体管ReverseConducting-IGBT,简称RC-IGBT,采用了集电极短路结构,通过背面光刻形成平行交替排列的N+区和P+区。发射极加正偏压,集电极加零偏压时,P型基区-N-漂移区-N+短路区构成的PN结处于正向偏置状态,使得器件实现反向导通。但是该固有结构使器件在正向导通时存在由MOSFET导通模式向IGBT导通模式的转变,表现为snapback现象即电压回跳现象,该现象会加剧电流的集中进而直接影响器件的可靠性。此外,由于FRD仅集成在部分区域,反向导通时容易造成电流分布不均匀,同样会影响器件的可靠性。通过在常规IGBT背面引入隧道二极管也能实现逆导的功能,发射极加正偏压,集电极加零偏压时,P++集电极N++区构成的隧道二极管处于反偏状态,随着发射极电压增大,势垒区能带越加倾斜,当内建电场增大到一定程度时,大量的电子能够直接从价带穿过禁带而进入导带,实现反向导通。但是构成隧道二极管的P++N++区的掺杂浓度很高,达到了1×1020cm-3~1×1021cm-3,工艺难度非常大且在正向导通时该IGBT存在由隧道二极管导通模式向IGBT导通模式的转变,因此也会发生snapback现象。在常规场截止型IGBT中,由于N+场截止层的存在,正向阻断模式下,电场在N+场截止层中迅速降为0,电场呈现梯形分布,因此可以减小漂移区的厚度以实现相同等级的耐压。N+场截止层的掺杂浓度通常为1×1015cm-3~1×1016cm-3,其反向阻断电压通常为几十伏~几百伏,因此场截止型IGBT不具备反向导通的能力。发明内容本发明的目的,就是针对目前传统RC-IGBT正向导通时存在的snapback现象的问题,以及由于器件正反向导通时间不对称故而对器件反向导通特性要求不严苛的情况,提出一种新型无snapback效应逆导型IGBT及其制造方法。为实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:一种新型无snapback效应逆导型IGBT,如图1所示,包括集电极结构、漂移区结构、栅极结构和发射极结构;所述集电极结构包括P++集电极区10和位于P++集电极区10下表面的金属化集电极10;所述漂移区结构包括并列设置的N++层9和N+场截止层8、以及位于N++层9和N+场截止层8上表面的N-漂移区层1,N++层9和N+场截止层8位于P++集电极区10的上表面;所述栅极结构为沟槽栅,嵌入设置在N-漂移区层1上表面两端,其结构包括栅氧化层7和位于栅氧化层7中的多晶硅栅电极6;所述发射极结构位于两个沟槽栅之间,其结构包括N+发射区5、P型基区3、P+接触区2和金属化发射极4,所述P型基区3嵌入设置在N-漂移区层1上表面,所述N+发射区5位于P型基区3上层且与沟槽栅接触,所述P+接触区2位于P型基区3中,并且位于两侧的N+发射区5之间,P+接触区2两端还延伸至N+发射区5下表面;P+接触区2结深大于N+发射区5的结深;金属化发射极4位于N+发射区5和P+接触区2的上表面,金属化发射极4仅覆盖部分N+发射区5。本发明的主要方案,主要涉及IGBT的背面集电极结构,通过优化P++集电极区和N++层的掺杂浓度,利用P++集电极区和N++层的雪崩击穿实现反向导通。常规逆导IGBT中,结构示意图如图2,N+场截止层8的掺杂浓度约为1×1015cm-3~1×1016cm-3,这是由于N+场截止层8掺杂浓度过大时,器件的回跳电压Vsnapback很大,会对器件的可靠性带来不利影响。常规逆导IGBT正向导通时,由于N+短路区的存在,器件首先进入MOSFET工作模式,随着正向导通电流的增加,器件逐渐进入IGBT导通模式,N-漂移区1发生电导调制,发生电压回跳snapback。在背面引入隧道二极管实现逆导的IGBT结构如图3,在该结构中,P++集电极10和N++层9的掺杂浓度为1×1020cm-3~1×1021cm-3,并且由于隧道二极管的特性,该IGBT在正向导通时存在由隧道二极管导通模式向IGBT导通模式的转变,因此也会发生snapback现象。常规FS-IGBT的结构如图4,其中N+场截止层的掺杂浓度通常为1×1015cm-3~1×1016cm-3,因此器件的反向阻断电压通常为几十伏~几百伏,因此FS-IGBT不具备反向导通的能力。本发明提出的新型逆导IGBT,结构如图1所示,利用P++集电极区和N++场截止层的雪崩击穿实现反向导通,P++集电极区9和N++层9的掺杂浓度为1×1017cm-3~1×1019cm-3,N+场截止层8的掺杂浓度为1×1015cm-3~1×1016cm-3,正向导通特性与常规FS-IGBT类似,不存在导通模式的转变,因此本发明提出的新型逆导IGBT正向导通时不会发生snapback现象。本发明具体实施方案以耐压1200V的沟槽栅逆导型IGBT半元胞的设计为例进行阐述,有两种制造方法,第一种制造方法是通过两次离子注入形成N+场截止层和N++层,步骤如下:第一步:选取掺杂浓度为5e13cm-3的N型硅片作为衬底硅片,即结构中的N型半导体漂移区1,首先在N-漂移区层1背面通过磷离子注入并推结形成N+场截止层8;第二步:再通过一次磷离子注入并推结形成N++层9;第三步:在N-漂移区层1上表面生长100nm的栅氧,即栅氧化层7,然后淀积多晶硅,形成多晶硅栅电极6。第四步:在N-漂移区层1注入P型杂质并推结形成P型基区3;第四步:在P型基区3中注入N型杂质形成N+发射区5;第六步:在P型基区3中注入P型杂质并推结形成P+接触区2;第七步:在器件上表面淀积BPSG绝缘介质层,刻蚀欧姆接触孔;第八步:在形成N+发射区5上表面淀积金属,形成阴极金属4,仅覆盖部分N+发射区5,阴极金属4同时覆盖在P+接触区2上;第九步:淀积钝化层;第十步:向背面注入P型杂质并进行离子激活,形成P++集电极区10;第十一步:背面金属化,在P++集电极区10下表面形成金属化集电极10。第二种制造方法是通过对部分N++层注入硼离子并推结,进行杂质补偿形成N+场截止层,步骤如下:第一步:选取掺杂浓度为5e13cm-3的N型硅片作为衬底硅片,即结构中的N型半导体漂移区1,首先在N-漂移区层1背面通过磷离子注入并推结形成N++层9;第二步:通过一次硼离子注入并推结,对N++层进行杂质补偿形成N+层8;第三步:在N-漂移区层1上表面生长100nm的栅氧,即栅氧化层7,然后淀积多晶硅,形成多晶硅栅电极6。第四步:在N-漂移区层1注入P型杂质并推结形成P型基区3;第四步:在P型基区3中注入N型杂质形成N+发射区5;第六步:在P型基区3中注入P型杂质并推结形成P+接触区2;第七步:在器件上表面淀积BPSG绝缘介质层,刻蚀欧姆接触孔;第八步:在形成N+发射区5上表面淀积金属,形成阴极金属4,仅覆盖部分N+发射区5,阴极金属4同时覆盖在P+接触区2上;第九步:淀积钝化层;第十步:向背面注入P型杂质并进行离子激活,形成P++集电极区10;第十一步:背面金属化,在P++集电极区10下表面形成金属化集电极10。本发明的有益效果为,针对正、反向导通时间不对称,因而对器件反向导通特性要求不严苛的情况,提出一种新型无snapback效应逆导型IGBT,具有低成本、工艺简单、正向导通特性好、软恢复特性好等优点。附图说明图1是本发明的新型槽栅型逆导IGBT元胞结构示意图。图2是常规槽栅型逆导IGBT元胞结构示意图。图3是通过在背面引入隧道二极管实现逆导的IGBT元胞结构示意图。图4是常规FS-IGBT的元胞结构示意图。图5是本发明的新型槽栅型逆导IGBT、常规FS-IGBT、利用隧道二极管实现逆导的IGBT的集电极附近的掺杂分布。图6是本发明的新型逆导IGBT、常规逆导IGBT和引入隧道二极管实现逆导的IGBT的正向导通特性曲线。图7是本发明的新型逆导IGBT、常规逆导IGBT和引入隧道二极管实现逆导的IGBT以及常规FS-IGBT的反向导通特性曲线。图8是本发明的新型逆导IGBT和引入隧道二极管实现逆导的IGBT反向导通时,P++N++结处的电场、碰撞电离率和隧道产生率的曲线示意图。图9是本发明新型逆导IGBT的反向阻断电压随N+层浓度变化的曲线。图10是用于反映器件反向恢复特性的双脉冲电路图11是常规逆导IGBT和本发明的新型逆导IGBT的反向恢复特性曲线。图12是电磁炉中应用的单端准谐振电路。图13是在单端准谐振电路中分别应用传统逆导IGBT和本发明新型逆导IGBT的电流电压对比图。图14是在准谐振电路中分别应用传统逆导IGBT和本发明新型逆导IGBT时流过谐振电容和谐振电感的电流对比图。图15是制造方法一的工艺流程图。图16是制造方法二的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图对本发明进行详细的描述:本发明提出的一种新型无snapback效应逆导型IGBT,其结构如图1所示,包括集电极结构、漂移区结构、发射极结构和栅极结构;所述集电极结构包括P++集电极区10和位于P++集电极区10下表面的金属化集电极10;所述漂移区结构包括N++层9、N+场截止层8和位于N++层9、N+场截止层8上表面N-漂移区层1,N++层8和N+场截止层8并列设置在P++集电极区10的上表面;所述栅极结构为沟槽栅,嵌入设置在N-漂移区层1上表面,其结构包括栅氧化层7和位于栅氧化层7中的多晶硅栅电极6;所述发射极结构位于两个沟槽栅之间,其结构包括N+发射区5、P型基区3、P+接触区2和金属化发射极4,所述P型基区3嵌入设置在N-漂移区层1上表面,所述N+发射区5位于P型基区3上层,所述P+接触区2位于P型基区3中,并且与N+发射区5并列设置;P+接触区2结深大于N+发射区5的结深;金属化发射极4位于N+发射区5和P+接触区2的上表面,金属化发射极4仅覆盖部分N+发射区5。本发明提出的新型无snapback效应逆导型IGBT,其工作原理如下:正向导通时,在如图1所示的元胞中的多晶硅栅电极6上加正偏压,P型基区3中的电子在栅氧化层侧发生积累,沟道发生反型,形成连接N+发射区5和N-漂移区层1的N型电子沟道。在金属化集电极10上加正压,金属化发射极4加零电位。电子电流通过N型电子沟道从N+发射区5流入N-漂移区层1,为P型基区3—N-漂移区层1—P++集电极区10构成的PNP晶体管提供了基极驱动电流,PNP晶体管开启后,P++集电极区10向N-漂移区层1中注入大量空穴,形成电导调制,IGBT正向导通。本发明的新型逆导IGBT与常规逆导IGBT结构如图2所示相比,由于不存在N+短路区,因此正向导通时,器件不存在由MOSFET导通模式向IGBT导通模式的转变,因此本发明的新型逆导IGBT不会发生snapback现象,常规逆导IGBT、本发明的新型逆导IGBT和利用隧道二极管实现逆导的IGBT的正向导通特性曲线如图6所示。反向导通时,多晶硅栅电极6上加零电位,金属化发射极4上加正压,金属化集电极10上加零电位,器件处于反向阻断模式,发射极电压由P++集电极区10和N++层9构成的PN结支撑,随着发射极—集电极电压增大,P++集电极区10和N++层9构成的PN结处的耗尽区扩展,电场增强。当发射极—集电极电压增大到该PN结的击穿电压时,该PN结击穿,在空间电荷区产生大量的电子—空穴对,实现反向导通,常规逆导IGBT、本发明的新型逆导IGBT、利用隧道二极管实现逆导的IGBT和FS-IGBT的反向导通特性曲线如图7所示。本发明具体实施方案以耐压1200V的沟槽栅逆导型IGBT半元胞的设计为例进行阐述,有两种制造方法,第一种制造方法是通过两次离子注入形成N+场截止层和N++层,步骤如下:第一步:选取掺杂浓度为5e13cm-3的N型硅片作为衬底硅片,即结构中的N型半导体漂移区1,首先在N-漂移区层1背面通过磷离子注入并推结形成N+场截止层8;第二步:再通过一次磷离子注入并推结形成N++层9;第三步:在N-漂移区层1上表面生长100nm的栅氧,即栅氧化层7,然后淀积多晶硅,形成多晶硅栅电极6。第四步:在N-漂移区层1注入P型杂质并推结形成P型基区3;第四步:在P型基区3中注入N型杂质形成N+发射区5;第六步:在P型基区3中注入P型杂质并推结形成P+接触区2;第七步:在器件上表面淀积BPSG绝缘介质层,刻蚀欧姆接触孔;第八步:在形成N+发射区5上表面淀积金属,形成阴极金属4,仅覆盖部分N+发射区5,阴极金属4同时覆盖在P+接触区2上;第九步:淀积钝化层;第十步:向背面注入P型杂质并进行离子激活,形成P++集电极区10;第十一步:背面金属化,在P++集电极区10下表面形成金属化集电极10。第二种制造方法是通过对N++层进行杂质补偿形成N+场截止层,步骤如下:第一步:选取掺杂浓度为5e13cm-3的N型硅片作为衬底硅片,即结构中的N型半导体漂移区1,首先在N-漂移区层1背面通过磷离子注入并推结形成N++层9;第二步:通过一次硼离子注入并推结,对N++层进行杂质补偿形成N+层8;第三步:在N-漂移区层1上表面生长100nm的栅氧,即栅氧化层7,然后淀积多晶硅,形成多晶硅栅电极6。第四步:在N-漂移区层1注入P型杂质并推结形成P型基区3;第四步:在P型基区3中注入N型杂质形成N+发射区5;第六步:在P型基区3中注入P型杂质并推结形成P+接触区2;第七步:在器件上表面淀积BPSG绝缘介质层,刻蚀欧姆接触孔;第八步:在形成N+发射区5上表面淀积金属,形成阴极金属4,仅覆盖部分N+发射区5,阴极金属4同时覆盖在P+接触区2上;第九步:淀积钝化层;第十步:向背面注入P型杂质并进行离子激活,形成P++集电极区10;第十一步:背面金属化,在P++集电极区10下表面形成金属化集电极10。对本发明提供的新型逆导IGBT和常规逆导IGBT结构进行仿真对比,进一步证实了本结构的优越性。常规逆导IGBT结构如图2所示,本发明提供的新型逆导IGBT结构如图1所示,器件的元胞厚度均为100um,常规逆导IGBT结构中,N+短路区10和P+集电区9的比例为1:5。由图6知,本发明提出的新型逆导IGBT正向导通特性优于常规逆导IGBT和利用隧道二极管实现逆导的IGBT,常规逆导IGBT存在明显的snapback效应,回跳电压VSB=8.8V;利用隧道二极管实现逆导的IGBT也表现出明显的snapback现象;本发明提出的新型逆导IGBT不存在电压回跳现象。正向导通电流密度为100Acm2时,常规逆导IGBT的正向导通压降约为1.19V,本发明提出的逆导IGBT的正向导通压降约为1.05V,降低了11.8%,这是由于本发明中有效集电区面积更大。由图7知,Vce为-5V时,本发明新型逆导IGBT器件实现反向导通,即此时P++集电极区10和N++层9构成的PN结发生击穿,产生大量的电子空穴对,由于P++集电极区10和N++层9均为重掺杂,击穿时的峰值电场Emax约为1.25e6Vcm,由图8知此时该PN结击穿既包含雪崩击穿也包含隧道击穿,但主要以雪崩击穿为主。由结击穿的机理可知,只要Vce维持在-5V就能实现反向导通。而利用隧道二极管实现反向导通的IGBT中,以隧道击穿为主,由于势垒区很薄,即使电场很强,载流子在势垒区中加速达不到产生倍增效应所必需的动能,就不能产生雪崩击穿。对于常规FS-IGBT,其反向阻断电压达到了300V左右,因此不具备反向导通的能力。图9所示为本发明提出新型逆导IGBT中,反向阻断电压随N+场截止层掺杂浓度的变化曲线,应提高N+场截止层的掺杂浓度以降低器件的反向阻断电压,使得器件在更低的发射极电压下发生雪崩击穿。因此,本发明提出的新型逆导IGBT中,P++集电极区10和N++层9的掺杂浓度应该达到1×1017cm-3~1×1019cm-3,主要依靠雪崩击穿效应实现反向导通。图10所示的双脉冲电路,可用于反映器件IGBT1的反向恢复特性,即IGBT1由反向导通模式向正向阻断模式转换时,抽取漂移区过剩载流子的过程。反向电流下降速率[dJdt]R会在电路电感中产生一个大的电势,该电势会叠加在电源电压上,产生电压过冲现象。这一现象可用软度因子S衡量,S越大,反向电流下降速率[dJdt]R越小,S0.8时可判断该器件具有软恢复的特性。由图11可知,本发明提出的新型逆导IGBT的软度因子S约为10,具有良好的软恢复特性。图12是电磁炉中常用的单端准谐振电路,通过控制电路中IGBT的开启和关断,周期性的电流流经电感,形成交替的磁场。图13是在图12所示的准谐振电路中分别应用常规逆导IGBT和本发明提出的新型逆导IGBT得到的IGBT的集电极电流Ic、集电极—发射极电压Vce随时间的变化曲线,由对比可知,本发明提出的新型逆导IGBT可以取代常规逆导IGBT在准谐振电路中的应用,均能在谐振电感Lr上产生周期变化的电流。由图14可知,一个周期内正向导通时间占46.5%,反向导通时间仅占13%左右,因此器件在一个周期内的能耗主要由正向导通和关断这两个过程决定,反向导通过程中产生的能耗很小,因此虽然本发明提出的新型逆导IGBT反向导通的阈值电压较大,但是由于反向导通的时间短且反向导通的电流小,不会引起太大的能耗。综上所述,与常规逆导IGBT相比,本发明提出的新型逆导IGBT正向导通时不会发生Snapback现象,同时具有更优的正向导通特性,虽然反向导通的阈值电压更大,但在诸如准谐振电路一类的正向导通时间占大部分的应用中,不会带来太多额外的能耗。此外,本发明提出的新型逆导IGBT还具有软恢复特性更好的特点。

权利要求:1.一种无Snapback效应逆导IGBT,包括集电极结构、漂移区结构、栅极结构和发射极结构;所述集电极结构包括P++集电极区10和位于P++集电极区10下表面的金属化集电极11;所述漂移区结构包括并列设置的N++层9和N+场截止层8、以及位于N++层9和N+场截止层8上表面的N-漂移区层1,N++层9和N+场截止层8位于P++集电极区10的上表面;所述栅极结构为沟槽栅,嵌入设置在N-漂移区层1上表面两端,其结构包括栅氧化层7和位于栅氧化层7中的多晶硅栅电极6;所述发射极结构位于两个沟槽栅之间,其结构包括N+发射区5、P型基区3、P+接触区2和金属化发射极4,所述P型基区3嵌入设置在N-漂移区层1上表面,所述N+发射区5位于P型基区3上层且与沟槽栅接触,所述P+接触区2位于P型基区3中,并且位于两侧的N+发射区5之间,P+接触区2两端还延伸至N+发射区5下表面;P+接触区2结深大于N+发射区5的结深;金属化发射极4位于N+发射区5和P+接触区2的上表面,金属化发射极4仅覆盖部分N+发射区5。2.根据权利要求1所述的一种无Snapback效应逆导IGBT,其特征在于,利用P++集电极区10和N++场截止层9的雪崩击穿实现反向导通,P++集电极区10浓度为1×1017cm-3~1×1019cm-3,结深为0.5~1um;N+场截止层8的掺杂浓度为1×1015cm-3~1×1016cm-3,结深为2~5um;N++层9的掺杂浓度为1×1017cm-3~1×1019cm-3,结深与N+场截止层8相同,为2~5um。3.根据权利要求1所述的一种无Snapback效应逆导IGBT的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步:选取掺杂浓度为5e13cm-3的N型硅片作为衬底硅片,即结构中的N型半导体漂移区1,首先在N-漂移区层1背面通过磷离子注入并推结形成N+场截止层8;第二步:再通过一次磷离子注入并推结形成N++层9;第三步:在N-漂移区层1上表面生长100nm的栅氧,即栅氧化层7,然后淀积多晶硅,形成多晶硅栅电极6。第四步:在N-漂移区层1注入P型杂质并推结形成P型基区3;第四步:在P型基区3中注入N型杂质形成N+发射区5;第六步:在P型基区3中注入P型杂质并推结形成P+接触区2;第七步:在器件上表面淀积BPSG绝缘介质层,刻蚀欧姆接触孔;第八步:在形成N+发射区5上表面淀积金属,形成阴极金属4,仅覆盖部分N+发射区5,阴极金属4同时覆盖在P+接触区2上;第九步:淀积钝化层;第十步:向背面注入P型杂质并进行离子激活,形成P++集电极区10;第十一步:背面金属化,在P++集电极区10下表面形成金属化集电极11。4.根据权利要求1所述的一种无Snapback效应逆导IGBT的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步:选取掺杂浓度为5e13cm-3的N型硅片作为衬底硅片,即结构中的N型半导体漂移区1,首先在N-漂移区层1背面通过磷离子注入并推结形成N++层9;第二步:通过一次硼离子注入并推结,对N++层进行杂质补偿形成N+层8;第三步:在N-漂移区层1上表面生长100nm的栅氧,即栅氧化层7,然后淀积多晶硅,形成多晶硅栅电极6。第四步:在N-漂移区层1注入P型杂质并推结形成P型基区3;第四步:在P型基区3中注入N型杂质形成N+发射区5;第六步:在P型基区3中注入P型杂质并推结形成P+接触区2;第七步:在器件上表面淀积BPSG绝缘介质层,刻蚀欧姆接触孔;第八步:在形成N+发射区5上表面淀积金属,形成阴极金属4,仅覆盖部分N+发射区5,阴极金属4同时覆盖在P+接触区2上;第九步:淀积钝化层;第十步:向背面注入P型杂质并进行离子激活,形成P++集电极区10;第十一步:背面金属化,在P++集电极区10下表面形成金属化集电极11。

百度查询: 电子科技大学 一种无Snapback效应逆导IGBT及其制造方法

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