申请/专利权人：重庆邮电大学

申请日：2020-07-27

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN111834449B

主分类号：H01L29/739

分类号：H01L29/739;H01L29/40;H01L29/06;H01L27/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2020.11.13#实质审查的生效;2020.10.27#公开

摘要：本发明涉及一种具有背面双MOS结构的快速关断RC‑IGBT器件，属于半导体技术领域。该器件包括栅极接触区1、发射极接触区2、金属场板3、集电极接触区4、发射极5、元胞区P型阱6、过渡区P型阱7、第一场限环8、第二场限环9、第三场限环10、N型集电极11、N型缓冲层12、P型集电极13、N型漂移区14、栅氧化层15、场氧化层16、集电极氧化层17、场截止环接触区18、场截止环19、集电极P‑base20。本发明在保证消除正向导通时的负阻效应的前提下，具有相对较快的关断速度和较低的Von、良好的反向导通性能及600V以上的耐压能力，提高了器件的工作稳定性和电流能力。

主权项：1.一种具有背面双MOS结构的快速关断RC-IGBT器件，其特征在于：包括元胞部分、过渡区部分、终端部分和集电极部分；具体包括栅极接触区1、发射极接触区2、金属场板3、集电极接触区4、发射极5、元胞区P型阱6、过渡区P型阱7、第一场限环8、第二场限环9、第三场限环10、N型集电极11、N型缓冲层12、P型集电极13、N型漂移区14、栅氧化层15、场氧化层16、集电极氧化层17、场截止环接触区18、场截止环19和集电极P-base20；1元胞部分：从左至右依次设置五个相同的元胞结构，所述元胞结构包括栅极接触区1、发射极接触区2、发射极5和元胞区P型阱6；最右侧的元胞结构紧邻过渡区P型阱7；所述发射极5上表面部分被栅氧化层15覆盖，另一部分被发射极接触区2所覆盖；栅氧化层15以及发射极接触区2均为相邻两发射极5所共用；完全相同的五个处于并排位置的元胞区P型阱6上表面与N型漂移区14上表面平齐，元胞区P型阱6其余表面完全处于N型漂移区14的包围之中；所述发射极5和过渡区P型阱7的上表面与元胞区P型阱6平齐，其余表面被元胞区P型阱6紧密包围；所述栅极接触区1处于栅氧化层15之上，与发射极接触区2、N型漂移区14、元胞区P型阱6、过渡区P型阱7和发射极5做介质隔离；所述发射极接触区2左右两侧与栅氧化层15或场氧化层16紧邻，覆盖于发射极5、元胞区P型阱6或过渡区P型阱7的上表面；2过渡区部分：过渡区P型阱7紧邻最右端元胞P型阱6，最右侧第六个发射极5位于过渡区P型阱7上表面，且栅氧化层15以及发射极接触区2覆盖于发射极5上表面；所述过渡区P型阱7上表面与N型漂移区14上表面平齐，过渡区P型阱7其余表面完全处于N型漂移区14的包围之中；栅氧化层15部分覆盖于N型漂移区14上表面，其余部分分别覆盖于发射极5上表面，元胞区P型阱6或过渡区P型阱7上表面；3终端部分：从左到右依次设置三个相同的金属场板3分别覆盖于其下方所设置的第一场限环8、第二场限环9以及第三场限环10表面的中间部分，金属场板3的其余部分表面与场氧化层16的接触，与N型漂移区14不直接接触；终端最右侧设置一个场截止环19；所述第一场限环8、第二场限环9及第三场限环10上表面与N型漂移区14上表面平齐，其余表面完全处于N型漂移区14的包围之中；所述场氧化层16覆盖过渡区P型阱7右端上表面、N型漂移区14、第一场限环8、第二场限环9、第三场限环10的部分上表面，以及N型集电极11的上表面的两边；所述的场截止环19的上表面中间部分同上方场氧化层16中的场截止环接触区18相连，不与N型漂移区14直接接触；4集电极部分：所述左侧的N型集电极11上表面和右侧表面与集电极P-base区20接触，右侧的N型集电极11上表面和左侧表面与集电极P-base区20接触；所述两个N型集电极11下方与集电极接触区4接触；所述左侧P型集电极13上表面与N型缓冲层12的下表面接触，右侧上半部分与集电极P-base区20接触，下半部分与N型集电极11接触；所述右侧P型集电极13上表面与N型缓冲层12的下表面接触，左侧上半部分与集电极P-base区20接触，下半部分与N型集电极11接触；所述中间的P型集电极13左右两侧与集电极氧化层17接触，下侧与集电极接触区4接触，上表面被N型缓冲层12覆盖；所述左边集电极氧化层17上表面左部分与N型集电极11接触，右边部分与集电极P-base20接触，其余两侧处于集电极接触区4的包围之中；所述右边集电极氧化层17上表面右部分与N型集电极11接触，左边部分与集电极P-base20接触，其余两侧处于集电极接触区4的包围之中；所述P型集电极13的左、中、右三部分完全覆盖于集电极接触区4上表面，呈现中间凹陷的形状；所述N型缓冲层12同样为中间凹陷的形状；所述N型集电极11、集电极P-base20、集电极氧化层17分为左右两部分，以凹陷位置中垂线呈对称分布；所述N型缓冲层12部分覆盖于集电极P-base20表面；所述N型漂移区14完全覆盖于整个凹陷的N型缓冲层12上表面。

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百度查询： 重庆邮电大学 一种具有背面双MOS结构的快速关断RC-IGBT器件

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