[发明专利]功率器件及其制造方法

说明书

本发明提供了功率器件及其制造方法。一种具有快速开关特性、同时保持EMI噪声为最小的功率器件，并提供了一种制造这样的功率器件的方法。所述功率器件包括：第一场阑层，所述第一场阑层具有第一导电类型；第一漂移区，所述第一漂移区形成于所述第一场阑层上，并具有呈低于所述第一场阑层的杂质浓度的第一导电类型；掩埋区，所述掩埋区形成于所述第一漂移区上，并具有呈高于所述第一漂移区的杂质浓度的所述第一导电类型；第二漂移区，所述第二漂移区形成于所述掩埋区上；功率器件单元，所述功率器件单元形成于所述第二漂移区的上部处；以及集电极区，所述集电极区形成于所述第一场阑层的下方。

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求2013年4月23日向美国专利与商标局提交的美国部分继续专利申请No.13/868,629、2014年6月26日向美国专利与商标局提交的美国部分继续专利申请No.14/316,248和2014年6月17日向美国专利与商标局提交的美国临时申请No.62/013,304，以及2015年6月2日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2015-0078244的优先权，这些申请的公开内容均全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及功率器件及其制造方法，更具体地讲，涉及能够最小化电磁干扰(EMI)噪声的功率器件及其制造方法。

背景技术

近来，绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为功率半导体器件获得了越来越多的关注，这种功率半导体器件不仅能满足高功率MOSFET的快速开关特性，还能满足双极结型晶体管(BJT)的大功率特性。在多种IGBT结构中，场阑(FS)型IGBT可被理解为软穿通型的IGBT或浅穿通型的IGBT。这种FS-IGBT可被理解为非穿通(NPT)IGBT技术和穿通(PT)IGBT技术的组合，根据该技术组合可提供相关的优点，诸如低饱和集电极电压(Vce,sat)、并行操作简单易行和耐用性强。

然而，FS-IGBT的这种快速开关特性在关断开关期间可能导致EMI噪声增大的缺点。

发明内容

本发明构思的示例性实施例克服了以上缺点和以上未述及的其他缺点。另外，不需要本发明构思克服上述缺点，本发明构思的示例性实施例可能克服不了上述问题中的任一种。

本发明技术构思的目标是提供具有快速开关特性、同时还能最小化电磁干扰(EMI)噪声的功率器件，及其制造方法。

为了实现上述技术目标，本发明提供了下述功率器件。根据一个实施例，功率器件可包括：第一场阑层，该第一场阑层具有第一导电类型；第一漂移区，该第一漂移区形成于第一场阑层上，并具有呈低于第一场阑层的杂质浓度的第一导电类型；掩埋区，该掩埋区形成于第一漂移区上，并具有呈高于第一漂移区的杂质浓度的第一导电类型；第二漂移区，该第二漂移区形成于掩埋区上；功率器件单元，该功率器件单元形成于第二漂移区的上部处；以及集电极区，该集电极区形成于第一场阑层下方。

该功率器件可另外包括第二场阑层，第二场阑层设置在第一场阑层与第一漂移区之间，并具有设置有比第一场阑层高的杂质浓度部分的第一导电类型。

第二场阑层可具有比掩埋区高的杂质浓度。

第二场阑层可具有这样的杂质浓度：该杂质浓度从第一场阑层增加至达到最大杂质浓度，并且然后向第一漂移区降低。

第一漂移区可通过在第二场阑层上外延生长而形成。

第二场阑层可通过离子注入工艺形成，以使得杂质浓度高于第一场阑层。

第二场阑层可由具有第一杂质浓度的第一区和具有第二杂质浓度的第二区形成，第二杂质浓度高于第一杂质浓度。

第二区的平均杂质浓度可高于第一区的平均杂质浓度。