[发明专利]一种逆导型绝缘栅双极型晶体管

说明书

本发明公开一种逆导型绝缘栅双极型晶体管，包括集电极接触层(1)、重掺杂第二导电类型集电极区(10)、重掺杂第一导电类型集电极区(11)、轻掺杂第二导电类型集电极区(12)、第一导电类型缓冲层(20)、轻掺杂第一导电类型漂移层(21)、第二导电类型基区(30)、重掺杂第二导电类型发射区(31)、重掺杂第一导电类型发射区(32)、重掺杂第一导电类型栅极区(33)、栅极绝缘介质层(40)、发射极接触层(2)、栅极接触层(3)；本发明采用较小的背面元胞尺寸抑制RC‑IGBT在正向导通时的折回(snap‑back)现象，提高可靠性并降低功率损耗，提升RC‑IGBT器件整体性能。

技术领域

本发明涉及功率半导体电力电子器件技术领域，具体是一种逆导型绝缘栅双极型晶体管。

背景技术

逆导型绝缘栅双极型晶体管(Reverse Conducting Insulated Gate BipolarTransistor，RC-IGBT)是将IGBT和反向并联二极管集成在一个芯片的器件。逆导型绝缘栅双极型晶体管(RC-IGBT)能够提高集成度、减小寄生电感、降低封装成本。如图1所示，现有RC-IGBT为了抑制正向导通时出现的折回(snap-back)现象，通常采用较大的背面元胞尺寸，从而导致电流分布不均匀，可靠性较低、功率损耗较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种逆导型绝缘栅双极型晶体管，包括集电极接触层、重掺杂第二导电类型集电极区、重掺杂第一导电类型集电极区、轻掺杂第二导电类型集电极区、第一导电类型缓冲层、轻掺杂第一导电类型漂移层、第二导电类型基区、重掺杂第二导电类型发射区、重掺杂第一导电类型发射区、重掺杂第一导电类型栅极区、栅极绝缘介质层、发射极接触层、栅极接触层。

所述重掺杂第一导电类型集电极区覆盖于集电极金属层部分区域之上。

所述重掺杂第二导电类型集电极区覆盖于集电极金属层部分区域之上。

所述轻掺杂第二导电类型集电极区覆盖于重掺杂第二导电类型集电极区之上。

所述重掺杂第一导电类型集电极区由多个重复单元构成。所述重掺杂第二导电类型集电极区和轻掺杂第二导电类型集电极区位于所述重掺杂第一导电类型集电极区两个重复单元之间。

优选的，所述第一导电类型缓冲层位于重掺杂第一导电类型集电极区和轻掺杂第二导电类型集电极区之上。所述第一导电类型缓冲层和所述重掺杂第一导电类型集电极区、轻掺杂第二导电类型集电极区相接触。

优选的，所述第一导电类型缓冲层部分位于重掺杂第一导电类型集电极区之上，并浮于轻掺杂第一导电类型漂移层之中。

优选的，还包括重掺杂第一导电类型缓冲层，所述重掺杂第一导电类型缓冲层覆盖于轻掺杂第二导电类型集电极区之上。所述第一导电类型缓冲层位于重掺杂第一导电类型集电极区之上，并浮于轻掺杂第一导电类型漂移层之中。

优选的，所述集电极接触层、重掺杂第二导电类型集电极区、重掺杂第一导电类型集电极区、轻掺杂第二导电类型集电极区和第一导电类型缓冲层构成所述一种逆导型绝缘栅双极型晶体管的集电极结构。

优选的，所述集电极接触层、重掺杂第二导电类型集电极区、重掺杂第一导电类型集电极区、轻掺杂第二导电类型集电极区、第一导电类型缓冲层和部分轻掺杂第一导电类型漂移层构成所述一种逆导型绝缘栅双极型晶体管的集电极结构。

优选的，所述集电极接触层、重掺杂第二导电类型集电极区、重掺杂第一导电类型集电极区、轻掺杂第二导电类型集电极区、重掺杂第一导电类型缓冲层、第一导电类型缓冲层和部分轻掺杂第一导电类型漂移层构成所述一种逆导型绝缘栅双极型晶体管的集电极结构。