[发明专利]一种逆导型绝缘栅双极型晶体管、制造方法及器件

说明书

本发明公开了一种逆导型绝缘栅双极型晶体管、制造方法及器件。逆导型绝缘栅双极型晶体管包括：集成在衬底上的二极管部和与所述二极管部连接的绝缘栅双极型晶体管部；其中，所述二极管部包括：第一正面金属区；与所述第一正面金属区底部连接的多个侧翼注入沟槽；设置在各个所述侧翼注入沟槽顶部两侧的第一P+型发射区；依次叠层设置在所述第一正面金属区下方的第一P型基区、第一N型漂移区、第一N型缓冲区、N型集电区以及第一背面金属区。本发明通过在逆导型绝缘栅双极型晶体管的二极管部中引入侧翼注入沟槽，通过在沟槽侧翼或侧壁注入杂质离子，以改变二极管区域的电场分布等，达到提高器件击穿电压鲁棒性的效果。

技术领域

本发明半导体器件技术领域，尤其涉及的是一种逆导型绝缘栅双极型晶体管、制造方法及器件。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）是一种半导体器件，具有双极型功率晶体管和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的优点，被广泛应用于电磁炉、不间断电源（Uninterruptible Power Supply，UPS）、汽车电子点火器、三相电动机变频器、电焊机开关电源等领域。将绝缘栅双极型晶体管和二极管集成在一个衬底上形成的集成器件，即逆导型绝缘栅双极型晶体管（Reverse Conducting InsulatedGate Bipolar Transistor，RC-IGBT），逆导型绝缘栅双极型晶体管是一种改进型的功率半导体器件，它是基于传统绝缘栅双极型晶体管的结构，同时集成了瞬态二极管（或称为反并联二极管）功能。与传统绝缘栅双极型晶体管相比，逆导型绝缘栅双极型晶体管具有更低的开通电压和更高的开关速度，同时也具有更低的导通损耗和更高的反向电压承受能力。

而在现有逆导型绝缘栅双极型晶体管中，器件在高频率条件或高可靠性使用条件下，因为击穿电压（Breakdown voltage，BV）不足，会出现雪崩现象发生导致器件的破坏。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种逆导型绝缘栅双极型晶体管、制造方法及器件，旨在解决现有技术中的逆导型绝缘栅双极型晶体管器件的击穿电压不足的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：提供一种逆导型绝缘栅双极型晶体管，所述逆导型绝缘栅双极型晶体管包括：集成在衬底上的二极管部和与所述二极管部连接的绝缘栅双极型晶体管部；其中，所述二极管部包括：第一正面金属区；与所述第一正面金属区底部连接的多个侧翼注入沟槽；设置在各个所述侧翼注入沟槽顶部两侧的第一P+型发射区；依次叠层设置在所述第一正面金属区下方的第一P型基区、第一N型漂移区、第一N型缓冲区、N型集电区以及第一背面金属区。

本发明的进一步设置，所述侧翼注入沟槽包括:第一多晶硅以及包覆于所述第一多晶硅的第一氧化层。

本发明的进一步设置，所述第一正面金属区为锯齿结构，在各个锯齿之间间隔设置有多个依次叠层设置的第一绝缘膜和第一N+型发射区。

本发明的进一步设置，所述第一N+型发射区和所述第一正面金属区接触形成多个肖特基接触点。

本发明的进一步设置，所述二极管部为经过弱阳极技术处理的二极管部。

本发明的进一步设置，所述侧翼注入沟槽中注入有P型离子。

本发明的进一步设置，所述绝缘栅双极型晶体管部包括：第二正面金属区；设置在所述第二正面金属区底部的第二绝缘膜，与所述第二绝缘膜底部连接的多个栅极结构；设置在多个所述栅极结构之间的第二P+型发射区和第二N+型发射区；依次叠层设置在所述第二绝缘膜下方的第二P型基区、第二N型漂移区、第二N型缓冲区、P型集电区以及第二背面金属区。