[发明专利]一种横向RC-IGBT器件

摘要

本发明属于半导体技术领域，具体的说涉及一种横向RC‑IGBT器件。本发明的器件在传统的器件结构上，在集电极结构设置了N型电阻区电阻区11，由于薄N电阻区11区域很薄具有大的阻抗，在器件刚开始正向导通时，在较小的电流下就会在薄N电阻区11上产生较大的压降，从而使P+集电区9与N型电场阻止层8之间将产生电压差，使器件从MOSFET模式转换到IGBT模式。本发明提出的新结构可以在极小的电流下完成从MOSFET模式到IGBT模式的转换，因而在导通过程中不会出现snapback现象。在续流二极管模式下，P型基区与N‑漂移区形成的PN结处于正偏状态下，当压降超过J1开启电压后器件导通，可以传导电流。因此，本发明提供的横向RC‑IGBT器件，完全消除了传统RC‑IGBT正向导通过程中的Snapback现象。

主权项

1.一种横向RC‑IGBT器件，其元胞结构包括P型衬底(20)、位于P型衬底(20)中的N型漂移区(7)、位于N型漂移区(7)一侧的发射极结构和栅极结构、位于N型漂移区(7)另一侧的集电极结构；所述发射极结构包括金属发射极(1)、P型基区(5)和N+发射区(4)，所述P型基区(5)位于N型漂移区(7)中，所述N+发射区(4)位于P型基区(5)中，所述金属发射极(1)位于P型基区(5)和N+发射区(4)的上表面；所述集电极结构包括P+集电区(9)、N+集电极短路区(10)、金属集电极(3)和N型电场阻止层(8)，所述N型电场阻止层(8)位于N型漂移区(7)中，所述P+集电区(9)位于N型电场阻止层(8)中，所述N+集电极短路区(10)位于P+集电区(9)和N型电场阻止层(8)靠近发射极结构的一侧并与于P+集电区(9)和N型电场阻止层(8)连接，所述金属集电极(3)位于P+集电区(9)的上表面；所述栅极结构由多晶硅栅电极(2)和栅氧化层(6)构成，所述多晶硅栅电极(2)发射极结构与集电极结构之间的N型漂移区(7)和P型基区(5)上方，所述多晶硅栅电极(2)与发射极结构、N型漂移区和集电极结构之间具有栅氧化层(6)；其特征在于，所述集电极结构还包括N型电阻区(11)，所述N型电阻区(11)位于P+集电区(9)中，其侧面与N+集电极短路区(10)连接，N型电阻区(11)的上表面与金属集电极(3)连接，所述N型电阻区(11)和金属集电极(3)的形成方法为：根据传统的横向IGBT表面工艺，光刻并小剂量注入N型杂质形成N型电阻区(11)，光刻孔，并沉积金属形成金属集电极(3)；所述传统的横向IGBT表面工艺是指，依次完成的工艺步骤为：制作终端区、完成横向IGBT的MOS工艺、注入N型杂质形成N型电场阻止层(8)、注入P型杂质形成P+集电区(9)、光刻并注入大剂量N型杂质形成N+集电极短路区(10)；当阴极电压高于P型基区(5)与N‑漂移区(7)形成的PN结开启电压后器件导通。