[實用新型]一種RC-IGBT的背面設計

有效

• 申請號: 201721817507.1
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN207602542U
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 戚麗娜;張景超;俞義長
• 申請（專利權）人: 江蘇宏微科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/8222
• 分類號: H01L21/8222;H01L21/266
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 楊覓

本實用新型提供一種RC?IGBT的背面設計，包括背面注入使用兩層光刻版，一層用于N+注入，一層用于P+注入，最終背面N+摻雜區呈T型結構，實現寄生二極管VF可調，IGBT壓降可調，正向導通時起到抑制甚至是消除Snapback現象的作用，兩層光刻版，第一層用于阻擋N+注入，未阻擋部分開口尺寸L1，第二層用于阻擋P+注入，阻擋部分開口尺寸L2，L1>L2，通過調整L1和L2的尺寸可以調整寄生二極管VF，IGBT壓降及snapback曲線，本實用新型結構簡單，通過增加一次背面光刻注入工藝，背面注入兩張光刻版的尺寸設計和組合，即可實現寄生二極管VF可調，IGBT壓降可調，正向導通時起到抑制甚至是消除Snapback現象的作用，增加了設計的靈活度。

技術領域

本實用新型屬于RC-IGBT背面技術領域，尤其涉及一種RC-IGBT的背面設計。

背景技術

IGBT既有MOSFET的注入阻抗高、控制功率小、驅動電路簡單、開關速度高的優點，又具有雙極型功率晶體管的電流密度大、飽和壓降低等優點，廣泛應用于電力電子領域，但是IGBT是一個單向導通器件，應用的時候需要一個反并聯二極管來承受反向電壓，傳統的RC-IGBT將反并聯二極管和IGBT集成到一起，通過背面集電極引入局部N+集電極的方法實現，RC-IGBT的提出，使得封裝時可以省略單獨的續流二極管，降低了芯片成本，也簡化了封裝工藝，縮小了成品尺寸。但是傳統的RC-IGBT在正向導通的時候會出現一個負阻效應(snacpback)，為了解決該問題，M.Rahimo等人提出了BIGT的設計，即通過增大原胞面積將它分為IGBT和RC-IGBT，但由于大的原胞尺寸又會增加IGBT關斷損耗和電流分布不均勻等問題，使得器件的綜合性能需要進一步提高。

本實用新型提出一種新的RC-IGBT背面工藝和背面版圖設計，通過增加一次背面光刻注入工藝，背面注入兩張光刻版的尺寸設計和組合，即可實現寄生二極管VF可調，IGBT壓降可調，正向導通時起到抑制甚至是消除Snapback現象的作用，增加了設計的靈活度。

因此，實用新型一種RC-IGBT的背面設計顯得非常必要。

實用新型內容

針對上述技術問題，本實用新型提供一種RC-IGBT的背面設計，以解決現有因工藝能力、設計規則的限制而導致IGBT或MOSFET元胞尺寸無法再繼續縮小問題。

一種RC-IGBT的背面設計，其特征在于，該RC-IGBT的背面設計包括背面注入使用兩層光刻版，一層用于N+注入，一層用于P+注入，最終背面N+摻雜區呈T型結構，實現寄生二極管VF可調，IGBT壓降可調，正向導通時起到抑制甚至是消除Snapback現象的作用。

優選地，兩層光刻版，第一層用于阻擋N+注入，未阻擋部分開口尺寸L1，第二層用于阻擋P+注入，阻擋部分開口尺寸L2，L1>L2，通過調整L1和L2的尺寸可以調整寄生二極管VF，IGBT壓降及snapback曲線。

優選地，所述L1大于60um且L2小于60um。

先完成背面N+帶膠注入，P的注入劑量為1E14-1E15/cm²,注入能量為60-100Kev，再完成背面P+帶膠注入，B或BF2的注入劑量為1E13-1E14/cm2,注入能量為20-60Kev，通過此工藝順序，可以完成背面N+摻雜區形成T型結構摻雜分布。

與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果：本實用新型結構簡單，通過增加一次背面光刻注入工藝，背面注入兩張光刻版的尺寸設計和組合，即可實現寄生二極管VF可調，IGBT壓降可調，正向導通時起到抑制甚至是消除Snapback現象的作用。

附圖說明

圖1是現有技術RC-IGBT背面結構圖。

圖2是本實用新型RC-IGBT背面結構。