[發明專利]逆導型IGBT器件及制備方法

有效

• 申請號: 202010002643.5
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN113066850B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 黃寶偉;肖秀光;吳海平;陳剛
• 申請（專利權）人: 比亞迪半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/739;H01L21/331
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標代理事務所(普通合伙) 44325
• 代理人: 姚章國

1.一種逆導型IGBT器件，其特征在于，包括漂移層和設置在所述漂移層上表面的正面結構，所述漂移層下表面設置有緩沖層，所述緩沖層內設有多個空腔區，所述漂移層和所述緩沖層為N型；

所述緩沖層表面設有導電層，所述空腔區與所述導電層不接觸，所述導電層由背面第一導電類型區和背面第二導電類型區間隔設置，所述背面第一導電類型區設置在所述空腔區下方，所述第一導電類型為N型，所述第二導電類型為P型；

所述導電層表面設有集電極層，所述集電極層為金屬層，用作集電極。

2.根據權利要求1所述的逆導型IGBT器件，其特征在于，所述空腔區延伸至所述漂移層設置。

3.根據權利要求1或2所述的逆導型IGBT器件，其特征在于，每個所述空腔區為一個獨立空腔。

4.根據權利要求1或2所述的逆導型IGBT器件，其特征在于，每個所述空腔區由多個分隔的空腔組成。

5.根據權利要求4所述的逆導型IGBT器件，其特征在于，每個所述空腔區內的空腔間隔設置，相鄰所述空腔之間間距不盡相同，相鄰所述空腔之間間距為0.01um～1um。

6.一種權利要求1-5任一所述的逆導型IGBT器件制備方法，其特征在于，包括步驟：

S1：提供第一導電類型的襯底，在所述襯底上表面形成正面結構；

S2：在所述襯底內部多個區域注入離子，隨后進行退火操作形成多個空腔區；

S3：隨后在所述襯底下表面形成緩沖層，所述緩沖層至少部分覆蓋所述空腔區；

S4：在所述緩沖層表面形成導電層，所述導電層由背面第一導電類型區和背面第二導電類型區間隔設置，所述背面第一導電類型區設置在所述空腔區下方；

S5：在所述導電層表面形成背面金屬層，所述背面金屬層為集電極層，用作集電極。

7.根據權利要求6所述的逆導型IGBT器件制備方法，其特征在于，所述離子為氫離子和/或者氦離子和/或者氬離子。

8.根據權利要求7所述的逆導型IGBT器件制備方法，其特征在于，所述退火的方式為高溫爐管退火或者激光退火，所述退火溫度為300℃-800℃。

9.根據權利要求6所述的逆導型IGBT器件制備方法，其特征在于，所述第一導電類型的襯底為磷粒子輕摻雜，所述的輕摻雜濃度為2×10¹³cm^-3～4×10¹⁴cm^-3，所述輕摻雜濃度是線性分布或者高斯分布。

10.根據權利要求6所述的逆導型IGBT器件制備方法，其特征在于，所述緩沖層通過注入或者驅入或者擴散的方式將磷粒子摻雜至所述襯底下表面，所述摻雜為重摻雜，所述重摻雜濃度為10¹⁶cm^-3～10¹⁸cm^-3，所述重摻雜濃度是線性分布或者高斯分布；

第一導電類型區摻雜雜質為磷,該摻雜為重摻雜，摻雜濃度為10¹⁴～10¹⁶cm^-3，第二導電類型區摻雜雜質為硼，該摻雜為重摻雜，摻雜濃度為10¹⁴～10¹⁶cm^-3。