[發(fā)明專利]逆導(dǎo)型IGBT器件及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010002643.5
• 申請(qǐng)日: 2020-01-02
• 公開（公告）號(hào): CN113066850B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃寶偉;肖秀光;吳海平;陳剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 比亞迪半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/06
• 分類號(hào): H01L29/06;H01L29/739;H01L21/331
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙) 44325
• 代理人: 姚章國(guó)

1.一種逆導(dǎo)型IGBT器件，其特征在于，包括漂移層和設(shè)置在所述漂移層上表面的正面結(jié)構(gòu)，所述漂移層下表面設(shè)置有緩沖層，所述緩沖層內(nèi)設(shè)有多個(gè)空腔區(qū)，所述漂移層和所述緩沖層為N型；

所述緩沖層表面設(shè)有導(dǎo)電層，所述空腔區(qū)與所述導(dǎo)電層不接觸，所述導(dǎo)電層由背面第一導(dǎo)電類型區(qū)和背面第二導(dǎo)電類型區(qū)間隔設(shè)置，所述背面第一導(dǎo)電類型區(qū)設(shè)置在所述空腔區(qū)下方，所述第一導(dǎo)電類型為N型，所述第二導(dǎo)電類型為P型；

所述導(dǎo)電層表面設(shè)有集電極層，所述集電極層為金屬層，用作集電極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆導(dǎo)型IGBT器件，其特征在于，所述空腔區(qū)延伸至所述漂移層設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的逆導(dǎo)型IGBT器件，其特征在于，每個(gè)所述空腔區(qū)為一個(gè)獨(dú)立空腔。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的逆導(dǎo)型IGBT器件，其特征在于，每個(gè)所述空腔區(qū)由多個(gè)分隔的空腔組成。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的逆導(dǎo)型IGBT器件，其特征在于，每個(gè)所述空腔區(qū)內(nèi)的空腔間隔設(shè)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(quán)利要求1-5任一所述的逆導(dǎo)型IGBT器件制備方法，其特征在于，包括步驟：

S1：提供第一導(dǎo)電類型的襯底，在所述襯底上表面形成正面結(jié)構(gòu)；

S2：在所述襯底內(nèi)部多個(gè)區(qū)域注入離子，隨后進(jìn)行退火操作形成多個(gè)空腔區(qū)；

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(qū)；

S4：在所述緩沖層表面形成導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層由背面第一導(dǎo)電類型區(qū)和背面第二導(dǎo)電類型區(qū)間隔設(shè)置，所述背面第一導(dǎo)電類型區(qū)設(shè)置在所述空腔區(qū)下方；

S5：在所述導(dǎo)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(jù)權(quán)利要求6所述的逆導(dǎo)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(jù)權(quán)利要求7所述的逆導(dǎo)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(jù)權(quán)利要求6所述的逆導(dǎo)型IGBT器件制備方法，其特征在于，所述第一導(dǎo)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(jù)權(quán)利要求6所述的逆導(dǎo)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(qū)入或者擴(kuò)散的方式將磷粒子摻雜至所述襯底下表面，所述摻雜為重?fù)诫s，所述重?fù)诫s濃度為10¹⁶cm^-3～10¹⁸cm^-3，所述重?fù)诫s濃度是線性分布或者高斯分布；

第一導(dǎo)電類型區(qū)摻雜雜質(zhì)為磷,該摻雜為重?fù)诫s，摻雜濃度為10¹⁴～10¹⁶cm^-3，第二導(dǎo)電類型區(qū)摻雜雜質(zhì)為硼，該摻雜為重?fù)诫s，摻雜濃度為10¹⁴～10¹⁶cm^-3。