[發(fā)明專利]一種逆導(dǎo)型IGBT器件及制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211030903.5
• 申請日: 2022-08-26
• 公開（公告）號: CN115117152A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬千成;劉杰
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳芯能半導(dǎo)體技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/739;H01L29/872;H01L27/07;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: 譚果林

本發(fā)明公開了一種逆導(dǎo)型IGBT器件及制備方法，涉及IGBT制造技術(shù)領(lǐng)域，該逆導(dǎo)型IGBT器件包括：IGBT元胞區(qū)和二極管元胞區(qū)，所述二極管元胞區(qū)包括：襯底；漂移區(qū)，所述漂移區(qū)設(shè)置于所述襯底上表面；第一金屬硅化物，所述第一金屬硅化物設(shè)置于所述漂移區(qū)的上表面，所述第一金屬硅化物與所述漂移區(qū)直接接觸形成肖特接觸，構(gòu)成肖特基二極管結(jié)構(gòu)，且所述肖特基二極管結(jié)構(gòu)內(nèi)不設(shè)置阱區(qū)；由于肖特基二極管導(dǎo)通時具有較小的導(dǎo)通壓降，因此，本發(fā)明的逆導(dǎo)型IGBT正常工作時的損耗較小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及IGBT制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種逆導(dǎo)型IGBT器件及制備方法。

背景技術(shù)

絕緣柵雙極性晶體管（IGBT）是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵半導(dǎo)體元器件，被廣泛應(yīng)用于各種高壓功率控制系統(tǒng)中，具體應(yīng)用電路一般要求IGBT具有雙向?qū)ǖ哪芰Γ莻鹘y(tǒng)的IGBT器件是一個單向?qū)ㄆ骷@就要求IGBT必須反向并聯(lián)一個二極管來滿足電力系統(tǒng)的應(yīng)用，增加了電力系統(tǒng)電路的復(fù)雜性和硬件成本。

為了解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)制造出了逆導(dǎo)型IGBT，在傳統(tǒng)的IGBT器件背面部分摻雜N型雜質(zhì)，在背面就形成了N型雜質(zhì)與P型雜質(zhì)共存形態(tài)，背面的N型雜質(zhì)區(qū)和正面的P型雜質(zhì)區(qū)就分別形成了二極管陰極和陽極結(jié)構(gòu)；相較于傳統(tǒng)的IGBT，逆導(dǎo)型IGBT集成了二極管特性，在應(yīng)用中單獨使用，無需并聯(lián)二極管，大大的簡化了系統(tǒng)的復(fù)雜性，也進一步降低了應(yīng)用成本；但是通過該方法集成的為常規(guī)的PN結(jié)二極管，由于該二極管的導(dǎo)通壓降較大，導(dǎo)致二極管導(dǎo)通時損耗較大，從而造成逆導(dǎo)型IGBT工作時的損耗較大。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種逆導(dǎo)型IGBT器件及制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中逆導(dǎo)型IGBT工作損耗較大的問題。

第一方面，本發(fā)明提供一種逆導(dǎo)型IGBT器件，包括：

IGBT元胞區(qū)和二極管元胞區(qū)，所述二極管元胞區(qū)包括：

襯底；

漂移區(qū)，所述漂移區(qū)設(shè)置于所述襯底上表面；

第一金屬硅化物，所述第一金屬硅化物設(shè)置于所述漂移區(qū)的上表面，所述第一金屬硅化物與所述漂移區(qū)直接接觸形成肖特接觸，構(gòu)成肖特基二極管結(jié)構(gòu)，且所述肖特基二極管結(jié)構(gòu)內(nèi)不設(shè)置阱區(qū)。

上述方案具有以下有益效果：

本發(fā)明的逆導(dǎo)型IGBT器件，使用肖特基二極管取代常規(guī)的PN結(jié)二極管，正常工作時，肖特基二極管的導(dǎo)通壓降比常規(guī)的PN結(jié)二極管的導(dǎo)通壓降小，因此，逆導(dǎo)型IGBT正常工作時，由于二極管導(dǎo)通壓降產(chǎn)生的損耗大幅降低，從而降低逆導(dǎo)型IGBT工作時的整體損耗。

可選的，所述二極管元胞區(qū)還包括：

氧化物介質(zhì)層，所述氧化物介質(zhì)層設(shè)置于所述二極管元胞區(qū)內(nèi)漂移區(qū)的上表面；

第一金屬接觸孔，所述第一金屬接觸孔開設(shè)在二極管元胞區(qū)內(nèi)的氧化物介質(zhì)層中，所述第一金屬硅化物設(shè)置在所述氧化物介質(zhì)層的底部；

第一頂層金屬，所述第一頂層金屬設(shè)置在第一金屬硅化物的上表面。

可選的，所述IGBT元胞區(qū)包括：

襯底；

漂移區(qū)，所述漂移區(qū)設(shè)置于所述襯底上表面；

阱區(qū)，所述阱區(qū)設(shè)置在所述漂移區(qū)的上表面；

第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)，所述第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)設(shè)置于所述阱區(qū)的上表面，所述第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)的底部延伸至所述阱區(qū)內(nèi)部；

源區(qū)，所述源區(qū)設(shè)置于所述阱區(qū)的上表面；

溝槽結(jié)構(gòu)，所述溝槽結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述漂移區(qū)內(nèi)；

多晶硅層，所述多晶硅層設(shè)置在所述溝槽結(jié)構(gòu)內(nèi)；

第二金屬硅化物，所述第二金屬硅化物設(shè)置在所述第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)的上表面；

氧化物介質(zhì)層，所述氧化物介質(zhì)層設(shè)置在所述源區(qū)和所述多晶硅層的上表面；