[发明专利]增强逆导型IGBT雪崩耐量的方法

说明书

本发明涉及一种增强逆导型IGBT雪崩耐量的方法，该方法在芯片背面相对应正面的主结区域，形成N注入区，将原来寄生的PNP三极管，变成一个PIN的结构，有效抑制雪崩过程中，发生二次击穿造成单管损坏。本发明在逆导型IGBT背面注入的时候，在对应主结区域，注入一圈N+区域，抑制了逆导型IGBT雪崩过程的二次击穿特性，大大提高逆导型IGBT的雪崩耐受能力，且不增加任何成本。

技术领域

本发明涉及一种新型的逆导型IGBT的设计方法，具体涉及一种增强逆导型IGBT雪崩耐量的方法。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。因此其应用也越来越广泛，是一种重要的功率半导体器件。

最初IGBT芯片本身没有续流能力，需要并联FRD使用。而新型的逆导型IGBT做了一些改进，在背面集电极有源区的位置，做出一些N型注入区，以与正面的二极管区域相对应，形成具有反向恢复能力的二极管。现有方案有一个缺点，就是在背面和正面的主结区域，会形成一个寄生的PNP管，在发生雪崩击穿的时候，PNP管会发生负阻效应的二次击穿现象，导致管子的烧毁。

发明内容

本发明的目的是提供一种增强逆导型IGBT雪崩耐量的方法，可以有效抑制二次击穿效应的发生，提高逆导型IGBT的雪崩耐受能力。

本发明所采用的技术方案为：

增强逆导型IGBT雪崩耐量的方法，其特征在于：

该方法在芯片背面相对应正面的主结区域，形成N注入区，将原来寄生的PNP三极管，变成一个PIN的结构，有效抑制雪崩过程中，发生二次击穿造成单管损坏。

具体方法步骤如下：

步骤一：首先选取N型合适电阻率的硅片；

步骤二：在N-的衬底硅片上形成P+的场限环和P+主结区域；

步骤三：进行沟槽刻蚀，栅氧生长和Poly淀积和回刻；

步骤四：形成P阱区；

步骤五：形成N+区；

步骤六：淀积氧化层，并刻蚀孔；

步骤七：形成正面金属；

步骤八：形成背面N缓冲层；

步骤九：主结P+区域，形成了一个寄生的PNP三极管；

步骤10：在有源区形成N+图形外，在主结P+的下方也同样形成Wn宽度的N+区。

本发明具有以下优点：

本发明在逆导型IGBT背面注入的时候，在对应主结区域，注入一圈N+区域，抑制了逆导型IGBT雪崩过程的二次击穿特性，大大提高逆导型IGBT的雪崩耐受能力，且不增加任何成本。

附图说明

图1为步骤一示意图。

图2为步骤二示意图。

图3为步骤三示意图。

图4为步骤四示意图。

图5为步骤五示意图。

图6为步骤六示意图。

图7为步骤七示意图。