[发明专利]一种含有背面槽型介质及浮空区的逆导型IGBT

说明书

本发明提供了一种逆导型绝缘栅双极型晶体管（Reverse Conducting Insulated Gate Bipolar Transistor，RC‑IGBT）器件，其含有背面槽型绝缘介质。所述背面槽型绝缘介质侧面与第二导电类型的浮空区直接接触，所述背面槽型绝缘介质的顶部与第二导电类型的浮空区或第一导电类型的终止环直接接触。所述浮空区用于抑制折回（snap‑back）现象。

技术领域

本发明属于半导体器件，特别是半导体功率器件。

背景技术

逆导型绝缘栅双极型晶体管(Reverse Conducting Insulated Gate BipolarTransistor， RC-IGBT)是将IGBT和反向并联二极管集成在一个芯片的器件。逆导型绝缘栅双极型晶体管(RC-IGBT)能够提高集成度、减小寄身电感、降低封装成本。然而，普通RC-IGBT会发生电流随电压折回(Snap-back)变化的现象，这会对器件的功耗以及可靠性带来不利的影响。发明人之前申请的中国发明专利(申请号：2018103973557)提出了含有背面槽栅的逆导型IGBT，其中背面槽栅中采用重掺杂的p型多晶硅。然而，背面槽栅结构中栅氧介质需要较高的质量，因而通常需要高温工艺，这会增加工艺难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种逆导型绝缘栅双极型晶体管(RC-IGBT)器件，与普通RC-IGBT相比，本发明提供的RC-IGBT器件消除了折回(Snap-back)现象。

本发明提供一种逆导型绝缘栅双极型晶体管器件，其元胞结构包括：轻掺杂的第一导电类型的漂移区21，与所述漂移区21的底部平面相接触的集电结构(由10、11和20构成)，与所述漂移区21的顶部平面相接触的第二导电类型的基区(由30和32构成)，与所述基区(由30和32构成)至少有部分接触的重掺杂的第一导电类型的发射区31，与所述发射区31、所述基区(由30和32构成)以及所述漂移区21均接触的用于控制开关的槽型栅极结构(由33和34构成)，覆盖于所述集电结构(由10、11和20构成)的导体1形成的集电极C，覆盖于所述发射区31和所述基区(由30和32构成)的导体2形成的发射极 E，覆盖于所述用于控制开关的槽型栅极结构(由33和34构成)的导体3形成的栅极G，其特征在于(参照图1-10)：

所述集电结构(由10、11和20构成)由至少一个第二导电类型的集电区10，至少一个第一导电类型的集电区11以及至少一个第一导电类型的缓冲区20构成；所述缓冲区20的底部平面与所述第二导电类型的集电区10以及所述第一导电类型的集电区11均直接接触，所述缓冲区20的顶部平面与所述漂移区21的底部平面直接接触；