[发明专利]一种具有分离式集电极的平面栅IGBT及其制作方法

摘要

本发明涉及一种具有分离式集电极的平面栅IGBT，包括衬底、依次设置在衬底上的正面金属电极、隔离氧化膜和平面栅极，平面栅极与衬底之间的P阱区，依次设置于P阱区内N+型掺杂区和P+型掺杂区，依次设置于衬底背面的背面N型低掺杂缓冲区和背面P+集电区，在背面P+集电区上设有采用绝缘介质填充的背面凹槽，背面凹槽深度大于、等于或小于背面P+集电区的厚度，绝缘介质完全或部分填充凹槽，绝缘介质与P+集电区有交叠，本发明在传统的平面栅型IGBT基础上，通过增加浅凹槽或氧化层隔离结构形成分离式集电极，此结构有效抑制IGBT器件的空穴注入效率，避免过大的反向恢复电荷；有效抑制IGBT器件关断过程中的拖尾电流，降低关断损耗，使得开关速度更快。

主权项

一种具有分离式集电极的平面栅IGBT，所述平面栅IGBT包括衬底、从上到下依次设置在衬底上的正面金属电极、隔离氧化膜和平面栅极，平面栅极与衬底之间的P阱区，从上到下依次设置于P阱区内N+型掺杂区和P+型掺杂区，依次设置于衬底背面的背面N型低浓度掺杂缓冲区和背面P+集电区；其特征在于，在背面P+集电区上设有采用绝缘介质填充的背面凹槽，所述背面凹槽深度大于、等于或小于背面P+集电区的厚度，所述绝缘介质完全或者部分填充在凹槽中，所述绝缘介质与P+集电区有交叠，以避免背面金属电极和N型材料接触；所述衬底为均匀掺杂的N型单晶硅片衬底，所述N型单晶硅片衬底包括从上到下依次分布的衬底N‑层以及衬底N+层。