[发明专利]一种双通道RC-IGBT器件及其制备方法

摘要

一种双通道RC‑IGBT器件及其制备方法。本发明属于功率半导体器件技术领域，具体提供一种双通道逆导型绝缘栅双极型晶体管(RC‑IGBT)及其制备方法，用于优化传统RC‑IGBT的正向IGBT特性，同时改善反向二极管特性，提高器件的可靠性；本发明通过在器件背面形成具有双通道的单向导电通路，在正向IGBT工作模式下完全消除了snapback现象，并具有与传统IGBT相同的导通压降；在反向二极管续流工作模式下具有小的导通压降；同时由于不需要增加背部P+集电区宽度可采用小的背面元胞宽度，克服了传统RC‑IGBT器件电流和温度均匀性的问题，大大提高了可靠性，且其制备工艺与传统RC‑IGBT器件工艺相兼容。

主权项

1.一种双通道RC‑IGBT器件，其元胞结构包括发射极结构、栅极结构、集电极结构和漂移区结构，所述发射极结构包括金属发射极(1)、P+欧姆接触区(2)、N+发射区(3)和P型基区(4)，其中P+欧姆接触区(2)和N+发射区(3)相互独立设置于P型基区(4)中，且P+欧姆接触区(2)和N+发射区(3)的表面均与金属发射极(1)相接触；所述漂移区结构包括N‑漂移区(7)和N型电场阻止层(8)，所述N型电场阻止层(8)设置于N‑漂移区(7)背面；所述栅极结构包括栅电极(6)和栅氧化层(5)，所述栅电极(6)与N+发射区(3)、P型基区(4)及N‑漂移区(7)三者之间设置栅氧化层(5)；所述漂移区结构位于所述发射极结构/栅极结构和所述集电极结构之间，所述N‑漂移区(7)正面与发射极结构的P型基区(4)和栅极结构的栅氧化层(5)相接触；其特征在于，所述集电极结构包括P型集电区(9)、金属集电极(10)、N型集电区(11)、第一介质层(12)、欧姆接触金属(13)、肖特基接触金属(14)及第二介质层(15)；所述P型集电区(9)与N型电场阻止层(8)背面相接触，所述N型集电区(11)位于P型集电区(9)内，所述金属集电极(10)设置于P型集电区(9)背面、且与N型集电区(11)部分接触，所述第二介质层(15)与金属集电极(10)并排设置，所述欧姆接触金属(13)和肖特基接触金属(14)并排设置于第二介质层(15)内、且肖特基接触金属(14)与金属集电极(10)间隔第二介质层(15)，所述欧姆接触金属(13)与N型电场阻止层(8)相连并形成欧姆接触，所述肖特基接触金属(14)与N型集电区(11)相连并形成肖特基接触，欧姆接触金属(13)和肖特基接触金属(14)与P型集电区(9)之间设置第一介质层(12)，且欧姆接触金属(13)与肖特基接触金属(14)于第一介质层(12)背面相短接。