申请/专利权人：上海擎茂微电子科技有限公司

申请日：2022-01-25

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN114464676B

主分类号：H01L29/739

分类号：H01L29/739;H01L29/06;H01L27/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2022.05.27#实质审查的生效;2022.05.10#公开

摘要：本发明公开了一种逆导型IGBT，在横向上IGBT的形成区域和FRD的形成区域互相邻接且隔离。在IGBT和FRD的形成区域中形成有漂移区和场截止层；在IGBT的形成区域中，在场截止层的背面形成有集电区。在FRD的形成区域中，在场截止层的背面形成有第一电极区。FRD的形成区域中形成有穿过漂移区的深沟槽。在深沟槽及漂移区表面形成有掺杂类型相反的第一和第二外延层，深沟槽中还填充有第三绝缘介质层。在漂移区上的第一和第二外延层表面形成有第二导电类型掺杂的阱区。本发明能实现IGBT和FRD的很好隔离，能抑制IGBT回扫，能同时实现对FRD的性能进行局域地优化，能改善FRD的注入效率和能控制FRD的少子寿命，还能优化终端区结构以及节省面积。

主权项：1.一种逆导型IGBT，其特征在于：包括反向并联的IGBT和FRD；在横向上，所述IGBT的形成区域和所述FRD的形成区域互相邻接且隔离；在所述IGBT的形成区域和所述FRD的形成区域中形成有第一导电类型掺杂的漂移区和场截止层；所述场截止层位于所述漂移区的底部且所述场截止层的掺杂浓度大于所述漂移区的掺杂浓度；所述FRD的形成区域中形成有穿过所述漂移区并停在所述场截止层表面的深沟槽；在所述IGBT的形成区域中，在所述场截止层的背面形成有第二导电类型重掺杂的集电区；在所述FRD的形成区域中，在所述场截止层的背面形成有第一导电类型重掺杂的第一电极区；在所述深沟槽中填充有第一导电类型掺杂的第一外延层、第二导电类型掺杂的第二外延层和第三绝缘介质层；在所述深沟槽中，所述第一外延层形成在所述深沟槽的底部表面和侧面，所述第二外延层形成在所述第一外延层的表面，所述第二外延层和所述第一外延层未将所述深沟槽完全填充且在所述深沟槽的中间留有间隙，所述第三绝缘介质层将所述间隙完全填充；所述第一外延层和所述第二外延层还延伸到所述深沟槽外的所述漂移区表面；在所述IGBT和所述FRD的形成区域形成有第二导电类型掺杂的阱区；所述阱区的结深大于等于所述第二外延层的厚度以及所述阱区的结深小于等于所述第一外延层和所述第二外延层的厚度和，所述阱区的体浓度大于所述第二外延层的浓度，所述阱区底部的所述第一外延层作为所述漂移区的一部分；所述FRD的组成部分包括填充于所述深沟槽中的所述第一外延层、所述第二外延层和所述第三绝缘介质层以及位于所述FRD的形成区域中的所述阱区、包括了所述第一外延层的所述漂移区、所述场截止层和所述第一电极区；所述FRD中，位于所述深沟槽中的所述第二外延层和所述深沟槽外的所述阱区接触并一起组成所述FRD的第二电极区，通过形成于所述深沟槽中的所述第二外延层增加所述FRD的有效面积和调节所述FRD的平均发射效率；所述第三绝缘介质层为所述FRD提供复合中心，以改善所述FRD的反向恢复特性；所述第三绝缘介质层还同时作为所述IGBT和所述FRD之间的隔离结构。

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