【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體，具體而言涉及一種rc-igbt結(jié)構(gòu)及半導(dǎo)體器件。
技術(shù)介紹
1、功率半導(dǎo)體器件在電力電子變換領(lǐng)域起著關(guān)鍵作用。隨著現(xiàn)代電力系統(tǒng)對(duì)功率密度、效率及可靠性要求不斷提升，傳統(tǒng)igbt(insulated?gate?bipolar?transistor，絕緣柵雙極型晶體管)器件面臨諸多挑戰(zhàn)，rc-igbt(reverse?conducting-insulated?gatebipolar?transistor，逆導(dǎo)型絕緣柵雙極型晶體管)器件作為一種新型功率半導(dǎo)體器件應(yīng)運(yùn)而生。它將igbt與續(xù)流二極管集成于同一芯片，相比傳統(tǒng)igbt可顯著減少芯片面積，降低成本，提高功率密度。并且在關(guān)斷過(guò)程中，能有效利用內(nèi)部二極管的反向恢復(fù)特性抑制電壓尖峰，減少電磁干擾(emi)。
2、現(xiàn)有的rc-igbt器件仍存在一些技術(shù)問(wèn)題，例如其存在固有的電壓回跳現(xiàn)象。
3、因此需要進(jìn)行改進(jìn)，以至少部分地解決上述問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)旨在至少部分地解決上述問(wèn)題。為此，本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)目的在于提出一種rc-igbt結(jié)構(gòu)，該rc-igbt結(jié)構(gòu)能夠消除電壓回跳現(xiàn)象。本專(zhuān)利技術(shù)的另一個(gè)目的在于提出一種具有該rc-igbt結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。
2、所述rc-igbt結(jié)構(gòu)包括：
3、基體，所述基體具有第一主面及與第一主面相反側(cè)的第二主面，所述第一主面和所述第二主面在豎直方向上間隔設(shè)置；
4、第一導(dǎo)電類(lèi)型的漂移區(qū)，所述漂移區(qū)設(shè)于所述第一主面和所述
5、第二導(dǎo)電類(lèi)型的集電區(qū)，所述集電區(qū)設(shè)于所述漂移區(qū)朝向所述第一主面的一側(cè)，所述集電區(qū)遠(yuǎn)離所述漂移區(qū)的一側(cè)構(gòu)成所述第一主面的至少部分；
6、第一溝槽柵，所述第一溝槽柵自所述第二主面向所述第一主面延伸至所述漂移區(qū)中；
7、第二導(dǎo)電類(lèi)型的基區(qū)，所述基區(qū)設(shè)于所述漂移區(qū)朝向所述第二主面的一側(cè)，且位于所述第一溝槽柵在水平方向上的兩側(cè)；
8、第一導(dǎo)電類(lèi)型的第一發(fā)射區(qū)，所述第一發(fā)射區(qū)設(shè)于所述基區(qū)朝向所述第二主面的一側(cè)，所述第一發(fā)射區(qū)遠(yuǎn)離所述第一主面的一側(cè)構(gòu)成部分所述第二主面；
9、第二導(dǎo)電類(lèi)型的第二發(fā)射區(qū)，所述第二發(fā)射區(qū)設(shè)于所述基區(qū)朝向所述第二主面的一側(cè)，且位于所述第一發(fā)射區(qū)遠(yuǎn)離所述第一溝槽柵的一側(cè)，所述第二發(fā)射區(qū)遠(yuǎn)離所述第一主面的一側(cè)構(gòu)成部分所述第二主面；
10、第二溝槽柵，所述第二溝槽柵自所述第二主面向所述第一主面延伸至所述漂移區(qū)中；
11、第二導(dǎo)電類(lèi)型的陽(yáng)極區(qū)，所述陽(yáng)極區(qū)設(shè)于所述漂移區(qū)朝向所述第二主面的一側(cè)，且位于所述第二溝槽柵在水平方向上的兩側(cè)，所述陽(yáng)極區(qū)遠(yuǎn)離所述第一主面的一側(cè)構(gòu)成部分所述第二主面；
12、第一導(dǎo)電類(lèi)型的溝道截止區(qū)，所述溝道截止區(qū)設(shè)于所述陽(yáng)極區(qū)遠(yuǎn)離所述第一溝槽柵的一側(cè)，所述溝道截止區(qū)遠(yuǎn)離所述第一主面的一側(cè)構(gòu)成部分所述第二主面；
13、其中，所述陽(yáng)極區(qū)與所述集電區(qū)通過(guò)外部連接線導(dǎo)電連接。
14、上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：rc-igbt結(jié)構(gòu)在正向?qū)顟B(tài)下，第一溝槽柵處加正壓，第一溝槽柵處加負(fù)壓，此時(shí)會(huì)在第一溝槽柵下產(chǎn)生電子溝道，在第二溝槽柵下產(chǎn)生空穴溝道，電子和空穴共同參與導(dǎo)電過(guò)程，rc-igbt結(jié)構(gòu)不會(huì)出現(xiàn)單極輸運(yùn)模式，消除了電壓回跳現(xiàn)象。
15、在一些實(shí)施例中，所述第一溝槽柵和所述第二溝槽柵通過(guò)反相器連接。
16、上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：可以實(shí)現(xiàn)第一溝槽柵和第二溝槽柵的共同控制，在第一溝槽柵處加正壓的同時(shí)能夠通過(guò)反相器自動(dòng)在第二溝槽柵處加負(fù)壓。
17、在一些實(shí)施例中，所述rc-igbt結(jié)構(gòu)還包括第一導(dǎo)電類(lèi)型的第一緩沖區(qū)，所述第一緩沖區(qū)位于所述陽(yáng)極區(qū)和所述漂移區(qū)之間，且位于所述第二溝槽柵朝向所述第一溝槽柵的一側(cè)；
18、所述第一緩沖區(qū)的摻雜濃度大于所述漂移區(qū)的摻雜濃度。
19、上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：第一緩沖區(qū)的設(shè)置可以改變r(jià)c-igbt結(jié)構(gòu)的電場(chǎng)分布，讓rc-igbt結(jié)構(gòu)能夠更快地截止。
20、在一些實(shí)施例中，所述rc-igbt結(jié)構(gòu)還包括第一導(dǎo)電類(lèi)型的載流子存儲(chǔ)區(qū)，所述載流子存儲(chǔ)區(qū)位于所述基區(qū)和所述漂移區(qū)之間；
21、所述載流子存儲(chǔ)區(qū)的摻雜濃度大于所述漂移區(qū)的摻雜濃度。
22、上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：載流子存儲(chǔ)區(qū)的設(shè)置可以有效提升rc-igbt結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)速度，穩(wěn)定rc-igbt結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)。
23、在一些實(shí)施例中，所述rc-igbt結(jié)構(gòu)還包括終端結(jié)構(gòu)，所述終端結(jié)構(gòu)至少部分地位于所述陽(yáng)極區(qū)和所述基區(qū)之間。
24、上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：終端結(jié)構(gòu)的設(shè)置可以有效提升rc-igbt結(jié)構(gòu)的耐壓。
25、在一些實(shí)施例中，所述終端結(jié)構(gòu)包括場(chǎng)板、場(chǎng)限環(huán)、jte和vld中的至少一種。
26、在一些實(shí)施例中，所述rc-igbt結(jié)構(gòu)還包括第一導(dǎo)電類(lèi)型的第二緩沖區(qū)，所述第二緩沖區(qū)位于所述漂移區(qū)和所述集電區(qū)之間；
27、所述第二緩沖區(qū)的摻雜濃度大于所述漂移區(qū)的摻雜濃度。
28、上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：第二緩沖區(qū)的設(shè)置可以有效提升rc-igbt結(jié)構(gòu)的耐壓。
29、在一些實(shí)施例中，所述第一溝槽柵包括自所述第二主面向所述第一主面延伸至所述漂移區(qū)中的第一柵極溝槽、位于所述第一柵極溝槽內(nèi)表面的第一柵介質(zhì)層和位于所述第一柵介質(zhì)層遠(yuǎn)離所述第一柵極溝槽內(nèi)表面一側(cè)的第一多晶硅柵；
30、所述第二溝槽柵包括自所述第二主面向所述第一主面延伸至所述漂移區(qū)中的第二柵極溝槽、位于所述第二柵極溝槽內(nèi)表面的第二柵介質(zhì)層和位于所述第二柵介質(zhì)層遠(yuǎn)離所述第二柵極溝槽內(nèi)表面一側(cè)的第二多晶硅柵。
31、在一些實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電類(lèi)型為n型；
32、所述第二導(dǎo)電類(lèi)型為p型。
33、所述半導(dǎo)體器件包括如上所述的rc-igbt結(jié)構(gòu)。
34、本專(zhuān)利技術(shù)的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)踐了解到。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種RC-IGBT結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RC-IGBT結(jié)構(gòu)，其特征在于，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RC-IGBT結(jié)構(gòu)，其特征在于，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RC-IGBT結(jié)構(gòu)，其特征在于，
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RC-IGBT結(jié)構(gòu)，其特征在于，
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的RC-IGBT結(jié)構(gòu)，其特征在于，
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RC-IGBT結(jié)構(gòu)，其特征在于，
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RC-IGBT結(jié)構(gòu)，其特征在于，
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的RC-IGBT結(jié)構(gòu)，其特征在于，
10.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的RC-IGBT結(jié)構(gòu)。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種rc-igbt結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的rc-igbt結(jié)構(gòu)，其特征在于，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的rc-igbt結(jié)構(gòu)，其特征在于，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的rc-igbt結(jié)構(gòu)，其特征在于，
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的rc-igbt結(jié)構(gòu)，其特征在于，
6.根據(jù)權(quán)利要求5所...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王猛，儲(chǔ)金星，凌小歡，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：海信家電集團(tuán)股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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