[发明专利]IGBT及制造功率半导体二极管的方法

说明书

本申请公开了IGBT及制造功率半导体二极管的方法。一种IGBT，包括：半导体衬底，包括第一导电型的源极区域、第二导电型的本体区域、所述第一导电型的漂移区以及所述第二导电型的发射极区域；源极金属化，所述源极金属化与所述源极区域接触；发射极金属化，所述发射极金属化与所述发射极区域接触，所述发射极区域包括所述第二导电型的第一掺杂区域以及所述第二导电型的第二掺杂区域，所述第一掺杂区域与所述发射极金属化形成欧姆接触，所述第二掺杂区域与所述发射极金属化形成非欧姆接触。

本申请是申请日2012年10月17日、申请号为201210395526.5、发明名称为“功率半导体二极管、IGBT及其制造方法”的专利申请的分案申请，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本文中所述的实施方式涉及功率半导体二极管、IGBT以及制造功率半导体二极管的方法。

背景技术

半导体功率二极管通常包括阳极、阴极以及阳极和阴极之间的漂移区。功率半导体二极管的开关损耗主要由接通状态期间储存的并且在使二极管处于关断状态时必须移除的电荷造成。所储存的电荷有时也称为冲入电荷，由于所储存的电荷降低了所谓的导通状态电阻R_ON，所以在导通状态期间需要这些电荷。所储存的电荷量主要由阳极的注入效率、阴极的注入效率以及漂移区内电荷载流子的双极性寿命决定。

已多次尝试例如通过为阳极和阴极提供特定的掺杂分布来优化这些参数，以调整电荷载流子的寿命，例如限定其寿命。然而，由于高的复合中心的量导致高的漏电流，所以使得对复合中心的最大浓度具有约束。

考虑到阴极效率时，需要降低掺杂浓度，另一方面，掺杂浓度的降低使导通状态电阻增大。其他的尝试包括局部调整电荷载流子的寿命。阴极可进一步包括与p区域接触的n掺杂区域，p区域设置在n掺杂区域和漂移区之间，以将导通状态期间由电荷载流子引起的漂移区的冲入减少。

尽管这些以及其他尝试在某种程度上改善了二极管的开关特性，但仍然需要进行进一步的改善。

发明内容

根据一个或多个实施方式，一种功率半导体二极管包括半导体衬底，该半导体衬底具有第一导电型的第一发射极区域、第二导电型的第二发射极区域以及设置在第一发射极区域和第二发射极区域之间的第一导电型的漂移区。漂移区与第二发射极区域形成pn结。第一发射极金属化与第一发射极区域接触。第一发射极区域包括第一导电型的第一掺杂区域以及第一导电型的第二掺杂区域，其中，第一掺杂区域与第一发射极金属化形成欧姆接触，第二掺杂区域与第一发射极金属化形成非欧姆接触。第二发射极金属化与第二发射极区域接触。

根据一个或多个实施方式，一种功率半导体二极管包括半导体衬底，其包括第一发射极区域、第二导电型的第二发射极区域以及第一导电型的漂移区，所述漂移区与第二发射极区域形成pn结。第二发射极金属化与第二发射极区域接触。第一发射极金属化与第一发射极区域接触。第一发射极区域包括第一导电型的第一掺杂区域以及第一导电型的至少一个第二掺杂区域，第一掺杂区域与第一发射极金属化形成欧姆接触，第二掺杂区域与第一掺杂区域横向相邻并且与第一发射极金属化形成肖特基接触。

根据一个或多个实施方式，一种IGBT(绝缘栅双极型晶体管)包括半导体衬底，该衬底具有第一导电型的源极区域(源区)、第二导电型的本体区域、第一导电型的漂移区以及第二导电型的发射极区域。源极金属化与源极区域接触。发射极金属化与发射极区域接触。发射极区域包括第二导电型的第一掺杂区域以及第二导电型的第二掺杂区域，第一掺杂区域与发射极金属化形成欧姆接触，第二掺杂区域与发射极金属化形成非欧姆接触。