[实用新型]一种功率器件

说明书

本实用新型提供了一种功率器件。该功率器件依次包括相互叠置的一第一氧化层、一氮化硅层、一第二氧化层、一硅片层和一第三氧化层；第一氧化层的厚度为3～5μm；氮化硅层的厚度为0.05～0.2μm；第二氧化层的厚度为0.5～2μm；硅片层的厚度为320～500μm；第三氧化层的厚度为3～5μm。本实用新型的功率器件动态性能优异，翘曲度低，后续光刻工艺可顺利进行。

技术领域

本实用新型涉及一种功率器件。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是由双极型三极管和绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有绝缘栅型场效应管的高输入阻抗和双极型的低导通压降两方面的优点。

IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。通常在高压3300V的条件下，IGBT可在500μm以上的硅片上制造流片。为了提高IGBT的可靠性和耐压性能，钝化层磷硅玻璃(PSG)的厚度在4μm以上。

为了提高IGBT的动态性能(例如模块内部栅极电阻、外部栅极电阻、外部栅极电容、IGBT寄生电容参数、栅极充电电荷和IGBT开关时间等)，需要进一步降低衬底的厚度，例如以400μm薄片配合区熔衬底加离子注入的方式来形成场终止结构。

然而，目前衬底的厚度一般为675μm，当采用厚度在350μm以上的薄片来形成场终止结构时，在淀积PSG工艺之后，薄片PSG翘曲太大，以致于后续光刻工艺无法进行。

因此，如何克服薄片型功率器件(例如绝缘栅双极型晶体管)钝化后的翘曲问题，是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中采用厚度小于675μm的薄片来提升功率器件(例如绝缘栅双极型晶体管(IGBT))的动态性能时，薄片淀积钝化层(例如磷硅玻璃(PSG))之后，曲率≤150，翘曲太大，以致于后续光刻工艺无法进行的缺陷，而提供了一种功率器件。本实用新型提供的功率器件(例如绝缘栅双极型晶体管)采用500μm以下的薄片形成场终止结构，动态性能优异。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题。

本实用新型提供了一种功率器件，其依次包括相互叠置的一第一氧化层、一氮化硅层、一第二氧化层、一硅片层和一第三氧化层；

所述第一氧化层的厚度为3～5μm；

所述氮化硅层的厚度为0.05～0.2μm；

所述第二氧化层的厚度为0.5～2μm；

所述硅片层的厚度为320～500μm；

所述第三氧化层的厚度为3～5μm。

本实用新型中，所述功率器件可为本领域常规的功率器件，一般是指用于电力设备的电能变换和控制电路方面大功率的电子器件(通常指电流为数十至数百安，电压为数百伏至数千伏以上)，例如绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。

本实用新型中，所述第一氧化层的原料可为本领域常规的可作为氧化层的原料，优选为二氧化硅(USG)、硼磷硅玻璃(BPSG)、磷硅玻璃(PSG)和半绝缘多晶硅(SIPOS)中的一种或多种，例如硼磷硅玻璃和/或磷硅玻璃。

本实用新型中，所述第一氧化层的厚度优选为3～4.2μm，例如3μm、3.8μm、4.2μm或5μm。

本实用新型中，所述氮化硅层的厚度优选为(0.1～0.2μm)，例如(0.1μm)、(0.12μm)或(0.2μm)。