將場終止層與高電阻率的晶圓襯底結(jié)合起來，能使器件的厚度減少大約三分之一，同時保持相同的阻斷電壓。隨著晶圓厚度的降低，導(dǎo)通損耗和關(guān)斷損耗也可進一步降低。場終止層摻雜度低，因此不會影響背面植入的低摻雜p發(fā)射極。為了實現(xiàn)RC-IGBT，二極管的部分n摻雜背面陰極將與IGBT集電極下面的p發(fā)射極結(jié)合起來。

    RC-IGBT的溝槽柵概念所基于的技術(shù)與傳統(tǒng)的TrenchStop-IGBT相同，但針對軟開關(guān)應(yīng)用所需的超低飽和壓降Vce(sat)進行了優(yōu)化，比如電磁爐或微波爐應(yīng)用。數(shù)以萬計的溝槽柵通過金屬(鋁)相連，該金屬鋁層同時也是連線區(qū)。柵極和發(fā)射極之間的區(qū)域和端子被嵌入絕緣亞胺薄膜里。比較新的投產(chǎn)型RC2-IGBT，其溝槽柵極更小，與標(biāo)準(zhǔn)TrenchStop-IGBT相比要多出150%的溝槽柵單元?；赥renchStop技術(shù)的比較新一代RC2-IGBT的溝槽柵截面圖。

超薄晶圓技術(shù)

    由于導(dǎo)通電壓和關(guān)斷損耗在很大程度上取決于晶圓的厚度，因此需要做更薄的IGBT。顯示了英飛凌600/1,200V IGBT和EMCON二極管的晶圓厚度趨勢。對于新型1,200V RC-IGBT而言，120um厚度晶圓將是標(biāo)準(zhǔn)工藝。這需要進行復(fù)雜的晶圓處理，包括用于正面和背面的特殊處理設(shè)備。將晶圓變薄可通過晶圓打磨和濕式化學(xué)蝕刻工藝實現(xiàn)。

新型RC2-IGBT的優(yōu)勢

    來自英飛凌的新型RC2-IGBT系列產(chǎn)品是以成熟的TrenchStop技術(shù)為基礎(chǔ)的，具有超低飽和壓降。此外，IGBT還集成了一個功能強大且正向電壓超低的二極管。

    新型RC2-IGBT的優(yōu)勢是針對軟開關(guān)應(yīng)用(比如微波爐、電磁爐和感應(yīng)加熱型電飯煲)進行優(yōu)化的定制解決方案。與以前的器件相比，RC2-IGBT可提升性能，降低飽和壓降損耗。這可導(dǎo)致非常低的總體損耗，因此所需的散熱器更小。另外一個優(yōu)勢是比較大結(jié)溫被提高到TvJ(max)=175℃，比普通IGBT芯片提高了25℃。這種結(jié)溫已通過TO-247無鉛封裝的應(yīng)用驗證。