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逆导型绝缘栅双极晶体管(RC-IGBT)是一种极具应用前景的功率半导体器件，在诸多领域有望替代传统IGBT器件，尤其是在低压领域。本文系统性地研究了短路集电极型RC-IGBT器件的基本特性、可靠性、产品设计方法和工艺实现方法，并分别基于EPI-STOP工艺和FS工艺制造出了多种样品。通过实际流片对所提出的设计方法进行了验证，并在样品制造过程中确定了一些关键的器件结构及工艺参数。文中所制备的RC-IGBT样品的综合性能和可靠性较好，并可以在电焊机中安全工作。具体而言，本文的主要工作及研究成果有: 1)基于EPI-STOP工艺，设计了通过背面光刻工艺（两次或单次）和低温退火工艺制造RC-IGBT芯片的工艺流程。通过工艺实验，验证了两次和单次背面光刻工艺制作短路集电极结构的工艺参数设计方法。并在8时工艺线上用外延衬底制造出了多种600V/15A RC-IGBT器件样品，样品采用trench+FS结构。测试表明，样品的IGBT性能达到了国外产品的技术水平，但二极管反向恢复特性较差。通过对样品进行电子辐照和退火处理，二极管性能可以优化达到国外产品的技术水平。应用实验表明，样品可以在电焊机中安全工作。但由于背面版图和N+缓冲层设计不合理，样品的抗短路能力较差，并且其正向阻断特性出现了负阻现象。 2)基于传统的FS工艺平台，设计了制造trench+FS结构的RC-IGBT芯片的工艺流程。通过采用单次背面光刻工艺和LTA（激光退火）工艺，在8时工艺线上用区熔单晶硅衬底制造出了多种600V/15A RC-IGBT器件样品。通过合理的FS层掺杂分布设计，改善了负阻击穿特性。通过背面版图布局的改进，提高了样品的抗短路能力。应用实验表明，样品也可以在电焊机中安全工作。但样品的动态特性较差，后期计划通过减小P+集电区和P-well区掺杂浓度及运用电子辐照等方式进行优化。 3)系统地研究了RC-IGBT器件的基本特性，包括静态特性、动态特性、温度特性、坚固性及可靠性。对RC-IGBT器件在正向导通、正向阻断以及逆向导通模式中的负阻特性进行了深入地分析。提出了一种简单的等效电路模型，较好地解释了回跳、回滞现象的产生原理。此外，对文献中的一些错误结论进行了纠正。 4)对RC-IGBT器件的设计方法、计算机仿真方法以及背面版图设计思想进行了探索和总结。第一、为解决RC-IGBT的仿真难题，提出了一种结构变换思想，可以将难以仿真的三维器件结构转化为二维模型进行近似仿真。该方法可以用于实际的产品研发中;第二、系统地研究了不同版图设计对RC-IGBT终端区电流集中问题的影响，提出了一种改善电流集中问题的背面版图设计思想。该设计思想可以在不增加工艺复杂度及制造成本的前提下大幅提高RC-IGBT器件的坚固性;第三、深入地研究了MOSctrl驱动技术对RC-IGBT电流分布的影响，发现了一种新的电流集中现象。仿真研究表明，通过合理的背面版图设计可以有效地规避了这种电流集中问题。第四、研究了背面版图与正面版图的对准误差对RC-IGBT器件性能的影响，提出了非对准性背面版图思想及其设计方法和工艺实现方法。 5)研究总结了RC-IGBT器件的工艺制造方法。首先，对比了RC-IGBT与IC器件的工艺差异，对RC-IGBT器件制造需要的几种特殊工艺进行了深入调研。其次，重点研究了RC-IGBT芯片的背面金属化工艺和寿命控制技术。最后，根据本文样品制造的实际需求，对低压FS结构的RC-IGBT芯片的工艺集成方案进行了总结。另外，针对我国背面光刻工艺能力相对薄弱的现状，根据非对准背面版图的研究结果，提出了用正面光刻机进行背面曝光制造RC-IGBT芯片工艺方法。初步实验结果表明，这种工艺解决方案可能具有较好的应用前景。通过这种方式，一方面可以突破工艺能力的限制，另一方面可以进一步降低产品的制造成本。