[发明专利]半导体器件、RC-IGBT和制造半导体器件的方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

包括第一主表面和第二主表面的半导体衬底；

设置在所述第一主表面中的发射极电极和栅极布线；

设置在所述第二主表面中的集电极电极；以及

当从所述第一主表面的一侧看时沿着平行于所述第一主表面的平面中的一个方向延伸的第一单位单元区和在所述一个方向上延伸的第二单位单元区，其中

所述第一单位单元区和所述第二单位单元区的所述半导体衬底包括：

第一导电类型的漂移层；

第一导电类型的空穴阻挡层，其被设置成比所述漂移层更靠近所述第一主表面并且在所述一个方向上延伸；

成对的沟槽电极，其以使得在垂直于所述一个方向的另一个方向上从所述空穴阻挡层的两侧将所述空穴阻挡层夹住的方式进行设置，并且在所述一个方向上延伸；

第二导电类型的主体层，其被设置成比所述空穴阻挡层更靠近所述第一主表面，在所述一个方向上延伸，并且被连接至所述发射极电极；

绝缘膜，其被设置在所述沟槽电极与所述漂移层、所述空穴阻挡层以及所述主体层之间；

第一导电类型的场停止层，被设置成比所述漂移层更靠近所述第二主表面；和

第二导电类型的集电极层，其被设置成比所述场停止层更靠近所述第二主表面，并且被连接至所述集电极电极；

所述第一单位单元区的所述沟槽电极被连接至所述栅极布线；

所述第二单位单元区的所述沟槽电极被连接至所述发射极电极，且

所述第二单位单元区的所述半导体衬底包括第一导电类型的阴极层，所述阴极层被装配到所述集电极层中，在所述一个方向上延伸，并且连接所述集电极电极和所述场停止层。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述阴极层在所述另一个方向上沿着通过所述第二单位单元区的中心的线进行设置。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述阴极层的在所述另一个方向上的长度比所述第二单位单元区中的所述空穴阻挡层在所述另一个方向上的长度小。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中当所述第二单位单元区中的所述沟槽电极在从所述第一主表面朝向所述第二主表面的方向上投影时，所述阴极层形成在由投影到所述集电极层上的所述沟槽电极包围的区域中。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中

多个所述第一单位单元区和多个所述第二单位单元区在所述另一个方向上交替地设置，且

所述第二单位单元区包括：

在其中设置有所述阴极层的所述第二单位单元区；和

在其中未设置所述阴极层的所述第二单位单元区。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括设置在所述第一单位单元区的所述沟槽电极之间的第一导电类型的发射极层，所述发射极层被设置成比所述主体层更靠近所述第一主表面，

其中所述绝缘膜也设置在所述发射极层与所述沟槽电极之间。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括第二导电类型的浮动层，所述浮动层被设置成比所述漂移层更靠近所述第一主表面且在所述一个方向上延伸，其中

所述主体层还被设置成比所述浮动层更靠近所述第一主表面，

所述沟槽电极被设置在所述空穴阻挡层以及所述主体层与所述浮动层之间，且

所述绝缘膜被设置在所述沟槽电极与所述浮动层之间。

8.根据权利要求7所述的半导体器件，其中所述浮动层的下端比所述沟槽电极的下端更靠近所述第二主表面。

9.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括设置在所述主体层上的层间绝缘膜，

其中所述发射极电极经由接触槽与所述主体层接触，所述接触槽以使得在所述一个方向上延伸、贯穿所述层间绝缘膜并且到达所述主体层的方式进行设置。