[发明专利]一种阳极短路沟槽RC-IGBT器件及制备方法

说明书

本发明公开了一种阳极短路沟槽RC‑IGBT器件，其技术方案漂移区N‑drift，漂移区N‑drift设置在RC‑IGBT器件的背面；P+掺杂区域，所述P+掺杂区域设置在RC‑IGBT器件的背面；沟槽若干，所述沟槽开设在RC‑IGBT器件的背面，若干所述沟槽相互平行布置，所述沟槽穿过P+掺杂区域，将P+掺杂区域分隔成若干段；N+掺杂区域，所述N+掺杂区域设置在沟槽的尾端，N+掺杂区域将相邻的两个P+掺杂区域连接；电极collector，在RC‑IGBT器件的背面的边缘淀积金属形成电极collector，电极collector位于P+掺杂区域外侧，本发明的优点在于器件背面沟槽底部注入杂质形成N+掺杂区域，且沟槽穿过P+掺杂区域，淀积金属后两个掺杂区域通过金属短接构成RC‑IGBT结构，起到反向导通作用，同时提高IGBT注入效率，降低IGBT导通压降。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种阳极短路沟槽RC-IGBT器件及制备方法。

背景技术

IGBT绝缘栅双极型晶体管，IGBT因为自身器件结构原因不能反向导通，通常在实际应用中需要反向并联一个二极管，解决不能反向导通的问题。RC-IGBT在结构上相当于集成了IGBT和二极管，可以实现反向导通。

目前有申请号为CN104485355A的名称为一种RC-IGBT器件，其衬底中具有P阱，P阱中具有栅极沟槽，沟槽内壁及底部覆盖一层栅氧化层；沟槽内填充满多晶硅形成多晶硅栅极；所述P阱中还具有重掺杂P型区，重掺杂P型区上方与多晶硅栅极之间为重掺杂N型区；金属连线穿通介质层与重掺杂P型区连接；所述多晶硅栅极上方还具有多个呈等距或者不等距间隔设计的第二多晶硅，排列于P阱上方的衬底表面，将多晶硅栅极形成跨接。

传统RC-IGBT在导通初始阶段，首先处于MOS工作模式，该阶段漂移区N-drift电阻大，表现为IGBT导通初期压降较大；背面PN结导通后，进入IGBT工作模式，电导调制会大幅降低漂移区电阻率，所以会出现电压Snap-back(回跳)现象，即器件的电阻由大向小的快速跳变，该现象不利于RC-IGBT在功率模块中的并联应用。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种阳极短路沟槽RC-IGBT器件及制备方法，其优点在于沟槽穿过P+掺杂区域，淀积金属后两个掺杂区域通过金属短接起到等同RC-IGBT的作用，通过控制该N+掺杂区域占比抑制RC-IGBT的snapback现象，同时该结构提高了背面P+区域空穴注入效率，有效降低IGBT导通压降和导通损耗。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种阳极短路沟槽RC-IGBT器件，包括：

漂移区N-drift，漂移区N-drift设置在RC-IGBT器件的背面；

P+掺杂区域，所述P+掺杂区域设置在RC-IGBT器件的背面；

沟槽若干，所述沟槽开设在RC-IGBT器件的背面，若干所述沟槽相互平行布置，所述沟槽穿过P+掺杂区域，将P+掺杂区域分隔成若干段；

N+掺杂区域，所述N+掺杂区域设置在沟槽的尾端，N+掺杂区域将相邻的两个P+掺杂区域连接；

电极collector，在RC-IGBT器件的背面的边缘淀积金属形成电极collector，电极collector位于P+掺杂区域外侧。

进一步的，所述P+掺杂区域上设置有氧化层，氧化层上进行刻蚀形成沟槽。

进一步的，所述N+掺杂区域的外形呈弧形。。

一种阳极短路沟槽RC-IGBT器件的制造方法，包括以下步骤：

步骤S1、RC-IGBT器件正面和背面基本结构的制造；