一种RC-IGBT器件的制作方法

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种rc-igbt器件。

背景技术：

在新能源、高铁、电动汽车、智能电网这些绿色产业或产品中，绝缘栅双极型晶体管(insulatedgatebipolartransistor，igbt)是必不可少的核心功率器件。随着低碳、节能概念在全球范围内的普及，igbt将会成为功率器件市场的主流产品。自诞生以来，igbt就朝着高功率、高可靠性、低功耗和低成本的方向发展，近些年来，薄片工艺技术及高级芯片设计技术的迅速发展，使igbt的导通压降、关断损耗以及短路安全工作区等关键性能达到了前所未有的优异程度。为了拓展igbt的发展空间，人们开始尝试将igbt与续流二极管集成，研究发展逆导igbt(rc-igbt)器件。由于igbt自身不具备逆向导通能力，在大部分的igbt应用电路中，都会给它反并联续流二极管以作保护，早期做法是分别制作igbt和二极管，再将它们集成封装在一起，做成igbt、二极管对，为降低成本、提高芯片的功率密度，人们开始通过工艺将igbt与二极管集成，发展为rc-igbt器件。

传统的rc-igbt器件结构在从单载流子到双载流子工作转换时，由于电导调制现象而引起的负阻现象，而这个负阻现象在器件低温工作时会对器件的开启带来不利于工作和稳定的影响，对器件可靠性及性能造成危害。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种rc-igbt器件，以解决传统的rc-igbt器件容易发生负阻现象的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种rc-igbt器件，包括：介质层、栅极层、设于所述栅极层两侧的栅极氧化层、p阱区、载流子存储层、p型重掺杂区、漂移区、截止区、集电区以及集电极；

所述介质层与所述栅极层之间设有第一栅极氧化层；所述栅极层与所述p阱区之间设有第二栅极氧化层；所述p阱区的两侧设有所述p型重掺杂区；所述p阱区的底部设有载流子存储层；所述载流子存储层设于所述漂移区内；所述漂移区的底部，由下往上依次设有集电极、集电区以及截止区；

所述集电区包括第一集电区以及第二集电区；所述截止区包括第一截止区以及第二截止区；

所述第一截止区设于所述第一集电区的上部，所述第二截止区设于所述第二集电区的上部，由所述第一集电区的竖直端隔离所述第一截止区以及所述第二截止区；所述第一集电区与所述第二集电区相接触。

可选的，还包括：金属连线；

所述金属连线依次穿过所述介质层、所述第一栅极氧化层、栅极层以及第二栅极氧化层与所述p型重掺杂区相连。

可选的，所述p阱区内设有多条沟槽；所述沟槽内设有多晶硅。

可选的，所述第一集电区的竖直端的形状为条形、z字形或折线形。

可选的，所述第一集电区的竖直端穿过所述截止区与所述漂移区相接触。

可选的，所述第一集电区与所述第二集电区的导电类型不同。

可选的，所述载流子存储层的形状为u形；所述u形的两端与所述p阱区相接触。

可选的，所述载流子存储层包括多个；所述载流子存储层以等间隔距离分布在所述p阱区下方。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供了一种rc-igbt器件，通过在所述p阱区的底部设置载流子存储层，能够有效提高电导调制效率，降低单载流子电导调制不充分的概率，从而降低导通电阻，避免负阻现象的发生；同时，本发明还设置了不同的截止区与集电区，由所述第一集电区的竖直端隔离所述第一截止区以及所述第二截止区，所述第一集电区的竖直端增加了单载流子的移动路程，从而增大了rc-igbt器件第一集电区与第二集电区之间的电势差，从而能够更进一步的有效抑制负阻现象的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的rc-igbt器件结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种rc-igbt器件，能够有效抑制负阻现象的发生。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明所提供的rc-igbt器件结构图，如图1所示，一种rc-igbt器件，包括：介质层1、栅极层2、设于所述栅极层2两侧的栅极氧化层、p阱区3、载流子存储层4、p型重掺杂区5、漂移区6、截止区7、集电区8以及集电极9；所述介质层1与所述栅极层2之间设有第一栅极氧化层2-1；所述栅极层2与所述p阱区3之间设有第二栅极氧化层2-2；所述p阱区3的两侧设有所述p型重掺杂区5；所述p阱区3的底部设有载流子存储层4；所述载流子存储层4设于所述漂移区6内；所述漂移区6的底部，由下往上依次设有集电极9、集电区8以及截止区7；所述集电区8包括第一集电区8-1以及第二集电区8-2；所述截止区7包括第一截止区7-1以及第二截止区7-2；所述第一截止区7-1设于所述第一集电区8-1的上部，所述第二截止区7-2设于所述第二集电区8-2的上部，由所述第一集电区8-1的竖直端隔离所述第一截止区7-1以及所述第二截止区7-2；所述第一集电区8-1与所述第二集电区8-2相接触。

在实际应用中，还包括：金属连线10。

所述金属连线10依次穿过所述介质层1、所述第一栅极氧化层2-1、栅极层2以及第二栅极氧化层2-2与所述p型重掺杂区5相连。

在实际应用中，所述p阱区3内设有多条沟槽；所述沟槽内设有多晶硅。

在实际应用中，所述第一集电区8-1的竖直端的形状为条形、z字形或折线形等。将竖直端设置为不同的形状，从而增大单载流子的移动路程，进一步的抑制负阻现象的发生。

在实际应用中，所述第一集电区8-1的竖直端穿过所述截止区7与所述漂移区6相接触。

在实际应用中，所述第一集电区8-1与所述第二集电区8-2的导电类型不同。

在实际应用中，所述载流子存储层4的形状为u形；所述u形的两端与所述p阱区3相接触。

在实际应用中，所述载流子存储层4包括多个；所述载流子存储层4以等间隔距离分布在所述p阱区3下方。

本发明提供了一种rc-igbt器件，能够有效提高电导调制效率，降低单载流子电导调制不充分的概率，从而降低导通电阻，避免负阻现象的发生。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。