本公開(kāi)涉及半導(dǎo)體，尤其涉及一種半導(dǎo)體器件、其制備方法及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、雙極型功率半導(dǎo)體器件如igbt、gto等，其在導(dǎo)通時(shí)空穴和電子兩種載流子均參與導(dǎo)電，漂移區(qū)中少子濃度遠(yuǎn)高于漂移區(qū)摻雜濃度，因此漂移區(qū)中會(huì)發(fā)生電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，漂移區(qū)的導(dǎo)通電阻得以極大地降低。這一特性使得雙極型功率半導(dǎo)體器件被廣泛應(yīng)用在需要高壓大電流的應(yīng)用領(lǐng)域中。常規(guī)雙極型器件如igbt，因?yàn)槠潢?yáng)極區(qū)存在pn結(jié)，在器件陽(yáng)極與陰極之間施加反偏電壓時(shí)，此pn結(jié)為反偏耐壓狀態(tài)，因此器件無(wú)反向?qū)娏髂芰?，在?shí)際應(yīng)用中往往需要反并聯(lián)續(xù)流二極管來(lái)對(duì)反向電流續(xù)流。將續(xù)流二極管與雙極型器件單芯片集成，不僅可以降低連接引線的寄生電感、寄生電阻，并且可以通過(guò)節(jié)省終端面積從而提高器件功率密度，改善器件性能，減小系統(tǒng)體積。為將續(xù)流二極管集成在雙極型器件內(nèi)部，逆導(dǎo)型器件如逆導(dǎo)型igbt、逆導(dǎo)型gto等被提出。常規(guī)逆導(dǎo)型igbt是在器陽(yáng)極引入與p+陽(yáng)極區(qū)短路的n+陽(yáng)極區(qū)，從而在器件內(nèi)形成pin二極管結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)續(xù)流功能。但是n+陽(yáng)極區(qū)的引入使常規(guī)逆導(dǎo)型器件正向?qū)〞r(shí)容易出現(xiàn)電壓回跳（snapback）現(xiàn)象，并且其正向?qū)ㄌ匦耘c反向?qū)ㄐ阅艽嬖趪?yán)重的矛盾關(guān)系，需要得到進(jìn)一步優(yōu)化改善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本公開(kāi)實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體器件、其制備方法及電子設(shè)備，用以改善現(xiàn)有技術(shù)中存在的電壓回跳現(xiàn)象。

2、本公開(kāi)實(shí)施例提供的半導(dǎo)體器件、其制備方法及電子設(shè)備，具體方案如下：

3、一方面，本公開(kāi)實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：

4、n-漂移層；

5、n+襯底，位于所述n-漂移層的一側(cè)；

6、溝槽，貫穿所述n+襯底；

7、n-緩沖層，與所述n-漂移層朝向所述n+襯底的表面接觸；

8、p+陽(yáng)極，在所述溝槽朝向所述n-緩沖層的一側(cè)；

9、陽(yáng)極導(dǎo)電層，在所述溝槽內(nèi)與所述p+陽(yáng)極遠(yuǎn)離所述n-漂移層的表面接觸，并在所述溝槽外與所述n+襯底遠(yuǎn)離所述n-漂移層一側(cè)的表面接觸；

10、n-層，與所述n-緩沖層朝向所述n+襯底的表面、以及所述n+襯底朝向所述n-緩沖層的表面接觸；所述n-層在所述溝槽的底面與所述n+襯底朝向所述n-緩沖層的表面之間的厚度tnl1大于等于0，和/或，所述n-層在所述p+陽(yáng)極朝向所述n-緩沖層的表面與所述n-緩沖層朝向所述p+陽(yáng)極的表面之間的厚度tnl2大于等于0，至少在tnl1和tnl2均為0時(shí)，所述n-層的摻雜濃度小于所述n-漂移層的摻雜濃度。

11、在一些實(shí)施例中，在本公開(kāi)實(shí)施例提供的上述半導(dǎo)體器件中，所述n-緩沖層遠(yuǎn)離所述n-漂移層的表面為平面；所述n-層包裹所述p+陽(yáng)極，或者，所述p+陽(yáng)極朝向所述n-緩沖層的表面與所述n-緩沖層接觸、所述p+陽(yáng)極的側(cè)面與所述n-層接觸。

12、在一些實(shí)施例中，在本公開(kāi)實(shí)施例提供的上述半導(dǎo)體器件中，所述p+陽(yáng)極朝向所述n-緩沖層的表面和部分側(cè)面嵌入所述n-緩沖層，未嵌入的側(cè)面與所述n-層接觸。

13、在一些實(shí)施例中，在本公開(kāi)實(shí)施例提供的上述半導(dǎo)體器件中，所述溝槽延伸至所述n-層中，tnl1大于0。

14、在一些實(shí)施例中，在本公開(kāi)實(shí)施例提供的上述半導(dǎo)體器件中，還包括設(shè)于所述溝槽內(nèi)的陽(yáng)極介質(zhì)層，所述n-層與所述溝槽內(nèi)的所述陽(yáng)極導(dǎo)電層通過(guò)所述陽(yáng)極介質(zhì)層隔開(kāi)。

15、在一些實(shí)施例中，在本公開(kāi)實(shí)施例提供的上述半導(dǎo)體器件中，所述n+襯底與所述溝槽內(nèi)的所述陽(yáng)極導(dǎo)電層通過(guò)所述陽(yáng)極介質(zhì)層隔開(kāi)。

16、在一些實(shí)施例中，在本公開(kāi)實(shí)施例提供的上述半導(dǎo)體器件中，所述n-層與所述溝槽內(nèi)的所述陽(yáng)極導(dǎo)電層接觸。

17、在一些實(shí)施例中，在本公開(kāi)實(shí)施例提供的上述半導(dǎo)體器件中，所述p+陽(yáng)極還設(shè)于所述溝槽側(cè)壁上的所述陽(yáng)極導(dǎo)電層與所述n-層之間。

18、在一些實(shí)施例中，在本公開(kāi)實(shí)施例提供的上述半導(dǎo)體器件中，所述p+陽(yáng)極還設(shè)于所述溝槽側(cè)壁上的所述陽(yáng)極導(dǎo)電層與所述n+襯底之間。

19、在一些實(shí)施例中，在本公開(kāi)實(shí)施例提供的上述半導(dǎo)體器件中，所述n+襯底與所述溝槽內(nèi)的所述陽(yáng)極導(dǎo)電層接觸。

20、在一些實(shí)施例中，在本公開(kāi)實(shí)施例提供的上述半導(dǎo)體器件中，所述溝槽為條狀，多個(gè)條狀的所述溝槽在所述n-漂移層上的正投影并排設(shè)置。

21、在一些實(shí)施例中，在本公開(kāi)實(shí)施例提供的上述半導(dǎo)體器件中，所述溝槽在所述n-漂移層上的正投影為網(wǎng)狀。

22、在一些實(shí)施例中，在本公開(kāi)實(shí)施例提供的上述半導(dǎo)體器件中，所述溝槽為閉合狀，多個(gè)閉合狀的所述溝槽在所述n-漂移層上的正投影同心排布。

23、在一些實(shí)施例中，在本公開(kāi)實(shí)施例提供的上述半導(dǎo)體器件中，還包括p-阱區(qū)、n+陰極區(qū)、p+陰極區(qū)、陰極導(dǎo)電層、柵極介質(zhì)層、柵極導(dǎo)電層、隔離介質(zhì)層，其中，所述p-阱區(qū)被所述n-漂移層包裹，所述n+陰極區(qū)和所述p+陰極區(qū)設(shè)于所述p-阱區(qū)中，所述陰極導(dǎo)電層與所述n+陰極區(qū)、所述p+陰極區(qū)接觸，所述柵極介質(zhì)層與所述n+陰極區(qū)、所述p-阱區(qū)、所述柵極導(dǎo)電層接觸，所述隔離介質(zhì)層隔開(kāi)所述柵極導(dǎo)電層與所述陰極導(dǎo)電層。

24、另一方面，本公開(kāi)實(shí)施例提供了一種上述半導(dǎo)體器件的制備方法，包括：

25、提供一個(gè)n+襯底；

26、在所述n+襯底上依次外延生長(zhǎng)n-層、n-緩沖層和n-漂移層；

27、將所述n+襯底減薄到目標(biāo)厚度后，在所述n+襯底背面形成硬掩膜，隨后選區(qū)刻蝕形成貫穿所述n+襯底的溝槽；

28、保持所述硬掩膜狀態(tài)，在所述n+襯底背面注入p型雜質(zhì)，形成p+陽(yáng)極；

29、剝離去除所述硬掩膜，并退火激活注入的離子、修復(fù)晶格損傷。

30、另一方面，本公開(kāi)實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，包括本公開(kāi)實(shí)施例提供的上述半導(dǎo)體器件。

31、本公開(kāi)有益效果如下：

32、本公開(kāi)實(shí)施例提供的上述半導(dǎo)體器件、其制備方法及電子設(shè)備，包括n-漂移層；n+襯底，位于n-漂移層的一側(cè)；溝槽，貫穿n+襯底；n-緩沖層，與n-漂移層朝向n+襯底的表面接觸；p+陽(yáng)極，在溝槽朝向n-緩沖層的一側(cè)；陽(yáng)極導(dǎo)電層，在溝槽內(nèi)與p+陽(yáng)極遠(yuǎn)離n-漂移層的表面接觸，并在溝槽外與n+襯底遠(yuǎn)離n-漂移層一側(cè)的表面接觸；n-層，與n-緩沖層朝向n+襯底的表面、以及n+襯底朝向n-緩沖層的表面接觸；n-層在溝槽的底面與n+襯底朝向n-緩沖層的表面之間的厚度tnl1大于等于0，和/或，n-層在p+陽(yáng)極朝向n-緩沖層的表面與n-緩沖層朝向p+陽(yáng)極的表面之間的厚度tnl2大于等于0，至少在tnl1和tnl2同時(shí)等于0時(shí)，n-層的摻雜濃度小于n-漂移層的摻雜濃度。在n-緩沖層與n+襯底之間引入低摻雜濃度的n-層，從而增加從n-緩沖層到n+襯底之間的寄生電阻，增大p+陽(yáng)極上表面n-層的電勢(shì)與n+襯底的電勢(shì)差，從而使p+陽(yáng)極/n-層構(gòu)成的pn結(jié)更容易開(kāi)啟；n-層垂直方向加厚（即tnl1和/或tnl2大于0）可以進(jìn)一步增加n+襯底到n-緩沖層之間的寄生電阻，電壓回跳現(xiàn)象可以得到進(jìn)一步改善。