[發(fā)明專利]反向?qū)ń^緣柵雙極晶體管

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110286628.2
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113410294A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: F·D·普菲爾施;E·格里布爾;V·拉皮杜斯;A·毛德;C·P·桑多;A·韋萊
• 申請（專利權(quán)）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/423
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉書航;周學(xué)斌

1.一種RC IGBT(1)，包括：

-有源區(qū)(1-2)，具有IGBT區(qū)段(1-21)和多個(gè)至少三個(gè)二極管區(qū)段(1-22)；

-邊緣終止區(qū)(1-3)，其圍繞有源區(qū)(1-2)；

-半導(dǎo)體本體(10)，其在有源區(qū)(1-2)和邊緣終止區(qū)(1-3)這兩者中延伸并且具有前側(cè)(110)和背側(cè)(120)，半導(dǎo)體本體(10)具有一定的厚度(d)，所述厚度(d)是在二極管區(qū)段(1-22)之一中沿著豎向方向(Z)從前側(cè)(110)到背側(cè)(120)的距離；

-第一負(fù)載端子(11)和控制端子(13)，這兩者都在半導(dǎo)體本體前側(cè)(110)處，以及在半導(dǎo)體本體背側(cè)(120)處的第二負(fù)載端子(12)，其中

○ 每個(gè)二極管區(qū)段(1-22)被配置用于傳導(dǎo)在第一負(fù)載端子(11)和第二負(fù)載端子(12)之間的二極管負(fù)載電流；以及

○ IGBT區(qū)段(1-21)被配置用于傳導(dǎo)在第二負(fù)載端子(12)和第一負(fù)載端子(11)之間的正向負(fù)載電流；

○ 控制端子(13)被電連接到導(dǎo)電控制流道結(jié)構(gòu)(131)，導(dǎo)電控制流道結(jié)構(gòu)(131)被布置在半導(dǎo)體本體前側(cè)(110)處并且至少部分地沿著有源區(qū)(1-2)的橫向周界(1-20)的路線延伸，

-多個(gè)控制溝槽(14)，其被沿著第一橫向方向(X)彼此平行地布置并且沿著從前側(cè)(110)指向背側(cè)(120)的豎向方向(Z)延伸到半導(dǎo)體本體(10)中，每個(gè)控制溝槽(14)

○ 具有沿著第二橫向方向(Y)從橫向周界(1-20)的相應(yīng)的第一區(qū)段朝向橫向周界(1-20)的與相應(yīng)的第一區(qū)段相對的相應(yīng)的第二區(qū)段延伸的條狀配置，其中第一橫向方向(X)垂直于第二橫向方向(Y)；以及

○ 容納有絕緣控制電極(141)，絕緣控制電極(141)被配置為經(jīng)由控制流道結(jié)構(gòu)(131)接收控制信號以用于控制IGBT區(qū)段(1-21)；其中：

-每個(gè)控制溝槽(14)被沿著其在第二橫向方向(Y)上的相應(yīng)的延伸由二極管區(qū)段(1-22)中的至多單個(gè)二極管區(qū)段中斷不多于一次；

-在有源區(qū)(1-2)的橫向區(qū)域內(nèi)，各二極管區(qū)段(1-22)本身不在橫向上彼此重疊且這些二極管區(qū)段(1-22)的水平投影也不沿著第二橫向方向(Y)在橫向上彼此重疊；以及

-在有源區(qū)(1-2)的橫向區(qū)域內(nèi)，至少兩個(gè)二極管區(qū)段(1-22)的沿著第一橫向方向(X)的水平投影不彼此重疊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RC IGBT(1)，其中沒有控制溝槽(14)延伸到二極管區(qū)段(1-22)中的一個(gè)或多個(gè)中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的RC IGBT(1)，其中IGBT區(qū)段(1-21)在有源區(qū)(1-2)內(nèi)是連續(xù)的。

4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的RC IGBT(1)，其中每個(gè)二極管區(qū)段(1-22)被由IGBT區(qū)段(1-21)的一部分圍繞。

5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的RC IGBT(1)，其中在二極管區(qū)段(1-22)中的任何一個(gè)和二極管區(qū)段(1-22)中的另一個(gè)之間或者相應(yīng)地在二極管區(qū)段(1-22)中的任何一個(gè)和邊緣終止區(qū)(1-3)之間的的橫向距離(xy1、xy2)至少達(dá)到半導(dǎo)體本體厚度(d)。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的RC IGBT(1)，其中至少兩個(gè)二極管區(qū)段(1-22)中的每個(gè)具有沿著第一橫向方向(X)的至少五倍于半導(dǎo)體本體厚度(d)的橫向延伸。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的RC IGBT(1)，其中所述至少兩個(gè)二極管區(qū)段(1-22)中的每個(gè)進(jìn)一步具有沿著第二橫向方向(Y)的至少五倍于半導(dǎo)體本體(10)的厚度(d)的橫向延伸。

8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的RC IGBT(1)，其中二極管區(qū)段(1-22)的總的橫向區(qū)域形成二極管區(qū)段(1-22)和IGBT區(qū)段(1-21)這兩者的總的橫向區(qū)域的5%至40%的部分。