[發明專利]RC IGBT以及生產RC IGBT的方法

在審

• 申請號: 202111586890.5
• 申請日: 2021-12-23
• 公開（公告）號: CN114664942A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: F·D·菲爾施
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L21/331
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉書航;周學斌

1.一種反向導通絕緣柵雙極晶體管RC IGBT(1)，包括：

-具有IGBT區段(1-21)和二極管區段(1-22)的有源區(1-2)；

-半導體本體(10)，其具有第一側(110)和第二側(120)；

-在第一側(110)處的第一負載端子(11)和在第二側(120)處的第二負載端子(12)；

-多個控制溝槽(14)和多個源極溝槽(16)，所述多個溝槽(14、16)被沿著第一橫向方向(X)彼此平行地布置并且沿著豎向方向(Z)延伸到半導體本體(10)中，其中所述多個源極溝槽(16)延伸到IGBT區段(1-21)和二極管區段(1-22)這兩者中；

-在半導體本體(10)中的多個IGBT臺面(17)和多個二極管臺面(18)，所述臺面(17，18)是沿著第一橫向方向(X)由所述多個溝槽(14，16)中的相應的兩個溝槽在橫向上界定的，其中

○每個IGBT臺面(17)包括：

?第一導電類型的源極區(101)，其電連接到第一負載端子(11)，以及

?第二導電類型的本體區(102)，其電連接到第一負載端子(11)并且將源極區(101)與所述RC IGBT(1)的另一第一導電類型區(100)隔離；

○每個二極管臺面(18)包括：

?第二導電類型的第一陽極區(1061)，其電連接到第一負載端子(11)；

-在半導體本體(10)中和在第二側(120)處包括如下這兩者：

○第一導電類型的二極管發射極區(104)，其形成二極管區段(1-22)的一部分并且在第一橫向方向(X)上呈現總計為漂移區厚度的至少50%或者總計為半導體本體厚度(d)的至少50%的橫向延伸；以及

○第二導電類型的IGBT發射極區(103)，其形成IGBT區段(1-21)的一部分并且在第一橫向方向(X)上呈現總計為漂移區厚度的至少70%或者總計為半導體本體厚度(d)的至少70%的橫向延伸；以及

-在二極管區段(1-22)中包括電連接到第一負載端子(11)的第二導電類型的第二陽極區(1062)，其中第二陽極區(1062)

○與二極管區段(1-22)中的溝槽(14，16)相比沿著豎向方向(Z)延伸得更深；以及

○與二極管發射極區(104)在二極管發射極區(104)的水平區域的至少5%內重疊。

2.根據權利要求1所述的RC IGBT(1)，其中第二陽極區(1062)與二極管發射極區(104)在不多于二極管發射極區(104)的水平區域的50%內重疊。

3.根據權利要求1或2所述的RC IGBT(1)，其中第二陽極區(1062)包括沿著第一橫向方向(X)和/或沿著第二橫向方向(Y)彼此間隔開的兩個或更多個陽極子區(1062-1、1062-2)。

4.根據權利要求3所述的RC IGBT(1)，其中所述兩個或更多個陽極子區(1062-1、1062-2)中的每個呈現條狀配置。

5.根據權利要求4所述的RC IGBT(1)，其中相應的條狀配置平行于二極管臺面(18)或垂直于二極管臺面(18)延伸。

6.根據前述權利要求3至5之一所述的RC IGBT(1)，其中所述兩個或更多個陽極子區(1062-1、1062-2)中的每個具有

-第一橫向延伸，其總計為至少二極管臺面(18)中的一個在第一橫向方向(X)上的寬度；以及

-第二橫向延伸，其垂直于第一橫向延伸并且總計為第一橫向延伸的至少兩倍。

7.根據權利要求6所述的RC IGBT(1)，其中陽極子區(1062-1、1062-2)被布置成彼此平行，并且其中所述兩個或更多個陽極子區(1062-1、1062-2)中的每兩個之間在平行于相應的第一橫向延伸的方向上的最小距離總計為至少二極管臺面的寬度。