[发明专利]反向导通功率半导体器件

权利要求书

1. 一种具有晶圆（10）的反向导通功率半导体器件（1），所述晶圆（10）具有第一主侧（11）和第二主侧（15），所述第二主侧（15）设置成平行于所述第一主侧（11），所述器件包括多个二极管单元（96）和多个IGCT单元（91），其中每个IGCT单元（91）在所述第一和第二主侧（11，15）之间包括按下列顺序的层：

－阴极电极（2），

－具有第一传导类型的第一阴极层（4），

－具有第二传导类型的基极层（6），

－具有第一传导类型的漂移层（3），

－具有第一传导类型的缓冲层（8），

－具有第二传导类型的第一阳极层（5），

－第一阳极电极（25），

其中每个IGCT单元（91）进一步包括门电极（7），其设置在所述第一阴极层（4）的横侧并且通过所述基极层（6）与所述第一阴极层（4）分开，

其中每个二极管单元（96）包括：在所述第一主侧（11）上的第二阳极电极（28）；具有第二传导类型的第二阳极层（55），其通过所述漂移层（3）与所述基极层（6）分开；以及具有第一传导类型的第二阴极层（45），其设置成与所述第二主侧（15）上的所述第一阳极层（5）交替，并且

其中所述器件包括其中二极管单元（96）的第二阳极层（55）与IGCT单元（91）的第一阴极层（4）交替的至少一个混合部分（99）。

2. 如权利要求1所述的器件（1），其特征在于，在所述混合部分（99）中，每个二极管单元（96）设置成使得一个第二阳极层（55）设置在第一阴极层（4）和/或门电极（7）的两个之间。

3. 如权利要求1所述的器件（1），其特征在于，二极管单元（91）与IGCT单元（96）的比率在1:1上至1:5之间，其中二极管单元的数量限定为第二阳极层（55）的数量并且IGCT单元的数量限定为第一阴极层（4）的数量。

4. 如权利要求1或2所述的器件（1），其特征在于，所述器件（1）包括至少一个引导IGCT部分（9），所述至少一个引导IGCT部分（9）由设置成直接相邻于彼此而在中间没有第二阳极层（4）的多个第一阴极层（4）和门电极（7）组成。

5. 如权利要求3所述的器件（1），其特征在于，所述至少一个引导IGCT部分（9）具有晶圆区域的10至50%的总区域。

6. 如权利要求1或2所述的器件（1），其特征在于，所述第二阳极层（55）在所述混合部分（99）中均匀地分布在晶圆区域上。

7. 如权利要求1-6中任一项所述的器件（1），其特征在于，二极管单元（96）的位于第一主侧的部分中的至少一个或全部到IGCT单元（91）的位于第一主侧的部分，或在IGCT单元（91）的两个邻近的位于第一主侧的部分之间，在平行于第一主侧（11）的平面中具有50上至500μm的最大横向距离。

8. 如权利要求1-7中任一项所述的器件（1），其特征在于，所述基极层（6）与所述第二阳极层（55）的掺杂浓度和深度中的至少一个的不同之处特别地在于所述第二阳极层（55）的掺杂浓度和深度中的至少一个低于所述基极层（6）。

9. 如权利要求1-8中任一项所述的器件（1），其特征在于，所述第二阴极层（45）在平行于所述第一主侧（11）的平面中的总区域是晶圆区域的10至30%。

10. 如权利要求1-9中任一项所述的器件（1），其特征在于，所述第二阴极层（45）在至多由直接相邻的IGCT单元（91）的第一阴极层（4）的正交投影区域所限制的区域中设置在与第二阳极层（55）的正交投影中。

11. 如权利要求10所述的器件（1），其特征在于，所述第二阴极层（45）在至多由直接相邻的IGCT单元（91）的第一阴极层（4）的设置成朝向所述第二阴极层（45）的该半部分的正交投影区域所限制的区域中设置在与第二阳极层（55）的正交投影中。

12. 如权利要求1-11中任一项所述的器件（1），其特征在于，所述第二阴极层（45）包括具有第一传导类型的分布式阴极区（451），其与具有第二传导类型的阳极短路区（51）交替。