[发明专利]反向导通绝缘栅双极型晶体管

说明书

技术领域

本公开涉及半导体领域，尤其涉及半导体器件。

背景技术

反向导通半导体器件，例如反向导通绝缘栅双极型晶体管（RC IGBT），通过使用半导体本体中的相同有源区域而允许在晶体管模式（例如IGBT模式）和二极管模式（例如续流二极管模式）下操作。在反向导通半导体器件的设计期间，必须考虑二极管模式与晶体管模式下的电特性之间的折衷，例如正向特性、鲁棒性和软度之间的折衷。

希望设计包括二极管模式与晶体管模式下的电特性之间的改进折衷的反向导通半导体器件。

发明内容

根据半导体器件的一个实施例，所述半导体器件包括布置在半导体本体的第一侧与第二侧之间的第一导电类型的漂移区。所述半导体器件还包括沿着平行于第二侧的第一方向相继布置的第一导电类型的第一区和第二导电类型的第二区。所述半导体器件还包括处于第二侧的、与第一和第二区邻接的电极。所述半导体器件还包括布置在漂移区与第一区之间的第二导电类型的第三区。第三区与第二区并且与第二侧间隔开。

根据RC IGBT的一个实施例，所述RC IGBT包括布置在半导体本体的发射极侧与集电极侧之间的第一导电类型的漂移区。所述RC IGBT还包括沿着平行于第二侧的第一方向相继布置的第一导电类型的第一发射极区和第二导电类型的第二发射极区。所述RC IGBT还包括处于第二侧的、与第一和第二发射极区邻接的电极。所述RC IGBT还包括布置在漂移区与第一区之间的第二导电类型的第三区。第三区与第二发射极区并且与第二侧间隔开。

一阅读下面的详细描述并且一查看附图，本领域技术人员将认识到附加的特征和优点。

附图说明

附图被包括以提供对本发明的进一步理解，以及附图被结合在说明书中并且构成说明书的一部分。附图示出本发明的实施例，并且与描述一起用来解释本发明的原理。本发明的其他实施例以及许多预期优点将容易被认识到，因为通过参照下面的详细描述，它们变得更好理解。附图的元件不一定是相对于彼此按比例的。类似的附图标记表示对应的类似部分。

图1A是用于改进二极管模式与晶体管模式下的电特性之间的折衷的、包括浮动p^-型半导体区的RC IGBT的示意性剖面。

图1B是RC IGBT的不同电流电压特性的示意图。

图1C示出构成图1A中所示的IGBT单元的半导体区的布置的一个实例。

图2到6是用于改进二极管模式与晶体管模式下的电特性之间的折衷的、包括浮动p^-型半导体区的不同设计的RC IGBT的示意性剖面。

图7A到7C示出在RC IGBT的IGBT模式下充当发射极的p⁺型区和在二极管模式下充当发射极的n⁺型区的设计的实例。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参照了形成其一部分的附图，以及在附图中通过说明的方式示出其中可以实践本发明的特定实施例。应当理解，在不背离本发明的范围的情况下，可以利用其他实施例并且可以做出结构的或逻辑的改变。举例来说，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以结合其他实施例来使用以产生又一实施例。本发明意图包括这样的修改和变型。实例是使用不应当被解释为限制所附权利要求书的范围的特定语言来描述的。附图不是按比例的，而是仅仅用于说明性目的。为了清楚起见，如果没有另作说明，则在不同附图中用相同的附图标记来表示相同的元件或制造过程。

如在说明书中所采用的，术语“电耦合”不打算是指元件必须直接耦合在一起。代之以，可以在“电耦合”的元件之间提供中间元件。作为一个实例，中间元件中的一部分、全部或者没有中间元件可以是可控的以在“电耦合”的元件之间提供低欧姆连接，并且在另一时间提供非低欧姆连接。术语“电连接”意图描述电连接在一起的元件之间的低欧姆电连接，例如经由金属和/或高度掺杂的半导体的连接。