[发明专利]MOS-栅功率半导体器件

权利要求书

1.一种MOS-栅功率半导体器件，包括：

主器件区，该主器件区包括有源区和边缘端接区；以及

辅助器件区，水平地形成在所述主器件区的外部以便包括一个或多个二极管。

2.如权利要求1所述的MOS-栅功率半导体器件，其中，所述二极管的正极和负极暴露在所述辅助器件区的表面上。

3.如权利要求2所述的MOS-栅功率半导体器件，还包括：

多个第二导电类型阱，所述多个第二导电类型阱形成在第一导电类型半导体衬底中；以及

一个或多个第一导电类型阱，所述一个或多个第一导电类型阱形成在所述多个第二导电类型阱中的那些位于所述辅助器件区中的第二导电类型阱中，

其中，将所述第二导电类型阱电连接到一个或多个所述正极上，并且将所述第一导电类型阱电连接到一个或多个所述负极上。

4.如权利要求3所述的MOS-栅功率半导体器件，其中，使用N-型离子形成所述第一导电类型阱，并且使用P-型离子形成所述第二导电类型阱。

5.如权利要求3所述的MOS-栅功率半导体器件，其中，在所述第一导电类型半导体衬底的底部形成主集电极区，并且

其中，当使用P-型离子形成所述主集电极区时，所述MOS-栅功率半导体器件用作绝缘栅双极晶体管(IGBT)，而当使用N-型离子形成所述主集电极区时，所述MOS-栅功率半导体器件用作金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。

6.如权利要求5所述的MOS-栅功率半导体器件，其中，在所述主集电极区上层叠集电极电极，并且

其中，将所述集电极电极电连接到一个或多个所述正极上。

7.如权利要求6所述的MOS-栅功率半导体器件，其中，将所述负极电连接到所述第一导电类型衬底上。

8.如权利要求6所述的MOS-栅功率半导体器件，其中，将所述一个或多个负极电连接到形成在所述第一导电类型半导体衬底中的辅助集电极区。

9.如权利要求8所述的MOS-栅功率半导体器件，其中，当使用P-型离子形成所述辅助集电极区时，所述MOS-栅功率半导体器件用作绝缘栅双极晶体管(IGBT)，而当使用N-型离子形成所述辅助集电极区时，所述MOS-栅功率半导体器件用作金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。

10.一种包括彼此分开的有源区、边缘端接区以及外围区的MOS-栅功率半导体器件，其包括：

第一半导体开关器件，用于控制电流从在下表面上形成的集电极电极流向所述有源区；以及

第二半导体开关器件，用于控制电流从在第一导电类型半导体衬底中形成的辅助集电极区流向所述有源区，

其中，将所述集电极电极电连接到在所述第一导电类型半导体衬底中形成的主集电极区，并且

其中，在水平地形成在所述边缘端接区外部的所述外围区中布置一个或多个二极管的相应的正极和相应的负极，将所述正极电连接到所述集电极电极，而将所述负极电连接到所述辅助集电极区。

11.如权利要求10所述的MOS-栅功率半导体器件，还包括：

多个第二导电类型阱，所述多个第二导电类型阱形成在第一导电类型半导体衬底中；以及

一个或多个第一导电类型阱，所述一个或多个第一导电类型阱形成在所述多个第二导电类型阱中的那些位于所述外围区的第二导电类型阱中，

其中，将所述第二导电类型阱电连接到一个或多个正极上，并且将所述第一导电类型阱电连接到一个或多个负极上。

12.如权利要求11所述的MOS-栅功率半导体器件，其中，使用N-型离子形成所述第一导电类型阱，而使用P-型离子形成所述第二导电类型阱。

13.如权利要求10所述的MOS-栅功率半导体器件，其中，当使用P-型离子形成所述主集电极区时，所述第一半导体开关器件用作绝缘栅双极晶体管(IGBT)，而当使用N-型离子形成所述主集电极区时，所述第一导体开关器件用作金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)。

14.如权利要求10所述的MOS-栅功率半导体器件，其中，当使用P-型离子形成所述辅集电极区时，所述第二半导体开关器件用作绝缘栅双极晶体管(IGBT)，而当使用N-型离子形成所述辅集电极区时，所述第二导体开关器件用作金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)。