[发明专利]双极型半导体器件和制造方法

权利要求书

1.一种双极型半导体器件(100)，包括：

半导体衬底(20)，包括第一表面(15)、相对表面(16)、被布置在第一表面(15)和相对表面(16)之间的第一和第二pn结(11、12)；

第一金属化部(7)，被布置在第一表面(15)上；

第二金属化部(8)，被布置在相对表面(16)上；以及

紧挨着第一pn结(11)布置的绝缘栅电极(9)；

半导体衬底(20)还包括空穴电流再分布结构(10)，该空穴电流再分布结构(10)完全嵌入在半导体衬底(20)中并且布置在第一金属化部(7)和第一pn结(11)之间。

2.权利要求1的双极型半导体器件(100)，其中空穴电流再分布结构(10)从由多孔半导体区、空腔、绝缘区和包括附加空穴散射中心的半导体区组成的群中进行选择。

3.权利要求1或2的双极型半导体器件(100)，还包括漂移区(2)、与漂移区(2)形成第一pn结(11)的主体区(3)、以及电连接主体区(3)与第一金属化部(7)的主体接触区(5)；其中空穴电流再分布结构(10)在基本垂直于第一表面(15)的方向上被布置在主体接触区(5)之下。

4.权利要求1到3中任一项的双极型半导体器件(100)，其中半导体器件(100)是n沟道IGBT(100)。

5.一种n沟道IGBT(100)，包括：

p掺杂的主体区(3)，包括第一空穴迁移率；以及

子区(10)，完全嵌在主体区(3)内且包括比第一空穴迁移率低的第二空穴迁移率。

6.权利要求5的IGBT(100)，其中子区(10)包括附加空穴散射中心。

7.权利要求5或6的IGBT(100)，其中子区(10)是包括附加n掺杂剂的p掺杂的半导体区。

8.权利要求5的IGBT(100)，其中子区(10)包括绝缘材料、空腔和多孔硅中的至少一个。

9.权利要求5的IGBT(100)，其中子区(10)包括：上部分，包括包含第一孔隙率的多孔硅；和下部分，包括包含比第一孔隙率大的第二孔隙率的多孔硅。

10.权利要求5到9中任一项的IGBT(100)，还包括：

发射极电极(7)、集电极电极(8)、与集电极电极(8)电连接的p型集电极区(6)、被布置在主体区(3)和集电极区(6)之间的n型漂移区(2)、以及电连接主体区(3)与发射极电极(7)的p型主体接触区(5)，其中子区(10)被布置在漂移区(2)和主体接触区(5)之间以致增加在正向传导模式下在主体接触区(5)和集电极区(6)之间的几何最短空穴电流路径的电阻。

11.权利要求10的IGBT(100)，还包括：

绝缘栅电极(9)，其中集电极区(6)包括：第一集电极部分(1a)，包括第一掺杂浓度和到绝缘栅电极(9)的第一距离；和第二集电极部分(1b)，包括第二掺杂浓度和到绝缘栅电极(9)的第二距离，其中第一距离小于第二距离，且其中第一掺杂浓度不同于第二掺杂浓度。

12.权利要求5到9中任一项的IGBT(100)，还包括：

发射极电极(7)、集电极电极(8)、与集电极电极(8)电连接的p型集电极区(6)、被布置在主体区(3)和集电极区(6)之间的n型漂移区(2)、以及电连接主体区(3)与发射极电极(7)的p型主体接触区(5)，其中子区(10)被布置成使得在正向传导模式下靠近主体区(3)的漂移区(2)中的空穴电流被集中到高电子电流的区域。

13.权利要求5到12中任一项的IGBT(100)，其中子区(10)被布置在在反向偏置期间未耗尽的主体区(3)的部分中。