[发明专利]具有降低翘曲风险的反向导通闸控双极导通装置及方法

权利要求书

1.一种具有双极导通的反向导通闸控半导体装置，包括：

a)在第一型半导体晶粒的第一表面上的射极结构，该射极结构包括第二型射极区、及可选择地将第一型源极端连接至所述晶粒的主体的控制端；

b)在所述半导体晶粒的第二表面上的集电极结构，该集电极结构包括由第一型缓冲层覆盖的薄第二型集电极区；

c)第二型反向导通二极管端，在所述第二表面上；

其中所述晶粒穿过所述二极管端的总厚度超过所述晶粒穿过所述集电极结构的总厚度。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述晶粒穿过所述二极管端的总厚度是穿过所述集电极结构的总厚度的两倍多。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一型是n型，所述第二型是p型。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述半导体晶粒是硅。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二型射极区被第二型主体区包围，并且其中所述控制端是可选择地将所述主体区的一部分反向的绝缘电极。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置是IGBT。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述集电极区位于所述晶粒的所述第二表面中的凹槽中。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述集电极区位于所述晶粒的所述第二表面中的凹槽中，并且所述二极管端不在所述凹槽中。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述集电极区位于所述晶粒的所述第二表面中的凹槽中，该凹槽延伸穿过所述晶粒的所述半导体材料的厚度的一半多。

10.根据权利要求1所述的装置，进一步包括集电极金属镀层，其与所述二极管端和所述集电极区两者欧姆接触。

11.根据权利要求1所述的装置，进一步包括集电极侧金属镀层，其在所述第二表面上形成具有所述半导体晶粒的至少一些第一型部分的肖特基势垒二极管。

12.一种半导体装置，包括：

a)在第一型半导体晶粒的第一表面上的射极结构，该射极结构包括第二型射极区；

b)集电极结构，所述集电极结构仅占据所述半导体晶粒的第二表面的一部分；及

c)二极管结构，所述二极管结构占据所述第二表面的其它部分；

其中所述晶粒穿过所述二极管端的总厚度是所述晶粒穿过所述集电极结构的总厚度的两倍多；且

其中所述集电极结构包括对应于第一扩散长度的掺杂剂成分，所述第一扩散长度小于所述第二型射极区的掺杂剂成分的扩散长度。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述第一型是n型，所述第二型是p型。

14.根据权利要求12所述的装置，其中所述半导体晶粒是硅。

15.根据权利要求12所述的装置，其中所述第二型射极区被第二型主体区包围，并且其中绝缘电极可选择地将所述主体区的一部分反向，从而将第一型源极区连接至所述半导体晶粒的主体。

16.根据权利要求12所述的装置，其中所述装置是IGBT。

17.根据权利要求12所述的装置，其中所述集电极结构位于所述晶粒的所述第二表面中的蚀刻凹槽中。

18.根据权利要求12所述的装置，其中所述集电极区位于所述晶粒的所述第二表面中的凹槽中，并且所述二极管端不位于所述凹槽中。

19.根据权利要求12所述的装置，进一步包括集电极金属镀层，其与所述二极管端和所述集电极区的第二型部分两者欧姆接触。

20.根据权利要求12所述的装置，进一步包括集电极侧金属镀层，其在所述第二表面上形成具有所述半导体晶粒的至少一些第一型部分的肖特基势垒二极管。