[发明专利]功率半导体装置

说明书

一种功率半导体装置包括：半导体主体，具有正面和背面；布置在正面的第一负载端子和布置在背面的第二负载端子；漂移区域，被包括在半导体主体中并且具有第一导电型的掺杂物；和第一基元，被布置在正面。功率半导体装置还包括第二基元。另外，所述功率半导体装置包括：第一背面发射极区域，被包括在半导体主体中，第一背面发射极区域以电气方式与第二负载端子连接并且具有第二导电型的掺杂物，其中第一背面发射极区域和第一基元具有第一共同横向延伸范围；和第二背面发射极区域，被包括在半导体主体中，第二背面发射极区域以电气方式与第二负载端子连接并且具有第一导电型的掺杂物，其中第二背面发射极区域和第二基元具有第二共同横向延伸范围。

技术领域

本说明书涉及一种功率半导体装置的实施例，并且涉及一种处理功率半导体装置的方法的实施例。特别地，本说明书涉及一种具有反向传导能力的功率半导体装置的实施例并且涉及所述功率半导体装置的处理方法的实施例。

背景技术

汽车、消费和工业应用中的现代装置的许多功能(诸如，转换电能和驱动电动机或电机)依赖于功率半导体装置。例如，举几个例子，绝缘栅双极晶体管(IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和二极管已被用于各种应用，所述各种应用包括但不限于电源和功率转换器中的开关。

功率半导体装置通常包括半导体主体，半导体主体被配置为沿着装置的两个负载端子之间的负载电流路径传导负载电流。另外，可通过绝缘电极(有时被称为栅电极)来控制负载电流路径。例如，在从例如驱动器单元接收到对应控制信号时，控制电极可在传导状态和阻断状态中的一种状态下设置功率半导体装置。

在一些情况下，栅电极可被包括在功率半导体装置的沟槽内，其中所述沟槽可表现出例如条纹或封闭多边形基元配置或针配置。

另外，这种沟槽偶尔包括超过一个电极(例如，两个或更多个电极)，所述超过一个电极被彼此分开地布置并且有时也彼此电绝缘。例如，沟槽可包括栅电极和场电极，其中栅电极能够与每个负载端子电绝缘，并且其中场电极能够以电气方式连接到负载端子之一。

功率半导体装置通常被配置为在正向传导状态下沿着所述装置的两个负载端子之间的正向电流路径传导正向电流。可通过第一电极(有时被称为栅电极)来控制负载电流路径。例如，在从例如驱动器单元接收到对应控制信号时，栅电极可在正向传导状态和正向阻断状态中的一种状态下设置功率半导体装置。

偶尔地，这种功率半导体装置还被配置为沿与正向电流的方向相反的方向在所述两个负载端子之间传导反向电流。例如，在反向传导IGBT (RC-IGBT)的情况下，可通过经由半导体主体中所包括的在半导体装置的反向传导状态下正向偏置的体二极管来提供反向传导路径而实现这种反向传导能力。

通常希望使这种装置在反向传导状态和正向传导状态之间切换时发生的开关损耗保持为低。为此，可能希望在反向传导状态下使所述装置的体二极管的发射极效率(例如，阳极发射极效率)保持比较低。

发明内容