[发明专利]具有IGBT和二极管的半导体器件

摘要

一种半导体器件包括：具有第一侧和第二侧的衬底(1、1a、2a、2b、3a、4a、5、6、8、10、11、T1、T2)；IGBT(100i、104i、105i)；以及二极管(100d、104d、105d)。衬底(1、1a、2a、2b、3a、4a、5、6、8、10、11、T1、T2)包括：第一层(1)；第一层(1)上的第二层(2a)；第二层(2a)上的第一侧的N区(3a)；第二侧的N区和P区(5、6)，位于第一层(1)的第二侧；第一沟槽(T1)中的第一电极(8)，用作栅极；第二电极(10)，位于第一侧的N区(3a)上并且在第二沟槽(T2)中，用作发射极和阳极；以及第三电极(11)，位于第二侧的N区和P区(5、6)上，用作集电极和阴极。所述第一沟槽(T1)穿过第一侧的N区(3a)和第二层(2a)，并且到达第一层(1)。第二沟槽(T2)穿过第一侧的N区(3a)，并且到达第二层(2a)。

主权项

1、一种半导体器件包括：具有第一侧和第二侧的衬底(1、1a、2a、2b、3a、4a、5、6、8、10、11、T1、T2)；设置在所述衬底(1、1a、2a、2b、3a、4a、5、6、8、10、11、T1、T2)中的IGBT(100i、104i、105i)；以及设置在所述衬底(1、1a、2a、2b、3a、4a、5、6、8、10、11、T1、T2)中的二极管(100d、104d、105d)，其中所述衬底(1、1a、2a、2b、3a、4a、5、6、8、10、11、T1、T2)包括具有第一导电类型的第一层(1)、具有第二导电类型的第二层(2a)、第一侧的第一导电类型区(3a)、第二侧的第一导电类型区(6)以及第二侧的第二导电类型区(5)，所述第二层(2a)设置在所述第一层(1)的第一侧，并且具有从所述第二层(2a)的第一侧降低到所述第二层(2a)的第二侧的杂质浓度，所述第一侧的第一导电类型区(3a)设置在所述第二层(2a)的第一侧，所述第二侧的第一导电类型区(6)和所述第二侧的第二导电类型区(5)设置在所述第一层(1)的第二侧，所述第二侧的第一导电类型区(6)邻近所述第二侧的第二导电类型区(5)，所述衬底(1、1a、2a、2b、3a、4a、5、6、8、10、11、T1、T2)还包括第一沟槽(T1)、第二沟槽(T2)、第一电极(8)、第二电极(10)和第三电极(11)，所述第一电极(8)通过绝缘膜(7)嵌入所述第一沟槽(T1)中，所述第一沟槽(T1)穿过所述第一侧的第一导电类型区(3a)和所述第二层(2a)，并且到达所述第一层(1)，所述第一电极(8)提供所述IGBT(100i、104i、105i)的栅极，所述第二电极(10)设置在所述第一侧的第一导电类型区(3a)上，使得所述第二电极(10)与所述第一侧的第一导电类型区(3a)电耦合，所述第二沟槽(T2)穿过所述第一侧的第一导电类型区(3a)，并且到达所述第二层(2a)，所述第二电极(10)填充所述第二沟槽(T2)，使得所述第二电极(10)与所述第二层(2a)电耦合，所述第二电极(10)提供所述IGBT(100i、104i、105i)的发射极和所述二极管(100d、104d、105d)的阳极，所述第三电极(11)设置在所述第二侧的第一导电类型区(6)和所述第二侧的第二导电类型区(5)，使得所述第三电极(11)与所述第二侧的第一导电类型区(6)和所述第二侧的第二导电类型区(5)电耦合，并且所述第三电极(11)提供所述IGBT(100i、104i、105i)的集电极和所述二极管(100d、104d、105d)的阴极。