具有位于同一衬底上的IGBT和FWD的半导体器件

摘要

一种半导体器件包括：半导体衬底(10)；包括集电极区(18)的IGBT元件(12，15，18)；包括与所述集电极区相邻的阴极区(19)的FWD元件(13，14b，19)；所述衬底上的基极层(11)；包括栅电极(12)的多个沟槽栅极结构(12)。所述基极层由所述沟槽栅极结构分成多个第一和第二区域。每个第一区域(13)包括接触所述栅电极的发射极区(15)。每个第一区域连同所述发射极区与发射极电极(17)电耦合。所述第一区域包括集电极侧和阴极侧第一区域，并且所述第二区域包括集电极侧和阴极侧第二区域(14a，14b)。所述阴极侧第二区域的至少一部分与所述发射极电极电耦合，并且所述集电极侧第二区域的至少一部分具有浮动电位。

主权项

一种半导体器件，包括：具有第一导电类型且包括第一侧和第二侧的半导体衬底(10)；用于使电流在所述衬底(10)的厚度方向上流动的IGBT元件(12，15，18)，其中所述IGBT元件(12，15，18)设置在所述衬底(10)中，所述IGBT包括具有第二导电类型的集电极区(18)，所述集电极区(18)设置在所述衬底(10)的所述第二侧的表面部分中；包括具有所述第一导电类型的阴极区(19)的FWD元件(13，14b，19)，其中所述阴极区(19)设置在所述衬底(10)的所述第二侧的另一表面部分中，使得所述阴极区(19)沿着所述衬底(10)的平行方向与所述集电极区(18)相邻；具有所述第二导电类型且设置在所述衬底(10)的所述第一侧上的基极层(11)；多个沟槽栅极结构(12)，每个所述沟槽栅极结构包括所述衬底(10)的所述第一侧上的沟槽和经由绝缘膜位于所述沟槽中的导电膜；其中所述基极层(11)由所述沟槽栅极结构(12)分成多个第一和第二区域(13，14)，其中所述沟槽栅极结构(12)包括所述IGBT元件(12，15，18)中的栅电极(12)；其中每个第一区域(13)包括所述IGBT元件(12，15，18)中的发射极区(15)，其中每个发射极区(15)设置在所述第一区域(13)的表面部分中，接触所述栅电极(12)，具有所述第一导电类型且具有高于所述衬底(10)的杂质浓度，其中每个第二区域(14)不包括所述发射极区(15)，其中每个第一区域(13)连同所述发射极区(15)与所述IGBT元件(12，15，18)中的发射极电极(17)电耦合，其中所述第一区域(13)包括集电极侧第一区域(13)和阴极侧第一区域(13)，其中所述集电极侧第一区域(13)设置在所述集电极区(18)上方，并且所述阴极侧第一区域(13)设置在所述阴极区(19)上方，其中所述第二区域(14)包括集电极侧第二区域(14a)和阴极侧第二区域(14b)，其中所述集电极侧第二区域(14a)设置在所述集电极区(18)上方，并且所述阴极侧第二区域(14b)设置在所述阴极区(19)上方，其中所述阴极侧第二区域(14b)的至少一部分与所述发射极电极(17)电耦合，其中所述集电极侧第二区域(14a)的至少一部分具有浮动电位，其中所述阴极侧第二区域(14b)的所述部分大于所述阴极侧第二区域的具有浮动电位的其他部分(14b1)，并且其中所述集电极侧第二区域(14a)的所述部分大于所述集电极侧第二区域的与所述发射极电极(17)耦合的其他部分(14a1)。