[发明专利]反向导通功率半导体器件

权利要求书

1.一种使用具有第一主侧(11)和设置成与所述第一主侧(11)平行的第二主侧(15)的晶圆(10)的反向导通功率半导体器件(1)，所述器件包括多个二极管单元(96)和多个GCT单元(91)，其中每个GCT单元(91)包括按照下列顺序的在所述第一与第二主侧(11，15)之间的层：

- 晶闸管阴极电极(2)，

- 第一导电类型的晶闸管阴极层(4)，

- 与所述第一导电类型不同的第二导电类型的晶闸管基层(6)，

- 所述第一导电类型的漂移层(3)，

- 所述第一导电类型的晶闸管缓冲层(8)，

- 所述第二导电类型的晶闸管阳极层(5)，

- 晶闸管阳极电极(25)，

其中每个GCT单元(91)还包括门电极(7)，其设置成侧向于所述晶闸管阴极层(4)并且通过所述晶闸管基层(6)与所述晶闸管阴极层(4)分隔，

其中每个二极管单元(96)包括所述第一主侧(11)上的二极管阳极电极(28)、通过所述漂移层(3)与所述晶闸管基层(6)分隔的所述第二导电类型的二极管阳极层(55)、所述漂移层(3)、与所述晶闸管阳极层(5)交替设置在所述第二主侧(15)上的所述第一导电类型的二极管阴极层(45)和二极管阴极电极，

并且其中所述器件包括至少一个混合部分(99)，其中所述二极管单元(96)的所述二极管阳极层(55)与所述GCT单元(91)的所述晶闸管阴极层(4)交替，其特征在于，

在至少一个二极管单元(96)中，所述第一导电类型的二极管缓冲层(32)设置在所述二极管阳极层(55)与所述漂移层(3)之间，使得所述二极管缓冲层(32)覆盖从所述第一主侧(11)至少到所述二极管阳极层(55)的厚度的90%的深度的所述二极管阳极层(55)的侧向面。

2.如权利要求1所述的器件(1)，其特征在于，所述二极管缓冲层(32)完全覆盖所述二极管阳极层(55)。

3.如权利要求1所述的器件(1)，其特征在于，所述二极管阳极层(55)具有3～30 μm的厚度。

4. 如权利要求1所述的器件(1)，其特征在于，所述二极管阳极层(55)具有10～20 μm的厚度。

5. 如权利要求1所述的器件(1)，其特征在于，所述二极管阳极层(55)具有10～15 μm的厚度。

6.如权利要求2所述的器件(1)，其特征在于，所述二极管阳极层(55)具有3～30 μm的厚度。

7. 如权利要求2所述的器件(1)，其特征在于，所述二极管阳极层(55)具有10～20 μm的厚度。

8. 如权利要求2所述的器件(1)，其特征在于，所述二极管阳极层(55)具有10～15 μm的厚度。

9.如权利要求1至8中的任一项所述的器件(1)，其特征在于，所述晶闸管基层(6)具有比所述二极管阳极层(55)的厚度大的厚度。

10.如权利要求9所述的器件(1)，其特征在于，所述晶闸管基层(6)具有所述二极管阳极层(55)的厚度的3至10倍的厚度。

11.如权利要求1至8中的任一项所述的器件(1)，其特征在于，所述晶闸管基层(6)具有在20～120 μm之间的范围中的厚度。

12.如权利要求1至8中的任一项所述的器件(1)，其特征在于，所述二极管缓冲层(32)具有最多2×10¹² cm^-2的表面载流子浓度。

13.如权利要求1至8中的任一项所述的器件(1)，其特征在于，所述二极管缓冲层(32)具有最多2×10¹⁶ cm^-3的最大载流子浓度。