[发明专利]反向导通绝缘栅双极晶体管

权利要求书

1.一种RC IGBT(1)，包括：

-有源区(1-2)，具有IGBT区段(1-21)和多个至少三个二极管区段(1-22)；

-边缘终止区(1-3)，其围绕有源区(1-2)；

-半导体本体(10)，其在有源区(1-2)和边缘终止区(1-3)这两者中延伸并且具有前侧(110)和背侧(120)，半导体本体(10)具有一定的厚度(d)，所述厚度(d)是在二极管区段(1-22)之一中沿着竖向方向(Z)从前侧(110)到背侧(120)的距离；

-第一负载端子(11)和控制端子(13)，这两者都在半导体本体前侧(110)处，以及在半导体本体背侧(120)处的第二负载端子(12)，其中

○ 每个二极管区段(1-22)被配置用于传导在第一负载端子(11)和第二负载端子(12)之间的二极管负载电流；以及

○ IGBT区段(1-21)被配置用于传导在第二负载端子(12)和第一负载端子(11)之间的正向负载电流；

○ 控制端子(13)被电连接到导电控制流道结构(131)，导电控制流道结构(131)被布置在半导体本体前侧(110)处并且至少部分地沿着有源区(1-2)的横向周界(1-20)的路线延伸，

-多个控制沟槽(14)，其被沿着第一横向方向(X)彼此平行地布置并且沿着从前侧(110)指向背侧(120)的竖向方向(Z)延伸到半导体本体(10)中，每个控制沟槽(14)

○ 具有沿着第二横向方向(Y)从横向周界(1-20)的相应的第一区段朝向横向周界(1-20)的与相应的第一区段相对的相应的第二区段延伸的条状配置，其中第一横向方向(X)垂直于第二横向方向(Y)；以及

○ 容纳有绝缘控制电极(141)，绝缘控制电极(141)被配置为经由控制流道结构(131)接收控制信号以用于控制IGBT区段(1-21)；其中：

-每个控制沟槽(14)被沿着其在第二横向方向(Y)上的相应的延伸由二极管区段(1-22)中的至多单个二极管区段中断不多于一次；

-在有源区(1-2)的横向区域内，各二极管区段(1-22)本身不在横向上彼此重叠且这些二极管区段(1-22)的水平投影也不沿着第二横向方向(Y)在横向上彼此重叠；以及

-在有源区(1-2)的横向区域内，至少两个二极管区段(1-22)的沿着第一横向方向(X)的水平投影不彼此重叠。

2.根据权利要求1所述的RC IGBT(1)，其中没有控制沟槽(14)延伸到二极管区段(1-22)中的一个或多个中。

3.根据权利要求1或2所述的RC IGBT(1)，其中IGBT区段(1-21)在有源区(1-2)内是连续的。

4.根据前述权利要求之一所述的RC IGBT(1)，其中每个二极管区段(1-22)被由IGBT区段(1-21)的一部分围绕。

5.根据前述权利要求之一所述的RC IGBT(1)，其中在二极管区段(1-22)中的任何一个和二极管区段(1-22)中的另一个之间或者相应地在二极管区段(1-22)中的任何一个和边缘终止区(1-3)之间的的横向距离(xy1、xy2)至少达到半导体本体厚度(d)。

6.根据前述权利要求之一所述的RC IGBT(1)，其中至少两个二极管区段(1-22)中的每个具有沿着第一横向方向(X)的至少五倍于半导体本体厚度(d)的横向延伸。

7.根据权利要求6所述的RC IGBT(1)，其中所述至少两个二极管区段(1-22)中的每个进一步具有沿着第二横向方向(Y)的至少五倍于半导体本体(10)的厚度(d)的横向延伸。

8.根据前述权利要求之一所述的RC IGBT(1)，其中二极管区段(1-22)的总的横向区域形成二极管区段(1-22)和IGBT区段(1-21)这两者的总的横向区域的5%至40%的部分。