[发明专利]具有降低的正向恢复电压的反向导通绝缘栅双极晶体管

权利要求书

1.一种功率半导体器件，包括：

半导体衬底，其包括IGBT(绝缘栅双极晶体管)区和二极管区，IGBT区包括IGBT，二极管区包括二极管，IGBT区在顶视图中具有第一区域并且二极管区在顶视图中具有第二区域，

其中IGBT区包括多个第一沟槽，所述多个第一沟槽包括第一沟槽电极并且垂直于半导体衬底的第一主表面延伸，

其中二极管区包括多个第二沟槽，所述多个第二沟槽具有第二沟槽电极并且垂直于半导体衬底的第一主表面延伸，

其中所述多个第一沟槽提供在IGBT区中的第一沟槽电极和半导体衬底之间的第一电容，并且所述多个第二沟槽提供在二极管区中的第二沟槽电极和半导体衬底之间的第二电容，

其中第二电容的按第二区域的电容密度小于第一电容的按第一区域的电容密度。

2.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其中第二电容的按第二区域的电容密度是第一电容的按第一区域的电容密度的1/10到2/3。

3.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其中所述多个第一沟槽在半导体衬底中延伸到第一深度，其中所述多个第二沟槽在半导体衬底中延伸到第二深度，并且其中第二深度小于第一深度。

4.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其中第二沟槽电极和半导体衬底之间的绝缘层比第一沟槽电极和半导体衬底之间的绝缘层厚。

5.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其中第二沟槽电极和半导体衬底之间的绝缘层的介电常数小于第一沟槽电极和半导体衬底之间的绝缘层的介电常数。

6.根据权利要求1所述的功率半导体器件，进一步包括：

多个第一接触沟槽，其在IGBT区中垂直于半导体衬底的第一主表面延伸；以及

多个第二接触沟槽，其在二极管区中垂直于半导体衬底的第一主表面延伸，

其中二极管区中的相邻的第二沟槽之间的第二接触沟槽的侧壁区域的平均密度大于IGBT区中的相邻的第一沟槽之间的第一接触沟槽的侧壁区域的平均密度。

7.根据权利要求6所述的功率半导体器件，其中至少两个第二接触沟槽被部署在二极管区中的相邻的第二沟槽之间，并且其中单个第一接触沟槽被部署在IGBT区中的相邻的第一沟槽之间。

8.根据权利要求6所述的功率半导体器件，其中至少四个接触沟槽被部署在二极管区中的相邻的第二沟槽之间，并且其中单个第一接触沟槽被部署在IGBT区中的相邻的第一沟槽之间。

9.根据权利要求6所述的功率半导体器件，其中半导体衬底的在所述多个第二接触沟槽的侧壁处的掺杂浓度低于半导体衬底的在所述多个第二接触沟槽的底部处的掺杂浓度。

10.根据权利要求1所述的功率半导体器件，进一步包括：

多个第一接触沟槽，其在IGBT区中垂直于半导体衬底的第一主表面延伸；以及

多个第二接触沟槽，其在二极管区中垂直于半导体衬底的第一主表面延伸，

其中第二接触沟槽的侧壁区域的按第二区域的平均密度大于第一接触沟槽的侧壁区域的按第一区域的平均密度。

11.根据权利要求1所述的功率半导体器件，进一步包括：

多个第一接触沟槽，其在IGBT区中垂直于半导体衬底的第一主表面延伸；以及

多个第二接触沟槽，其在二极管区中垂直于半导体衬底的第一主表面延伸，

其中单个第一接触沟槽被部署在IGBT区中的相邻的第一沟槽之间，

其中单个第二接触沟槽被部署在二极管区中的相邻的第二沟槽之间，

其中第二接触沟槽具有大于第一接触沟槽的平均宽度的平均宽度。