[发明专利]用于具有集成二极管的IGBT器件的隔离结构

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

半导体衬底，具有晶体管区和二极管区，所述晶体管区包括多个绝缘栅双极晶体管（IGBT）单元和电荷载流子补偿区，所述电荷载流子补偿区被配置为基于多个IGBT单元的导通状态或截止状态来从漂移区排出少数电荷载流子或将少数电荷载流子接纳到漂移区，所述二极管区包括多个二极管单元；以及

隔离结构，在所述晶体管区与所述二极管区之间，所述隔离结构包括第一沟槽和第二沟槽，所述第一沟槽沿所述二极管区的外围的至少部分纵向延伸，所述第二沟槽插入在所述第一沟槽与所述晶体管区之间，

其中，所述电荷载流子补偿区延伸到所述隔离结构的所述第二沟槽而不是所述第一沟槽，使得所述电荷载流子补偿区与所述二极管区的阳极电位电隔离。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中，所述多个IGBT单元中的每个IGBT单元包括第一导电类型的发射极区、第二导电类型的本体区、以及延伸穿过所述发射极区和所述本体区并进入所述第一导电类型的漂移区中的栅极沟槽，

其中，所述多个二极管单元中的每个二极管单元包括第二导电类型的阳极区和延伸穿过所述阳极区并进入第一导电类型的阴极区中的场电极沟槽，

其中，所述电荷载流子补偿区是第二导电类型的，

其中，所述隔离结构将所述电荷载流子补偿区与沿所述二极管区的外围设置的所述二极管单元的所述阳极区电隔离。

3.根据权利要求2所述的半导体器件，还包括：

导电层，形成在所述半导体衬底之上，

其中，所述导电层具有彼此分离的第一部分和第二部分，

其中，所述第一部分向所述IGBT单元的所述栅极沟槽中的栅电极提供栅极电位，

其中，所述第二部分向所述二极管单元的所述场电极沟槽中的场电极提供发射极电位，

其中，所述栅极电位与所述发射极电位彼此不同，以及

其中，所述导电层的所述第一部分和所述第二部分在所述隔离结构的所述第二沟槽与所述IGBT单元中的面向所述二极管区的最外IGBT单元的栅极沟槽之间彼此分离，使得所述第二部分在所述隔离结构的第一沟槽和至少部分第二沟槽之上延伸。

4.根据权利要求3所述的半导体器件，还包括：

在所述隔离结构的第一沟槽与第二沟槽之间的第一导电类型的掺杂区。

5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述掺杂区形成在IGBT本体区之下。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：

在所述隔离结构的第一沟槽与第二沟槽之间的第一导电类型的掺杂区。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中，所述IGBT单元是方形的，以及

其中，所述二极管单元是条形的。

8.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中，所述IGBT单元是条形的，以及

其中，所述二极管单元是条形的。

9.根据权利要求8所述的半导体器件，

其中，在面向所述二极管区的所述栅极沟槽的端部处，所述栅极沟槽比所述IGBT单元的发射极区和本体区更靠近所述二极管区而终止，以及

其中，所述电荷载流子补偿区在面向所述二极管区的端部处以从所述栅极沟槽的侧壁到侧壁的方式延伸。

10.根据权利要求8所述的半导体器件，其中，所述条形二极管单元横切于所述条形IGBT单元纵向延伸。

11.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述隔离结构的第一沟槽和第二沟槽彼此平行地纵向延伸。

12.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述隔离结构沿所述二极管区的整个外围纵向延伸。