半导体器件和用于操作半导体器件的方法技术

半导体器件包括多个正向导通绝缘栅双极晶体管单元。多个正向导通绝缘栅双极晶体管单元被配置为在半导体器件的正向操作模式中导通电流，并且在半导体器件的反向操作模式中阻断电流。此外，半导体器件包括多个反向导通绝缘栅双极晶体管单元。多个反向导通绝缘栅双极晶体管单元被配置为在正向操作模式中和反向操作模式中都导通电流。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件和用于操作半导体器件的方法
示例涉及包括绝缘栅双极晶体管结构的半导体器件以及用于操作这些半导体器件的方法。
技术介绍
在过去的几年中，功率半导体器件吸引越来越多的兴趣。例如，电池和能量管理的进步以及减少温室气体排放的需求加剧了诸如电动汽车或电动高速列车之类的电动车辆的研究、开发和制造。其他应用在于发电、转换和分配领域。例如，高效率的功率半导体器件可以提高发电厂中使用的发电机的效率，但是在较小规模上也可能延长移动设备的电池充电周期。对于这些和其他应用，寻求高效率和低损耗的半导体器件。此外，当操作功率半导体器件时，通常会期望监视其操作，以便更可靠地对其进行操作或者能够在故障的情况下采取措施。为了在当今的全球市场上竞争，对于半导体公司更重要的是减少这种半导体器件的制造精力和成本。因此，期望在保持低的制造精力的同时提高半导体器件的效率及其操作的可靠性。
技术实现思路
一些实施例涉及包括多个正向导通绝缘栅双极晶体管单元的半导体器件。多个正向导通绝缘栅双极晶体管单元被配置为在半导体器件的正向操作模式中导通电流，并且在半导体器件的反向操作模式中阻断电流。此外，半导体器件包括多个反向导通绝缘栅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件（100、200‑C、400），包括：多个（110）正向导通绝缘栅双极晶体管单元，其中，所述多个（110）正向导通绝缘栅双极晶体管单元被配置为在所述半导体器件（100、200‑C、400）的正向操作模式中导通电流，并且在所述半导体器件（100、200‑C、400）的反向操作模式中阻断电流；多个（120）反向导通绝缘栅双极晶体管单元，其中，所述多个（120）反向导通绝缘栅双极晶体管单元被配置为在正向操作模式和反向操作模式中都导通电流。

【技术特征摘要】
2016.11.15 DE 102016121912.61.一种半导体器件（100、200-C、400），包括：多个（110）正向导通绝缘栅双极晶体管单元，其中，所述多个（110）正向导通绝缘栅双极晶体管单元被配置为在所述半导体器件（100、200-C、400）的正向操作模式中导通电流，并且在所述半导体器件（100、200-C、400）的反向操作模式中阻断电流；多个（120）反向导通绝缘栅双极晶体管单元，其中，所述多个（120）反向导通绝缘栅双极晶体管单元被配置为在正向操作模式和反向操作模式中都导通电流。2.根据权利要求1所述的半导体器件（100、200-C、400），其中，所述半导体器件（100、200-C、400）的正向导通绝缘栅双极晶体管单元的总数至少是所述半导体器件（100、200-C、400）的反向导通绝缘栅双极晶体管单元的总数的两倍。3.根据权利要求1或2所述的半导体器件（100、200-C、400），其中，在所述正向操作模式期间，所述多个（120）反向导通绝缘栅双极晶体管单元被配置为导通通过半导体器件（100、200-C、400）的总电流的至多30%。4.根据前述权利要求之一所述的半导体器件（100、200-C、400），其中，在所述反向操作模式期间，所述多个（120）反向导通绝缘栅双极晶体管单元被配置为导通通过半导体器件（100、200-C、400）的总电流的至多30%。5.根据前述权利要求之一所述的半导体器件（100、200-C、400），进一步包括第一发射极电极（104-1）和第二发射极电极（104-2），其中，所述第一发射极电极（104-1）电连接到所述多个（110）正向导通绝缘栅双极晶体管单元中的至少一个，其中，所述第二发射极电极（104-2）电连接到所述多个（120）反向导通绝缘栅双极晶体管单元中的至少一个。6.根据前述权利要求之一所述的半导体器件（100、200-C、400），其中，所述多个（110）正向导通绝缘栅双极晶体管单元和所述多个（120）反向导通绝缘栅双极晶体管单元被布置在所述半导体器件的公共半导体衬底（102）中。7.根据权利要求6所述的半导体器件（100、200-C、400），其中，所述多个（110）正向导通绝缘栅双极晶体管单元横向包围所述多个（120）反向导通绝缘栅双极晶体管单元。8.根据权利要求6或7所述的半导体器件（100、200-C、400），其中，所述半导体衬底（102）包括第一导电类型的集电极掺杂区域（134）和第二导电类型的漂移掺杂区域（122），其中，所述集电极掺杂区域（134）将所述漂移掺杂区域（122）与正向导通绝缘栅双极晶体管单元内的所述半导体衬底（102）的后侧表面分离，其中，所述漂移掺杂区域（122）在反向导通绝缘栅双极晶体管单元内竖直延伸到所述半导体衬底的后侧表面。9.根据权利要求8所述的半导体器件（100、200-C、400），其中，沿着所述半导体衬底（102）的后侧表面从所述多个（110）正向导通绝缘栅双极晶体管单元中的任一个到位于所述半导体衬底（102）的后侧表面的所述漂移掺杂区域（122）的一部分的最小横向距离大于1μm。10.根据权利要求8或9所述的半导体器件（100、200-C、400），其中，所述多个（120）反向导通绝缘栅双极晶体管单元中的至少一些彼此横向相邻布置，其中，在所述半导体衬底的后侧表面处的所述漂移掺杂区域（122）的最大宽度大于相邻布置的反向导通绝缘栅双极晶体管单元的单元间距。11.根据前述权利要求之一所述的半导体器件（100、200-C、400），进一步包括在所述多个（110）正向导通绝缘栅双极晶体管单元和所述多个（120）反向导通绝缘栅双极晶体管单元二者外部的二极管，其中，所述二极管被配置为在所述反向操作模式期间导通通过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：TM赖特，F沃尔特，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE