技术特征：
1.一种功率半导体器件(1)，包括：-半导体本体(10)，其具有前侧(10-1)和背侧(10-2)；-耦合到前侧(10-1)的第一负载端子结构(11)以及耦合到背侧(10-2)的第二负载端子结构(12)；-半导体本体(10)的有源区域(15)，其被配置用于传导在第一负载端子结构(11)和第二负载端子结构(12)之间的负载电流；-半导体本体(10)的漂移区(100)，漂移区(100)具有第一导电类型并且被配置用于传导负载电流；-半导体本体(10)的背侧区(17)，背侧区(17)被布置在背侧(10-1)处并且在有源区域(15)内部包括第一背侧发射极区带(171)和第二背侧发射极区带(172)，
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其中第一背侧发射极区带(171)被布置在有源区域(15)内，与第二背侧发射极区带(172)相比具有更大的到有源区域(15)的外边界的距离；
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其中第一背侧发射极区带(171)包括多个第一区段(171-1、172-1)，每个第一区段包括第二导电类型的至少一个第一区(1711、1721)，第一区(1711、1721)被布置成与第二负载端子结构(12)接触；以及
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其中第二背侧发射极区带(172)包括多个第二区段(171-2、172-2)，每个第二区段包括第二导电类型的至少一个第二区(1712、1722)，第二区(1712、1722)被布置成与第二负载端子结构(12)接触；
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其中在第一背侧发射极区带(171)和第二背侧发射极区带(172)中，限定沿着至少第一横向方向(x)的晶格常数的间距(p)至少本质上相等；-其中第一背侧发射极区带(171)不同于第二背侧发射极区带(172)之处在于第一区段(171-1、172-1)的最小横向延伸(x1、x2)大于第二区段(171-2、172-2)的最小横向延伸(x1'、x2')。2.一种功率半导体器件(1)，包括：-半导体本体(10)，其具有前侧(10-1)和背侧(10-2)；-耦合到前侧(10-1)的第一负载端子结构(11)以及耦合到背侧(10-2)的第二负载端子结构(12)；-半导体本体(10)的有源区域(15)，其被配置用于传导在第一负载端子结构(11)和第二负载端子结构(12)之间的负载电流；-半导体本体(10)的漂移区(100)，漂移区(100)具有第一导电类型并且被配置用于传导负载电流；-半导体本体(10)的背侧区(17)，背侧区(17)被布置在背侧(10-1)处，并且在有源区域(15)内部包括第二背侧发射极区带(172)，
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其中第二背侧发射极区带(172)包括多个第二区段(171-2、172-2)，每个第二区段包括第二导电类型的至少一个第二区(1712、1722)，第二区(1712、1722)被布置成与第二负载端子结构(12)接触并且每个第二区具有最小横向延伸(x100-x104)；
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其中沿着假想线(l1)，对于至少三个邻近的第二区段(171-2、172-2)而言，它们的最小横向延伸(x100-x104)严格地单调增加。3.根据权利要求2所述的功率半导体器件(1)，其中第二区段(171-2、172-2)是根据具
有限定沿着至少第一横向方向(x)的晶格常数的间距(p)的晶格布置的，其中对于沿着假想线(l1)的所述至少三个邻近的第二区(1712、1722)而言间距(p)是至少本质上恒定的。4.根据权利要求2或3之一所述的功率半导体器件(1)，其中对于所述至少三个邻近的第二区(1712、1722)而言，它们的最小横向延伸(x100-x104)随着到有源区域(15)的外边界的距离增加而增加。5.根据前述权利要求之一所述的功率半导体器件(1)，其中第一背侧发射极区带(171)和第二背侧发射极区带(172)中的每个的面积延伸达到有源区域(15)的至少5%或者甚至至少10%。6.根据前述权利要求之一所述的功率半导体器件(1)，其中邻近的第一和/或第二区段(171-1、172-1、171-2、172-2)之间的横向距离(d1、d1'、d2、d2')达到至少50μm。7.根据前述权利要求之一所述的功率半导体器件(1)，其中第一区(1711、1721)具有至多50μm的最小横向延伸(x1、x2)和/或第二区(1712、1722)具有至少50μm的最小横向延伸(x1'、x2'、x100-x104)。8.根据前述权利要求之一所述的功率半导体器件(1)，其中第一发射极区带(171)中的邻近的第一区段(171-1)之间的横向距离(d1、d2)最大为第一区段(171-1)的最小横向延伸(x1、x2)的三倍，和/或第二发射极区带(172)中的邻近的第二区段(172-1)之间的横向距离(d1'、d2')最大为第二区段(172-1)的最小横向延伸(x1'、x2'、x100-x104)的三倍。9.根据前述权利要求之一所述的功率半导体器件(1)，其中-第一背侧发射极区带(171)包括多个第一区段(171-1)，其中所述第一区段(171-1)中的每个第一区段包括多个第一区(1711)，第一区(1711)是彼此以第一区(1711)的最小横向延伸(x1)的至多三倍的横向距离(d11)布置的；以及-第二背侧发射极区带(172)包括多个第二区段(172-2)，每个第二区段由第二区(1722)构成，第二区具有第一区(1711)的最小横向延伸(x1)的至少十倍的最小横向延伸(x2')。10.根据前述权利要求之一所述的功率半导体器件(1)，其中背侧区(17)进一步包括第三背侧区带(173)，第三背侧区带包括第一导电类型的至少一个区(1731)和被以交替顺序布置成与第二负载端子结构(12)接触的第二导电类型的多个区(1732)，第一导电类型的区(1731)和/或第二导电类型的区(1732)具有至多50μm的最小横向延伸(x4，x5)。11.根据权利要求10所述的功率半导体器件(1)，其中第三背侧区带(173)被布置在半导体本体(10)的边缘终止区(16)中。12.根据权利要求10或11所述的功率半导体器件(1)，其中第三背侧区带(173)被布置在布置于前侧(10-1)处的栅极流道电极下方。13.根据权利要求10至12之一所述的功率半导体器件(1)，其中第三背侧区带(173)的横向延伸(x6)达到漂移区(100)的竖向厚度(z1)的至少0.5倍。14.根据权利要求7至13之一所述的功率半导体器件(1)，其中背侧区(17)进一步包括将第二背侧发射极区带(172)与第三背侧区带(173)横向地分离开的间隔物区(175)。15.根据权利要求14所述的功率半导体器件(1)，其中间隔物区(175)的最小横向延伸(x7)达到漂移区(100)的竖向厚度(z1)的至少0.5倍。16.根据前述权利要求之一所述的功率半导体器件(1)，其中
其中第一背侧发射极区带(171)呈现出第一发射极效率和第一注入效率中的每个；其中第二背侧发射极区带(172)在标称电流下呈现出第二发射极效率和第二注入效率中的每个；其中-第一发射极效率与第二发射极效率相差至少1%；和/或-第一注入效率与第二注入效率相差至少5%；和/或-第一背侧发射极区带(171)的注入空穴电荷与第二背侧发射极区带(172)的注入空穴电荷相差至少10%；和/或-与第一背侧发射极区带(171)关联的平均背侧等离子体浓度和与第二背侧发射极区带(172)关联的平均背侧等离子体浓度相差至少5%。17.根据前述权利要求之一所述的功率半导体器件(1)，其中在通过第一背侧发射极区带(171)和/或第二背侧发射极区带(172)和/或第三背侧区带(173)的水平横截面中，第二导电类型的区(1711、1721、1712、1722)呈现如下中的至少之一：圆形配置；环配置；条带配置；和蜂窝配置。18.根据前述权利要求之一所述的功率半导体器件(1)，其中半导体本体(10)包括场停止区(100-1)，场停止区(100-1)被布置在漂移区(100)和背侧区(17)之间并且与漂移区(100)相比具有更高的第一导电类型的掺杂剂浓度。19.根据权利要求18所述的功率半导体器件(1)，其中背侧区(17)包括第一导电类型的一个或多个区(1740)，其被布置成与第二负载端子结构(12)接触并且与场停止区(100-1)相比具有更高的第一导电类型的掺杂剂浓度。20.根据权利要求18或19所述的功率半导体器件(1)，其中第一区(1711、1721)的第二导电类型的掺杂剂浓度和/或第二区(1712、1722)的掺杂剂浓度大于场停止区(100-1)的第一导电类型的掺杂剂浓度。21.根据前述权利要求之一所述的功率半导体器件(1)，其中所述功率半导体器件(1)是或者包括如下中的至少之一：功率二极管；rc-igbt；功率mosfet。
技术总结
一种功率半导体器件包括：半导体本体；第一负载端子结构和第二负载端子结构；有源区域；漂移区；背侧区，包括第一背侧发射极区带和第二背侧发射极区带。第一背侧发射极区带和第二背侧发射极区带中的至少一个包括：多个第一区段，包括第二导电类型的至少一个第一区，具有至多50μm的最小横向延伸；和/或多个第二区段，与第二负载端子结构接触并且具有至少50μm的最小横向延伸。第二背侧发射极区带不同于第一背侧发射极区带之处在于：第一区段的存在；第二区段的存在；第一区段的最小横向延伸；第二区段的最小横向延伸；第一区段之间的横向距离；第二区段之间的横向距离；第一区的最小横向延伸；在同一第一区段内的邻近的第一区之间的横向距离。间的横向距离。间的横向距离。
技术研发人员：R
受保护的技术使用者：英飞凌科技股份有限公司
技术研发日：2022.05.19
技术公布日：2022/11/22