[發明專利]具有不同局部閾值電壓的半導體開關器件

有效

• 申請號: 201510347647.6
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN105304711B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: E·維西諾瓦斯奎茲;C·法赫曼
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/739;H01L21/336;H01L21/331
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;董典紅

1.一種半導體器件，包括：

半導體襯底，包括多個可開關單元、外緣和布置在所述可開關單元和所述外緣之間的邊緣端接區域，所述多個可開關單元限定所述半導體器件的有源區域，每個所述可開關單元包括本體區域、柵極電極結構和源極區域；

源極金屬化層，與所述可開關單元的源極區域形成歐姆接觸；和

柵極金屬化層，與所述可開關單元的柵極電極結構形成歐姆接觸；

其中所述可開關單元所限定的所述有源區域包括至少一個第一可開關區域以及至少一個第二可開關區域，其中所述第一可開關區域的所述可開關單元具有第一閾值電壓，并且其中所述第一可開關區域的所述可開關單元具有比所述第一閾值電壓更高的第二閾值電壓，并且

其中所述第一可開關區域所占的面積大于所述第二可開關區域所占的面積。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述第二可開關區域被布置在所述柵極金屬化層和所述第一可開關區域之間。

3.根據權利要求2所述的半導體器件，其中所述第一可開關區域和所述第二可開關區域的閾值電壓隨著距所述柵極金屬化層的距離增大而持續減小。

4.根據權利要求2所述的半導體器件，其中所述第一可開關區域和所述第二可開關區域的閾值電壓隨著距所述柵極金屬化層的距離增大而分步減小。

5.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述第一可開關區域的閾值電壓處于3伏特至3.5伏特之間，并且所述第二可開關區域的閾值電壓處于4伏特至5.5伏特之間。

6.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述多個可開關單元包括從由MOSFET、MISFET、IGBT、SJFET以及它們的任意組合所組成的群組中所選擇的至少一個晶體管。

7.根據權利要求1所述的半導體器件，其中當以平面圖向所述半導體襯底上看時，所述第二可開關區域所占的面積處于所述第一可開關區域和所述第二可開關區域所占的總面積的5％和50％之間。

8.根據權利要求1所述的半導體器件，其中每個本體區域包括比其余本體區域具有更高摻雜濃度的本體接觸區域，其中與布置在所述第二可開關區域中的可開關單元的本體接觸區域的摻雜濃度相比，布置在所述第一可開關區域中的可開關單元的本體接觸區域的多個部分具有更低的摻雜濃度。

9.根據權利要求8所述的半導體器件，其中所述第一可開關區域和所述第二可開關區域的本體接觸區域的摻雜濃度隨著距所述柵極金屬化層的距離增大而分步減小。

10.根據權利要求8所述的半導體器件，其中每個本體區域包括比其余本體區域具有更高摻雜濃度的本體接觸區域，其中與布置在所述第一可開關區域中的可開關單元的本體接觸區域的多個部分的注入寬度相比，布置在所述第二可開關區域中的可開關單元的本體接觸區域的多個部分具有更大的注入寬度。

11.根據權利要求10所述的半導體器件，其中所述第一可開關區域和所述第二可開關區域的本體接觸區域的注入的寬度隨著距所述柵極金屬化層的距離增大而分步減小。

12.根據權利要求1所述的半導體器件，其中每個本體區域包括在所述柵極電極結構附近的溝道區域，其中與布置在所述第二可開關區域中的可開關單元的溝道區域的多個部分的摻雜濃度相比，布置在所述第一可開關區域中的可開關單元的溝道區域的多個部分具有更低的摻雜濃度。

13.根據權利要求12所述的半導體器件，其中所述第一可開關區域和所述第二可開關區域的本體區域的摻雜濃度隨著距所述柵極金屬化層的距離增大而分步減小。

14.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述第一可開關區域形成所述有源區域的中心區域，并且其中所述第一可開關區域至少部分地被所述第二可開關區域所包圍。