[發明專利]具有不同局部跨導的半導體開關器件

有效

• 申請號: 201510347674.3
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN105206671B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: C·法赫曼;E·維西諾瓦斯奎茲;A·威爾梅洛斯
• 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;H01L29/08
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

本發明的各個實施例涉及具有不同局部跨導的半導體開關器件。一種半導體器件包括半導體襯底，該半導體襯底具有外緣、限定出有源面積區域的多個可開關控制單元、和布置在限定出該有源面積區域域的可開關控制單元與外緣之間的邊緣端接區域。每個可開關控制單元包括本體區域、柵極電極結構和源極區域。由可開關控制單元限定出來的該有源面積區域至少包括具有第一跨導的第一可開關控制區域并且至少包括具有第二跨導的第二可開關控制區域，該第二跨導與該第一跨導不同。

技術領域

此處描述的各個實施例涉及半導體器件，并且具體地涉及半導體開關器件諸如半導體功率開關，其具有不同局部單元布局和尤其是局部不同的跨導。而且，此處描述的實施例涉及一種位于半導體器件的有源面積區域(area)中的可開關控制單元的單元布局。

背景技術

具有大芯片面積區域的半導體開關器件設置有柵極信號發射體或者柵極槽道(gate runner)結構諸如柵極焊盤、柵極環、或者柵極指，以便將外部電路系統提供的外部開關信號傳輸至布置在半導體開關器件的有源面積區域中的一套可開關控制(switchable)單元。

位于芯片面積區域中的柵極金屬化結構所在的外緣處或者附近的單元，可以在外部開關信號可以到達位于芯片面積區域的內部區域(region)中的可開關控制單元之前，就接收到該外部開關信號。具體地，如果瞬時開關信號發生短的時間段，那么僅僅對接近柵極信號發射體的這些單元尋址，從而由此切換。因此，接近柵極信號發射體的單元必須傳送(carry)滿載電流，這可以使每單元的電流高于額定電流。而且，外部開關信號的跨芯片面積區域的這種不均勻(inhomogeneous)分布，可以防止可開關控制單元同時切換。由此，不能確保可開關控制單元的同時操作，從而可以發生不均勻開關。

有鑒于此，需要進行改進。

發明內容

根據一個實施例，一種半導體器件包括半導體襯底，該半導體襯底具有外緣、限定出有源面積區域的多個可開關控制單元、和布置在限定出該有源面積區域的可開關控制單元與該外緣之間的邊緣端接區域，其中每個可開關控制單元包括本體區域、柵極電極結構和源極區域。源極金屬化結構與可開關控制單元的源極區域歐姆接觸。柵極金屬化結構與可開關控制單元的柵極電極結構歐姆接觸。由可開關控制單元限定出的有源面積區域至少包括具有第一跨導的第一可開關控制區域并且至少包括具有第二跨導的第二可開關控制區域，該第二跨導與該第一跨導不同。

根據一個實施例，一種半導體器件包括半導體襯底，該半導體襯底具有外緣、限定出有源面積區域的多個可開關控制單元、和布置在限定出該有源面積區域的可開關控制單元與該外緣之間的邊緣端接區域，其中每個可開關控制單元包括本體區域、柵極電極結構和源極區域。源極金屬化結構與可開關控制單元的源極區域歐姆接觸。柵極金屬化結構與可開關控制單元的柵極電極結構歐姆接觸。由可開關控制單元限定出的有源面積區域至少包括具有相應溝道區域的至少一個第一可開關控制區域，每個該相應溝道區域具有第一溝道寬度，并且至少包括具有相應溝道區域的第二可開關控制區域，每個該相應溝道區域具有與該第一溝道寬度不同的第二溝道寬度。

根據一個實施例，一種用于制作半導體器件的方法包括：提供具有外緣、有源面積區域、和布置在該有源面積區域與該外緣之間的邊緣端接區域的半導體襯底；在有源面積區域中形成多個可開關控制單元，其中每個可開關控制單元包括本體區域、柵極電極結構和源極區域，其中由可開關控制單元限定出的有源面積區域至少包括具有第一跨導的第一可開關控制區域并且至少包括具有第二跨導的第二可開關控制區域，該第二跨導與該第一跨導不同；形成與可開關控制單元的源極區域歐姆接觸的源極金屬化結構；以及形成與可開關控制單元的柵極電極結構歐姆接觸的柵極金屬化結構。

本領域的技術人員在閱讀以下詳細說明和對應附圖時會認識到附加的特征和優點。

附圖說明

附圖中的部件并不一定是按比例繪制而成，而是將重點放在圖示本發明的原理上。而且，在附圖中，相同的附圖標記指定對應部分。