[發明專利]具有條形形狀的柵極電極和源極金屬化的碳化硅器件

在審

• 申請號: 202111093175.8
• 申請日: 2021-09-17
• 公開（公告）號: CN114256352A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: R·西門尼克;D·彼得斯
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423;H01L29/417
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉書航;周學斌

公開了具有條形形狀的柵極電極和源極金屬化的碳化硅器件。碳化硅器件(500)包括碳化硅本體(100)。碳化硅本體(100)包括中心區(610)和圍繞中心區(610)的外周區(690)。中心區(610)包括第一導電類型的源極區(110)。外周區(690)包括第二導電類型的摻雜區(120)。條形形狀的柵極電極(155)延伸通過中心區(610)并且進入到外周區(690)中。連續的源極金屬化(310)被形成在中心區(610)上和外周區(690)的內部部分上。源極金屬化(310)和源極區(110)在中心區(610)中形成第一歐姆接觸。源極金屬化(310)和摻雜區(120)在外周區(690)中形成第二歐姆接觸。

技術領域

本公開的示例涉及具有條形形狀的柵極電極的碳化硅器件，特別是涉及具有絕緣柵晶體管單元和源極金屬化的碳化硅器件。

背景技術

功率半導體器件典型地被用作為用于變換電能的電路中(例如DC/AC轉換器、AC/AC轉換器或AC/DC轉換器中)以及驅動重電感負載的電路中(例如馬達驅動器電路中)的開關和整流器。由于碳化硅(SiC)的電介質擊穿場強與硅(Si)相比高，因此SiC功率器件可以顯著更薄，并且與它們的硅對應物相比可以示出更低的導通狀態電阻。由于SiC晶片的質量對于實現高質量SiC功率器件是關鍵的，因此SiC晶片構成總的芯片成本的主要部分。因此，存在對于以小的付出來改善碳化硅器件的區域效率的持續的需要。

發明內容

本公開的實施例涉及一種碳化硅器件。碳化硅器件包括碳化硅本體，碳化硅本體包括中心區和圍繞中心區的外周區。中心區包括第一導電類型的源極區。外周區包括第二導電類型的摻雜區。條形形狀的柵極電極延伸通過中心區并且進入到外周區中。連續的源極金屬化位于中心區上和外周區的內部部分上。源極金屬化和源極區在中心區中形成第一歐姆接觸。源極金屬化和摻雜區在外周區中形成第二歐姆接觸。

本領域技術人員在閱讀以下的詳細描述并且查看隨附附圖時將認識到附加的特征和優點。

附圖說明

隨附附圖被包括以提供對實施例的進一步理解，并且被合并在本說明書中并且構成本說明書的一部分。附圖圖示碳化硅器件的實施例，并且與描述一起用于解釋實施例的原理。在下面的詳細描述和權利要求中描述進一步的實施例。

圖1A至圖1C示出根據實施例的具有條形形狀的柵極電極和源極金屬化的碳化硅器件的一部分的示意性平面視圖和兩個平行的豎向橫截面視圖，其中源極接觸結構在橫向上延伸到外周區中。

圖2A至圖2C示出根據實施例的碳化硅器件的一部分的示意性平面視圖和兩個平行的豎向橫截面視圖，其中源極金屬化橫越跨過中心金屬柵極導體和柵極連接板。

圖3A至圖3C示出根據實施例的碳化硅器件的一部分的示意性平面視圖和兩個平行的豎向橫截面視圖，其中源極焊盤部分形成在中心金屬柵極導體的相對的側上。

圖4A至圖4C示出根據具有三部分柵極連接板的實施例的碳化硅器件的一部分的示意性平面視圖和兩個平行的豎向橫截面視圖。

圖5A至圖5C示出根據實施例的碳化硅器件的一部分的示意性平面視圖和兩個平行的豎向橫截面視圖，其中柵極連接板被形成得靠近于柵極電極端部。

圖6A至圖6C示出根據實施例的碳化硅器件的一部分的示意性平面視圖和兩個平行的豎向橫截面視圖，其中柵極連接板被形成在距柵極電極端部一定距離處。

圖7A至圖7C示出根據具有硅化柵極連接板的實施例的碳化硅器件的一部分的示意性平面視圖和兩個平行的豎向橫截面視圖。

圖8A至圖8B示出根據進一步的實施例的碳化硅器件的示意性平面視圖。

圖9A至圖9D示出根據進一步的實施例的碳化硅器件的一部分的示意性平面視圖和三個豎向橫截面視圖，其中柵極連接板被形成得靠近于柵極電極端部。