本发明专利技术涉及具有不同的局部单元几何形状的半导体切换器件。半导体器件包括半导体衬底，其具有外轮缘、限定有源区域的多个可切换单元以及布置在限定有源区域的可切换单元和外轮缘之间的边缘终止区。可切换单元中的每一个包括主体区、栅电极结构和源极区。源极金属化与可切换单元的源极区欧姆接触。栅极金属化与可切换单元的栅电极结构欧姆接触。由可切换单元限定的有源区域包括具有与第二可切换区的栅极-漏极比电容不同的栅极-漏极比电容的至少第一可切换区。
【技术实现步骤摘要】
本文所述的实施例涉及半导体器件，且特别是涉及半导体切换器件，例如具有不同的局部单元几何形状(且特别是局部不同的栅极-漏极电容)的半导体功率开关。此外，本文所述的实施例涉及位于半导体器件的有源区域中的可切换单元的单元布局。
技术介绍
具有大芯片区域的半导体切换器件被提供有栅极信号发射器或栅极滑道(runner)结构，例如用于将由外部电路提供的外部切换信号传递到布置在半导体切换器件的有源区域中的全体可切换单元的栅极焊盘、栅极环或栅极指状物。位于芯片区域的外轮缘(其中设置例如栅极滑道结构的栅极金属化)处或附近的单元可在外部切换信号可到达位于芯片区域的内部区中的可切换单元之前的时间接收外部切换信号。特别是，如果短持续时间的瞬时切换信号出现，则只有接近于栅极信号发射器的那些单元被处理，且因此被切换。接近于栅极信号发射器的单元因此必须携带全负载电流，其可导致比额定电流更高的每单元电流。此外，跨越芯片区域的外部切换信号的这种不均一分布可阻止可切换单元同时切换。可切换单元的同时操作因此不被保证，且不均一切换可能出现。鉴于上述内容，存在对改进的需要。
技术实现思路
根据实施例，半导体器件包括半导体衬底，其具有外轮缘、限定有源区域的多个可切换单元以及布置在限定有源区域的可切换单元和外轮缘之间的边缘终止区。可切换单元中每一个包括主体区、栅电极结构和源极区。源极金属化与可切换单元的源极区欧姆接触。栅极金属化与可切换单元的栅电极结构欧姆接触。由可切换单元限定的有源区域包括具有与第二可切换区的栅极-漏极比电容(specific gate-drain capacitance)不同的栅极-漏极比电容的至少第一可切换区。根据实施例，半导体器件包括半导体衬底，其具有外轮缘、限定有源区域的多个可切换单元以及布置在限定有源区域的可切换单元和外轮缘之间的边缘终止区。可切换单元中的每一个包括主体区、栅电极结构和源极区。源极金属化与可切换单元的源极区欧姆接触。栅极金属化与可切换单元的栅电极结构欧姆接触。由可切换单元限定的有源区域包括至少第一可切换区和不同于第一可切换区的至少第二可切换区，其中在第一可切换区和第二可切换区中的每一个可切换单元具有特定覆盖率，其中在第一可切换区中的可切换单元的特定覆盖率不同于在第二可切换区中的可切换单元的特定覆盖率。根据实施例，用于制造半导体器件的方法包括:提供具有外轮缘、有源区域以及布置在有源区域和外轮缘之间的边缘终止区的半导体衬底；在有源区域中形成多个可切换单元，其中可切换单元中的每一个包括主体区、栅电极结构和源极区，其中由可切换单元限定的有源区域包括具有与第二可切换区的栅极-漏极比电容不同的栅极-漏极比电容的至少第一可切换区；形成与可切换单元的源极区欧姆接触的源极金属化；以及形成与可切换单元的栅电极结构欧姆接触的栅极金属化。本领域中的技术人员在阅读下面的详细描述后和在观看附图后将认识到附加的特征和优点。【附图说明】附图中的部件并不一定按比例，相反将重点放在图示本专利技术的原理上。而且在附图中，相似的参考符号标明对应的部分。图1图示根据实施例的具有由边缘终止区包围的主可切换区的半导体切换器件。图2图示根据实施例的具有第一可切换区和布置在第一可切换区与边缘终止区之间的第二可切换区的半导体切换器件。图3图示根据又另一实施例的在半导体衬底中提供的半导体切换器件，其中栅极金属化包括栅极指状物。图4是根据又另一实施例的图3所示的半导体切换器件的示意图，其中第二可切换区被提供为接近于栅极金属化。图5是根据实施例的在边缘终止区处或附近的可切换单元的布局的示意图。图6是根据另一实施例的在第一可切换区和第二可切换区之间的过渡区中的可切换单元的布局的示意图。图7图示根据又另一实施例的在过渡区中的可切换单元的布局的细节。图8图示根据又另一实施例的在第一和第二可切换区中的可切换单元的不同布局。图9A是根据实施例的可切换单元的阵列的一部分的侧截面图。图9B是根据另一实施例的可切换单元的阵列的一部分的侧截面图。图10图不根据另一实施例的具有第一可切换区和布置在第一可切换区与边缘终止区之间的第二可切换区的半导体切换器件。图11图示根据又另一实施例的具有第一可切换区、第二可切换区、第三可切换区和第四可切换区的半导体切换器件。图12图示根据实施例的局部适应的栅极-漏极电容的效应。【具体实施方式】在下面的详细描述中，参考形成其一部分的附图，且其中作为例证示出本专利技术可被实践的特定实施例。在这个方面中，关于正被描述的(多个)附图的取向来使用诸如“顶部”、“底部”、“前面”、“后面”、“前端”、“结尾”、“横向”、“垂直”等的方向术语。因为实施例的部件可被定位在多个不同的取向中，所以方向术语用于例证的目的且决不是限制性的。应理解，其它实施例可被利用，且结构或逻辑改变可被做出而不偏离本专利技术的范围。下面的详细描述因此不应在限制性意义上被理解，且本专利技术的范围由所附权利要求限定。正被描述的实施例使用特定的语言，其不应被解释为限制所附权利要求的范围。现在将详细参考各种实施例，其一个或多个示例在附图中图示。每一个示例通过解释的方式被提供，且并不意味着作为本专利技术的限制。例如，被图示或描述为一个实施例的部分的特征可在其它实施例上使用或结合其它实施例使用以产出又一另外的实施例。意图是本专利技术包括这样的修改和变化。使用不应被解释为限制所附权利要求的范围的特定语言描述了示例。附图并不按比例且仅为了例证性目的。为了清楚起见，相同的元件或制造步骤在不同的附图中已经由相同的参考符号标明，如果没有另外说明。在这个说明书中，半导体衬底的第二表面被考虑为由下或背侧表面形成，而第一表面被考虑为由半导体衬底的上、前或主表面形成。考虑到这个取向，如在这个说明书中使用的术语“在…上方”和“在…下方”因此描述结构特征与另一结构特征的相对位置。在本说明书的上下文中，术语“M0S”(金属氧化物半导体)应被理解为包括更一般的术语“MIS”(金属绝缘体半导体)。例如，术语MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管)应被理解为也包括具有不是氧化物的栅极绝缘体的FET，即术语MOSFET分别在IGFET (绝缘栅场效应晶体管)和MISFET (金属绝缘体半导体场效应晶体管)的更一般的术语含义上被使用。MOSFET的栅极材料的术语“金属”应被理解为包括导电材料，诸如但不限于金属、合金、掺杂多晶硅半导体和例如金属硅化物的金属半导体化合物。场效应控制的切换器件(例如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或绝缘栅双极晶体管(IGBT))已经用于各种应用，包括作为在电源和功率转换器、电动汽车、空调和甚至立体声系统中的开关的使用。特别是关于能够切换大电流和/或在较高电压下操作的功率器件，在传导导通状态中低电阻常常是期望的。这意味着例如，对于待切换的给定电流，在接通的FET两端的电压降(例如源极-漏极电压)被期望是低的。另一方面，在FET的切断或换向期间出现的损耗常常也被保持小以最小化总损耗。如在这个说明书中使用的术语“半导体功率开关”描述具有高电压和/或高电流切换能力的在单个芯片上的半导体器件。换句话说，功率半导体器件为一般在安培范围内的高电流而设计。在这个说明书内，术语“半导体功率开关”、“半导本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体器件，包括：半导体衬底，其包括外轮缘、限定有源区域的多个可切换单元以及布置在限定所述有源区域的所述可切换单元和所述外轮缘之间的边缘终止区，其中所述可切换单元中的每一个包括主体区、栅电极结构和源极区；与所述可切换单元的所述源极区欧姆接触的源极金属化；以及与所述可切换单元的所述栅电极结构欧姆接触的栅极金属化；其中由所述可切换单元限定的所述有源区域包括具有与第二可切换区的栅极‑漏极比电容不同的栅极‑漏极比电容的至少第一可切换区。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：C法赫曼，E贝西诺巴斯克斯，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT
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