一种具有层布置(101，201，301，401，501，601)的功率晶体管单元(100，200，300，400，500，600)，该层布置具有前侧和后侧，其中，该前侧与该后侧相对置，其中，沟槽(104，204，304，404，504，604)自该前侧起并垂直于该前侧沿着第一方向(105，205，305，405，505，605)延伸至该层布置(101，201，301，401，501，601)中，并且该沟槽(104，204，304，404，504，604)至少到达电流扩散层(106，206，306，406，506，606)中，其中，该沟槽(104，204，304，404，504，604)沿着垂直于该第一方向(105，205，305，405，505，605)布置的第二方向(107，207，307，407，507，607)延展，并且场屏蔽区(108，208，308，408，508，608)至少局部地布置在该电流扩散层(106，206，306，406，506，606)中，其特征在于，源极区域(109，209，309，409，509，609)和场屏蔽接触区(111，211，311，411，511，611)沿着该第二方向(107，207，307，407，507，607)交替地布置，其中，在每个源极区域(109，209，309，409，509，609)与每个场屏蔽接触区(111，211，311，411，511，611)之间分别布置有体区(110，210，310，410，510，610)的一部分，其中，该场屏蔽接触区(111，211，311，411，511，611)将该场屏蔽区(108，208，308，408，508，608)与该前侧(102，202，302，402，502，602)上的第一金属区(112，212，312，412，512，612)连接，并且该场屏蔽接触区(111，211，311，411，511，611)至少局部地触碰该沟槽(104，204，304，404，504，604)的侧面。604)的侧面。604)的侧面。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率晶体管单元与功率晶体管
[0001]本专利技术涉及一种功率晶体管单元和一种功率晶体管。
技术介绍
[0002]碳化硅晶体管用于同时需要高截止强度和低导通电阻的应用。在此，在高截止电压下产生的电场与由具有窄带隙的半导体材料制成的功率晶体管相比明显更大，从而需要措施以保护栅极氧化物免受高场强的影响。
[0003]文献US 7700971 B2描述布置在漂移区中的p掺杂的区域，所述区域在水平方向上以规则间隔布置并且处于沟槽MOSFET结构下方，其中，所述区域经由接触结构与源极电位连接。在此，构件的源极区域侧向布置在沟槽旁边，而接触结构是在蚀刻SiC材料之后通过掩埋p区的暴露部分的表面的金属化而实现的，所述掩埋p区处于栅极/沟槽结构区域外部。
[0004]在构件的反向运行中，在此，在掩埋p区直至外部接触结构的较长区段上的电流传导是不利的，因为其造成更大的能量损耗并且在运行中需要更缓慢的切换频率。
[0005]文献US 9306061 A描述布置在漂移区中的p掺杂的区域，所述区域经由接触区与源极电位连接。在此，源极区域和接触区侧向布置在沟槽旁边，其中，接触区横越或突破(durchstoβen)源极区域。在此，源极区域侧向地紧邻沟槽。接触区与沟槽横向间隔开地布置并且触碰源极区域。沿着沟槽的长度传播部源极区域和接触区的序列保持不变。这意味着，源极区域和接触区横向于沟槽的长度传播部而交替，其中，源极区域始终触碰沟槽，并且接触区从未触碰沟槽。
[0006]在此不利的是，功率晶体管的横向于沟槽纵向传播部的侧向尺寸大。
[0007]本专利技术的任务是克服这些缺点。
技术实现思路
[0008]功率晶体管单元包括层布置，该层布置具有前侧和后侧。在此，该前侧与该后侧相对置。沟槽自该前侧起沿着第一方向延伸至该层布置中，并且至少到达电流扩散层(Stromspreizschicht)中。该沟槽沿着垂直于该第一方向布置的第二方向延展。场屏蔽区至少局部地布置在该电流扩散层中。根据本专利技术，源极区域和场屏蔽接触区沿着该第二方向交替地布置，其中，在每个源极区域与每个场屏蔽接触区之间分别布置有体区(Bodybereichs)的一部分或者说带。该场屏蔽接触区将该场屏蔽区与该前侧上的第一金属区连接，其中，该场屏蔽接触区至少局部地触碰该沟槽的侧面。换句话说，源极区域和场屏蔽接触区在沟槽的传播方向上交替地布置，其中，源极区域和场屏蔽接触区是间接地彼此相继的。这意味着，源极区域和场屏蔽接触区分别由体区的一部分或者说带彼此分离。因此，源极区域、体区和场屏蔽接触区在沟槽的长度走向中交替地至少局部地与沟槽的侧面连接。在此，源极区域自一个沟槽至下一沟槽地沿着垂直于第一方向和第二方向地布置的第三方向延伸，至少局部地没有中断。
[0009]在此，优点为功率晶体管单元的尺寸小。这意味着，与传统的沟槽功率晶体管单元
相比，功率晶体管单元的间距减小，由此减小导通电阻。
[0010]在一种扩展方案中，场屏蔽区布置在电流扩散层中并且与漂移层间隔开地布置。
[0011]在此有利的是，能够实现在低导通电阻下的高的竖直和横向电流传导。
[0012]在另一构型中，相比于沟槽的底部，场屏蔽区与前侧具有更大距离。换句话说，自前侧来看，场屏蔽区深于沟槽底部。
[0013]在此有利的是，保护沟槽免受高电场强度的影响。
[0014]在另一构型中，电流扩散层横向于场屏蔽区钟形地构型。
[0015]在此，优点为电流流动不受场屏蔽区消极影响，因为场屏蔽区与沟槽具有横向距离。
[0016]在一种扩展方案中，电流扩散层横向于场屏蔽区矩形地构型。
[0017]在此有利的是，将电流传导区域的面积最大化。
[0018]在另一构型中，所述体区内的体接触区局部地布置在所述源极区域下方，其中，体接触区经由场屏蔽接触区与层布置的前侧的第一金属区连接。
[0019]在此，优点为改善体接触。这意味着，改善反激二极管(R
ü
cklaufdiode)的特性。
[0020]在一种扩展方案中，场屏蔽区在沟槽和/或后侧的方向上倒圆角。
[0021]在此有利的是，将电场强度降低。
[0022]在另一构型中，层布置包括具有宽带隙的半导体衬底。
[0023]在此，优点为所得构件具有更大的击穿电压、更低的损耗、更高的运行温度和更高的切换频率。
[0024]在一种扩展方案中，该半导体衬底包括碳化硅或氮化镓。
[0025]根据本专利技术的功率晶体管包括多个功率晶体管单元，该功率晶体管单元具有带有前侧和后侧的层布置。在此，该前侧与该后侧相对置。沟槽自该前侧起沿着第一方向延伸至该层布置中并且至少到达电流扩散层中。该沟槽沿着垂直于该第一方向布置的第二方向延展。场屏蔽区至少局部地布置在该电流扩散层中。根据本专利技术，源极区域和场屏蔽接触区沿着该第二方向交替地布置，其中，在每个源极区域与每个场屏蔽接触区之间分别布置有体区的一部分或带。场屏蔽接触区将场屏蔽区与该前侧上的第一金属区连接，其中，场屏蔽接触区至少局部地触碰该沟槽的侧面。
[0026]在此，优点为功率晶体管具有小的间距尺寸，由此减小导通电阻。
[0027]其他优点从对实施例的以下描述或者说从属专利权利要求中得出。
附图说明
[0028]以下基于优选实施方式和附图对本专利技术进行阐述。附图示出：
[0029]图1a功率晶体管单元的平面图；
[0030]图1b功率晶体管单元的沿着平面AA'的截面图的局部视图；
[0031]图1c功率晶体管单元的沿着平面BB'的截面图的局部视图；
[0032]图1d功率晶体管单元的沿着平面CC'的截面图；
[0033]图2a前功率晶体管半单元的平面图；
[0034]图2b前功率晶体管半单元沿着平面AA'的截面图；
[0035]图2c前功率晶体管半单元沿着平面BB'的截面图；
[0036]图2d前功率晶体管半单元的后视图；
[0037]图3a另一前功率晶体管半单元的平面图；
[0038]图3b另一前功率晶体管半单元沿着平面AA'的截面图；
[0039]图3c另一前功率晶体管半单元沿着平面BB'的截面图；
[0040]图3d另一前功率晶体管半单元的后视图；
[0041]图4a另一前功率晶体管半单元的平面图；
[0042]图4b另一前功率晶体管半单元沿着平面AA'的截面图；
[0043]图4c另一前功率晶体管半单元沿着平面BB'的截面图；
[0044]图4d另一前功率晶体管半单元的后视图；
[0045]图5a另一前功率晶体管半单元的平面图；
[0046]图5b另一前功率晶体管半单元沿着平面AA'的截面图；
[0047]图5c另一前功率晶体管半单元沿着平面BB'的截面图；
[0048]图5d另一前功率晶体管半单元的后视图；
[00本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种功率晶体管单元(100，200，300，400，500，600)，其具有层布置(101，201，301，401，501，601)，所述层布置具有前侧和后侧，其中，所述前侧与所述后侧相对置，其中，沟槽(104，204，304，404，504，604)自所述前侧起沿着第一方向(105，205，305，405，505，605)延伸至所述层布置(101，201，301，401，501，601)中，并且所述沟槽(104，204，304，404，504，604)至少到达电流扩散层(106，206，306，406，506，606)中，其中，所述沟槽(104，204，304，404，504，604)沿着垂直于所述第一方向(105，205，305，405，505，605)布置的第二方向(107，207，307，407，507，607)延展，并且场屏蔽区(108，208，308，408，508，608)至少局部地布置在所述电流扩散层(106，206，306，406，506，606)中，其特征在于，源极区域(109，209，309，409，509，609)和场屏蔽接触区(111，211，311，411，511，611)沿着所述第二方向(107，207，307，407，507，607)交替地布置，其中，在每个源极区域(109，209，309，409，509，609)与每个场屏蔽接触区(111，211，311，411，511，611)之间分别布置有体区(110，210，310，410，510，610)的一部分，其中，所述场屏蔽接触区(111，211，311，411，511，611)将所述场屏蔽区(108，208，308，408，508，608)与所述前侧(102，202，302，402，502，602)上的第一金属区(112，212，312，412，512，612)连接，并且所述场屏蔽接触区(111，211，311，411，511，611)至少局部地触碰所述沟槽(104，204，304，404，504，604)的侧面。2.根据权利要求1所述的功率晶体管单元(100，200，300，400，500，600)，其特征在于，所述场屏蔽区(108，208，308，408，508，608)布置在所述电流扩散层(106，206，306，406，506，606)内并且与漂移层(117，217，317，417，517，61...
【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：
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