[发明专利]具有不同的局部单元几何形状的半导体切换器件

说明书

本发明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。

技术领域

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。

背景技术

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。

发明内容

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发明的原理上。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。