[发明专利]具有增大的栅-漏电容的晶体管器件

说明书

本发明涉及具有增大的栅‑漏电容的晶体管器件。公开了一种晶体管器件。该晶体管器件包括：半导体本体，具有有源区和焊盘区；至少一个晶体管单元，包括通过栅电介质与本体区介质绝缘的栅电极，其中本体区布置在有源区中；电极层，布置在焊盘区上方并且通过另外的电介质与焊盘区介质绝缘；以及栅焊盘，布置在电极层上方并且电气连接到至少一个晶体管单元的栅电极和电极层。另外的电介质的厚度等于或小于栅电介质的厚度。

技术领域

本公开大体涉及晶体管器件，特别涉及超结晶体管器件。

背景技术

具有绝缘栅电极的场效应控制的晶体管器件被广泛地用作汽车、工业、家庭或消费者电子应用中的电子开关。这些晶体管器件有几伏特和几千伏之间的电压阻断能力。具有绝缘栅电极的场效应控制的晶体管器件包括第一掺杂类型（导电类型）的源区，其在与第一掺杂类型互补的第二掺杂类型的本体区中。第一导电类型的漂移区邻接本体区并且位于本体区与漏区之间。栅电极邻近本体区，通过栅电介质与本体区介质绝缘，并且用来控制源区和漂移区之间的本体区中的传导通道。这种类型的晶体管器件通常被称为MOS（金属氧化物半导体）晶体管器件，尽管栅电极未必包括金属并且栅电介质未必包括氧化物。MOS晶体管器件的示例包括MOSFET（金属氧化物场效应晶体管）和IGBT（绝缘栅双极型晶体管）。

MOS晶体管器件的设计中的一个挑战是在给定电压阻断能力下实现低面积特定导通电阻（R_0N·A）。该面积特定导通电阻是导通状态中的晶体管器件的欧姆电阻（R_0N）与芯片面积（A）的乘积。

随着面积特定导通电阻的改进，在给定导通电阻和给定电压阻断能力下，芯片面积（芯片尺寸）变得更小。芯片面积的减小还导致电容的减小，诸如栅-源电容和栅-漏电容。那些电容影响晶体管器件的切换速度。切换速度是晶体管器件从导通状态到关断状态以及在另一方向上切换得多快的度量。减小的电容使得晶体管器件切换得更快。晶体管器件的快速切换与跨晶体管器件的电压、跨晶体管器件所操作的负载的电压或者通过晶体管器件的电流的陡峭边缘相关联。那些陡峭边缘关于电磁干扰可能是关键的。

因此，可能所期望的是在晶体管器件中具有低导通电阻以软化切换行为。

发明内容

一个示例涉及一种晶体管器件。该晶体管器件包括具有有源区和焊盘区的半导体本体、至少一个晶体管单元、电极层和栅焊盘。至少一个晶体管单元包括通过栅电介质与本体区介质绝缘的栅电极，其中本体区布置在有源区中。电极层布置在焊盘区上方并且通过另外的电介质与焊盘区介质绝缘。栅焊盘布置在电极层上方并且电气连接到电极层和至少一个晶体管单元的栅电极。另外的电介质的厚度等于或小于栅电介质的厚度。

附图说明

以下参照附图解释示例。附图用来图示某些原理，使得仅图示了对于理解这些原理所必要的方面。附图未必成比例。在附图中，相同参考符号表示同样特征。

图1示出了根据一个示例的包括有源区和焊盘区的晶体管器件的竖直横截面视图；

图2示出了根据一个示例的在图1中示出的类型的晶体管器件的水平横截面视图；

图3示出了根据另一个示例的在图1中示出的类型的晶体管器件的水平横截面视图；

图4A-4B示出了在图1中示出的类型的一个晶体管器件的区段的水平横截面视图；

图5A-5B示出了在图1中示出的类型的晶体管器件的边缘区中的一个区段的水平横截面视图（图5A）和竖直横截面视图（图5B）；

图6A-6B示出了在图1中示出的类型的一个晶体管器件的区段的水平横截面视图；

图7-9示意性图示了根据不同示例的晶体管器件的有源区和焊盘区中的掺杂轮廓；

图10示出了根据一个示例的焊盘区的一个区段的竖直横截面视图；