[发明专利]半导体器件的蜂窝布局

说明书

技术领域

本文所公开的主题涉及半导体器件、例如碳化硅(SiC)功率器件，包括场晶体管(例如MOSFET、DMOSFET、UMOSFET、VMOSFET等)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)、绝缘基MOS控制晶闸管(IBMCT)、结型场效应晶体管(JFET)和金属半导体场效应晶体管(MESFET)。

背景技术

这一节旨在向读者介绍可与本公开的各个方面相关的领域的各个方面。在为读者提供背景信息以便于对本公开的各个方面的更好理解方面，本论述被认为是有帮助的。相应地，应当理解，要以此来阅读这些陈述，而不是认可现有技术。

功率转换装置广泛地用于现代电气系统，以将电力从一种形式转换成另一种形式供负载消耗。许多功率电子系统利用各种半导体器件和组件，例如晶闸管、二极管和各种类型的晶体管(例如，金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、结型栅场效应晶体管(JFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)和其他适当晶体管)。

具体对于高频、高电压和/或高电流应用，与对应硅(Si)器件相比，利用宽带隙半导体(例如碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)等)的器件在高温操作、降低的导通电阻和较小的管芯大小方面可提供多个优点。相应地，宽带隙半导体器件向功率转换应用(包括例如配电系统(例如在电力网中)、发电系统(例如在太阳能和风力转换器中)以及消费产品(例如电动车辆、电器、电力供应装置等))提供优点。

发明内容

在一实施例中，系统包括半导体器件单元，其设置在碳化硅(SiC)半导体层的表面。半导体器件单元包括：漂移区，具有第一导电类型；阱区，具有第二导电类型，设置成与漂移区相邻；源区，具有第一导电类型，设置成与阱区相邻，沟道区，具有第二导电类型，设置成与源区相邻并且接近表面；以及体接触件区，具有第二导电类型，设置在阱区的一部分之上，其中体接触件区没有在半导体器件单元中居中。该器件单元包括分段源和体接触件(SSBC：segmentedsourceandbodycontact)，其设置在表面的一部分之上，其中SSBC包括：体接触件部分，其设置在体接触件区之上；以及源接触件部分，设置成与体接触件区相邻并且在源区的一部分之上，其中源接触件部分没有完全包围SSBC的体接触件部分。

在一实施例中，系统包括蜂窝半导体器件布局，其具有设置在碳化硅(SiC)半导体层的表面的多个半导体器件单元。多个蜂窝半导体器件单元各包括：漂移区，具有第一导电类型；阱区，具有第二导电类型，设置成与漂移区相邻；源区，具有第一导电类型，设置成与阱区相邻。各器件单元的阱区包括设置成接近表面的体接触件区，以及各器件单元的源区包括设置成接近表面并且接近体接触件区的源接触件区。多个蜂窝半导体器件单元各包括不对称分段源和体接触件(SSBC)，其设置在表面的一部分之上，其中，不对称SSBC包括设置在半导体器件单元的体接触件区之上的体接触件部分以及设置成与体接触件部分相邻并且在半导体器件单元的源接触件区之上的源接触件部分，其中不对称SSBC的源接触件部分没有完全包围不对称SSBC的体接触件部分。

在一实施例中，一种制作在碳化硅(SiC)半导体层的表面的半导体器件单元的方法包括在SiC半导体层的表面之上形成半导体器件单元的分段源和体接触件(SSBC)。SSBC包括体接触件部分，其设置在半导体层的表面之上并且接近半导体器件单元的体接触件区，其中体接触件部分没有与半导体器件单元的中心对齐。SSBC还包括源接触件部分，其设置在半导体层的表面之上并且接近半导体器件单元的源接触件区，其中至少一个源接触件部分仅部分包围SSBC的体接触件部分。

技术方案1：一种系统，包括：

半导体器件单元，设置在碳化硅(SiC)半导体层的表面，其中所述半导体器件单元包括：

　　漂移区，具有第一导电类型；

　　阱区，具有第二导电类型，设置成与所述漂移区相邻；

　　源区，具有所述第一导电类型，设置成与所述阱区相邻；

　　沟道区，具有所述第二导电类型，设置成与所述源区相邻并且接近所述表面；以及

　　体接触件区，具有所述第二导电类型，设置在所述阱区的一部分之上，其中所述体接触件区没有在所述半导体器件单元中居中；以及

　　分段源和体接触件(SSBC)，设置在所述表面的一部分之上，其中所述SSBC包括：

　　　　体接触件部分，设置在所述体接触件区之上；以及