[发明专利]碳化硅半导体器件

说明书

本申请涉及碳化硅半导体器件。半导体器件（500）具有从第一表面（101）出发延伸到SiC半导体本体（100）中的栅极结构（150）。在所述SiC半导体本体（100）中的体区（120）至少与所述栅极结构（150）的第一侧壁（151）邻接。导电类型为所述体区（120）的导电类型的第一屏蔽区和第二屏蔽区（161，162）为所述体区（120）至少两倍高地掺杂。二极管区（140）在所述第一屏蔽区（161）和所述第二屏蔽区（162）之间与负载电极（310）形成肖特基接触（SC）。

技术领域

本申请涉及SiC（碳化硅）半导体器件、例如具有低接通电阻和高耐压强度的半导体开关。

背景技术

在具有场效应晶体管结构和漂移区域（Driftzone）的半导体器件中，在漂移区域与场效应晶体管结构的体区之间的pn结形成本征体二极管。在体二极管在正向上运行时，出现经过体区和漂移区域的双极性载流子流。体二极管的电学特性、譬如启动电压（Einsatzspannung）、正向电压（Flussspannung）和载流能力由掺杂和半导体/金属结处的经掺杂的区的尺寸得到，它们就其而言在所追求的晶体管特性方面被确定。

一般追求的是，改善SiC器件的特性、譬如雪崩鲁棒性（Avalanche-Robustheit）、耐击穿强度和/或接通电阻。

发明内容

本公开的实施例涉及一种具有栅极结构的半导体器件。栅极结构从第一表面出发延伸到SiC半导体本体中。在SiC半导体本体中的体区与栅极结构的第一侧壁邻接。半导体器件具有导电类型为体区的导电类型的第一屏蔽区和第二屏蔽区，其中第一屏蔽区和第二屏蔽区为体区至少两倍高地掺杂。在第一屏蔽区和第二屏蔽区之间，二极管区与负载电极形成肖特基接触（Schottky-Kontakt）。

本公开的另一实施例涉及一种半导体器件。该半导体器件在SiC半导体本体中具有第一导电类型的二极管区。这些二极管区与负载电极分别形成肖特基接触。沿着水平的第一方向，在两个相邻的二极管区之间构造至少一个栅极结构。所述至少一个栅极结构从第一表面出发延伸到SiC半导体本体中。栅极结构的至少一个第一侧壁与第二导电类型的体区邻接，该第二导电类型的体区与负载电极电连接。

本公开的其他实施例涉及一种具有栅极结构的半导体器件，其中栅极结构从第一表面出发延伸到SiC半导体本体中。在SiC半导体本体中，构造有第一导电类型的漂移区域。SiC半导体本体的第一和第二台面（Mesen）布置在栅极结构之间，并且包括第二导电类型的体区。体区分别与栅极结构中的一个栅极结构的第一侧壁邻接。在第二台面中，第二导电类型的第一屏蔽区分别与栅极结构中的一个栅极结构的第二侧壁邻接，而第二导电类型的第二屏蔽区与体区邻接。在第一屏蔽区和第二屏蔽区之间，导电类型为漂移区域的导电类型的二极管区分别与负载电极形成肖特基接触。

在阅读随后的详细描述时、在考察附图时向本领域技术人员展示了以及从权利要求中推断所公开的主题的其他特征和优点。

附图说明

所附的附图促进更深入理解针对碳化硅半导体器件的实施例，被包括在本公开内并形成本公开的部分。附图仅阐明实施形式，并且与描述共同用于阐述其原理。在本发明所描述的碳化硅半导体器件因此并不经过实施例的描述而限于这些实施例。其他实施例和预期的优点从对随后的详细描述的理解以及从随后所描述的实施例的组合中得到，即使这些实施例并未明确描述也如此。在附图中示出的元件和结构并不一定彼此按正确比例示出。相同的附图标记参照相同的或者彼此相对应的元件和结构。

图1示出了根据一实施形式的SiC半导体器件的竖直横截面，所述SiC半导体器件具有肖特基接触和两个屏蔽区。

图2A和图2B示出了经过根据一实施形式的半导体器件的水平横截面和竖直横截面，所述半导体器件具有构造在晶体管单元之间的肖特基接触和屏蔽区。