[发明专利]具有晶体管单元和钳位区的碳化硅器件在审

申请号：	202111165703.6	申请日：	2021-09-30
公开（公告）号：	CN114335138A	公开（公告）日：	2022-04-12
发明（设计）人：	约阿希姆·魏尔斯;弗朗茨·希尔勒;沃尔夫冈·扬切尔;大卫·卡默兰德尔;拉尔夫·西明耶克	申请（专利权）人：	英飞凌科技股份有限公司
主分类号：	H01L29/06	分类号：	H01L29/06;H01L29/78;H01L29/10
代理公司：	北京集佳知识产权代理有限公司 11227	代理人：	康建峰;杜诚
地址：	德国瑙伊***	国省代码：	暂无信息
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摘要：
搜索关键词：	具有晶体管单元钳位区碳化硅器件
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【权利要求书】：

1.一种碳化硅器件，包括：

晶体管单元(TC)，其包括栅电极(155)和具有第一导电类型的源极区(110)，其中，所述源极区(110)被形成在碳化硅本体(100)中；

具有第二导电类型的掺杂区(120)，其中，第一低电阻欧姆路径(901)电连接所述掺杂区(120)和所述源极区(110)；

具有所述第一导电类型的浮动阱(410)，其中，所述浮动阱(410)和所述掺杂区(120)形成pn结；以及

具有所述第二导电类型的第一钳位区(411)，其中，所述第一钳位区(411)延伸至所述浮动阱(410)中，并且其中，第二低电阻欧姆路径(902)电连接所述第一钳位区(411)和所述栅电极(155)。

2.根据权利要求1所述的碳化硅器件，还包括：

栅极金属化部(330)，其中，所述栅极金属化部(330)和所述栅电极(155)电连接，并且其中，所述栅极金属化部(330)和所述第一钳位区(411)形成低电阻欧姆接触。

3.根据权利要求1或2所述的碳化硅器件，还包括：

第一负载金属化部(310)，其中，所述第一负载金属化部(310)和所述源极区(110)形成低电阻欧姆接触，并且其中，所述第一负载金属化部(310)和所述掺杂区(120)形成低电阻欧姆接触。

4.根据权利要求3所述的碳化硅器件，

其中，所述掺杂区(120)包括在所述浮动阱(410)内的第二钳位区(412)，其中，所述第二钳位区(412)具有第二导电类型，并且其中，所述第一负载金属化部(310)和所述第二钳位区(412)形成低电阻欧姆接触。

5.根据权利要求4所述的碳化硅器件，

其中，所述浮动阱(410)、所述第一钳位区(411)和所述第二钳位区(412)从所述碳化硅本体(100)的第一主表面(101)延伸至所述碳化硅本体(100)中。

6.根据权利要求4或5所述的碳化硅器件，

其中，所述浮动阱(410)包括主要部分(414)和增强部分(415)，其中，所述增强部分(415)中的平均净掺杂剂浓度高于所述主要部分(414)中的平均净掺杂剂浓度并且低于所述源极区(110)中的平均净掺杂剂浓度，并且其中，所述增强部分(415)的第一部分在所述第一钳位区(411)与所述第二钳位区(412)之间。

7.根据权利要求6所述的碳化硅器件，

其中，所述增强部分(415)的第一部分从所述第一钳位区(411)延伸至所述第二钳位区(412)。

8.根据权利要求6或7所述的碳化硅器件，

其中，所述增强部分(415)横向围绕所述第一钳位区(411)和所述第二钳位区(412)。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的碳化硅器件，

其中，所述增强部分(415)与所述浮动阱(410)的横向侧壁在横向上分隔开。

10.根据前述权利要求中任一项所述的碳化硅器件，

其中，包括所述第一钳位区(411)、所述浮动阱(410)和所述掺杂区(120)的一部分的双向钳位器(800)被配置成承载至少0.5A的击穿电流。

11.根据前述权利要求中任一项所述的碳化硅器件，

其中，所述第二低电阻欧姆路径(902)包括与所述栅电极(155)交叉的栅极导体(331，332)，

其中，在所述栅极导体(331，332)与所述栅电极(155)之间形成低电阻欧姆接触，并且

其中，在所述栅极导体(331，332)与所述第一钳位区(411)之间形成另一低电阻欧姆接触。