本公開涉及一種垂直功率半導體裝置，特別地涉及一種包括sic半導體主體的垂直功率半導體裝置。
背景技術：
1、新代sic功率半導體裝置(例如，絕緣柵場效應晶體管(igfet)，諸如金屬氧化物半導體場效應晶體管(mosfet)或絕緣柵雙極晶體管(igbt))的技術開發旨在改進電氣裝置特性，諸如短路耐受時間。當改進sic功率半導體裝置的短路耐受時間時，各種折衷和挑戰必須被滿足。
2、存在對改進sic功率半導體裝置的短路電流能力的需要。
技術實現思路
1、本公開的示例涉及一種垂直功率半導體裝置。垂直功率半導體裝置包括：碳化硅sic半導體主體，具有第一表面和與第一表面相對的第二表面。sic半導體主體包括：晶體管基元區域，包括柵極結構；柵極焊盤區域；和互連區域，經柵極互連按照電氣方式耦合柵極結構的柵電極和柵極焊盤區域的柵極焊盤。功率半導體裝置還包括源電極或發射極電極。功率半導體裝置還包括：第一夾層電介質，包括針對源電極或發射極電極的第一界面和針對柵電極或者柵極互連或者柵極焊盤中的至少一個的第二界面。在第一界面的導帶偏移的值處于從1ev到2.5ev的范圍中。
2、本公開的另一示例涉及一種垂直功率半導體裝置。垂直功率半導體裝置包括：碳化硅sic半導體主體，具有第一表面和與第一表面相對的第二表面。sic半導體主體包括：晶體管基元區域，包括柵極結構；柵極焊盤區域；和互連區域，經柵極互連按照電氣方式耦合柵極結構的柵電極和柵極焊盤區域的柵極焊盤。功率半導體裝置還包括源電極或發射極電極。功率半導體裝置還包括：第一夾層電介質，包括針對源電極或發射極電極的第一界面和針對柵電極或者柵極互連或者柵極焊盤中的至少一個的第二界面。在第二界面的價帶偏移的值處于從1.0ev到2.5ev的范圍中。
3、本領域技術人員將會在閱讀下面的詳細描述時并且在觀看附圖時意識到另外的特征和優點。
1.一種垂直功率半導體裝置(100)，包括：
2.如前一權利要求所述的垂直功率半導體裝置(100)，其中在所述第一界面(1121)的所述源電極或發射極電極(116)的一部分由鋁、銅、鈦、鎳、鉬、鎢或者其合金制成。
3.如前面權利要求中任一項所述的垂直功率半導體裝置(100)，其中在所述第一界面(1121)的所述第一夾層電介質(120)的一部分由高k材料制成。
4.如前一權利要求所述的垂直功率半導體裝置(100)，其中所述高k材料是鋁的氧化物、鋯的氧化物、鋁的氮化物、鉿的氧化物、釔的氧化物、氮化硅的氧化物、氮化硅或者氮化鋁。
5.如前面權利要求中任一項所述的垂直功率半導體裝置(100)，其中所述柵極結構(106)包括布置在所述柵電極(1061)和所述sic半導體主體(102)之間的柵極電介質(1062)，并且在針對所述sic半導體主體(102)的溝道界面(121)的所述柵極電介質(1062)的一部分是高k電介質。
6.如前面權利要求中任一項所述的垂直功率半導體裝置(100)，其中在所述第一夾層電介質(120)的所述第一界面(1221)的所述導帶偏移(φb,0)小于在所述溝道界面(121)的導帶偏移。
7.如前面權利要求中任一項所述的垂直功率半導體裝置(100)，其中所述柵極結構(106)是平面或溝槽柵極結構(107)，并且所述第二界面(1222)的至少一部分被布置在所述晶體管基元區域(104)中，所述第二界面的所述一部分直接與所述第一界面(1221)相對。
8.如前面權利要求中任一項所述的垂直功率半導體裝置(100)，其中所述第二界面(1222)的至少一部分被布置在所述互連區域(110)中，所述第二界面的所述一部分直接與所述第一界面(1221)相對。
9.如前面權利要求中任一項所述的垂直功率半導體裝置(100)，其中，所述第二界面(1222)的所述一部分被布置為直接與所述源電極或發射極電極(116)的一部分相對，所述源電極或發射極電極(116)在底側具有兩個邊緣，所述兩個邊緣按照等于或小于90°的角度變成彼此。
10.如前面權利要求中任一項所述的垂直功率半導體裝置(100)，其中所述第一夾層電介質(120)的所述第二界面(1222)的至少一部分被布置在所述互連區域(110)中，所述第二界面(1222)的所述一部分沿著第一側向方向(x1)直接與所述第一界面(1221)相對，其中所述第一夾層電介質(120)的一部分沿側向被布置在所述源電極或發射極電極(116)的源極線或發射極線(1161)和所述柵極互連(114)之間。
11.如前面權利要求中任一項所述的垂直功率半導體裝置(100)，其中所述柵極互連(114)包括柵極電阻器，所述柵極電阻器具有從5ω到20ω的范圍中的柵電阻。
12.如前面權利要求中任一項所述的垂直功率半導體裝置(100)，還包括：第二夾層電介質，包括針對所述源電極或發射極電極(116)的第一界面和針對所述柵電極(1061)或者所述柵極互連(114)或者所述柵極焊盤(112)中的至少一個的第二界面，并且其中在所述第二夾層電介質的所述第一界面的導帶偏移(φb,0)大于在所述第一夾層電介質(120)的所述第一界面(1221)的所述導帶偏移(φb,0)。
13.如前一權利要求所述的垂直功率半導體裝置(100)，其中所述第二夾層電介質是硅的氧化物。
14.如前面兩個權利要求中任一項所述的垂直功率半導體裝置(100)，其中在所述第二夾層電介質的所述第一界面的所述導帶偏移(φb,0)比在所述第一夾層電介質(120)的所述第一界面(1221)的所述導帶偏移(φb,0)大0.5ev至1.5ev。
15.一種垂直功率半導體裝置(100)，包括：
16.如前面權利要求中任一項所述的垂直功率半導體裝置(100)，還包括：第二夾層電介質，包括針對所述源電極或發射極電極(116)的第一界面和針對所述柵電極(1061)或者所述柵極互連(114)或者所述柵極焊盤(112)中的至少一個的第二界面，并且其中在所述第二夾層電介質的所述第二界面的價帶偏移(φb,1)大于在所述第一夾層電介質(120)的所述第二界面(1222)的所述價帶偏移(φb,1)。
17.如前一權利要求所述的垂直功率半導體裝置(100)，其中所述第二夾層電介質是硅的氧化物。
18.如前面兩個權利要求中任一項所述的垂直功率半導體裝置(100)，其中在所述第二夾層電介質的所述第二界面的所述價帶偏移(φb,1)的值比在所述第一夾層電介質(120)的所述第二界面(1222)的所述價帶偏移(φb,1)的值大0.5ev至3.0ev。