具有条形形状的栅极电极和源极金属化的碳化硅器件的制作方法

1.本公开的示例涉及具有条形形状的栅极电极的碳化硅器件，特别是涉及具有绝缘栅晶体管单元和源极金属化的碳化硅器件。


背景技术：

2.功率半导体器件典型地被用作为用于变换电能的电路中(例如dc/ac转换器、ac/ac转换器或ac/dc转换器中)以及驱动重电感负载的电路中(例如马达驱动器电路中)的开关和整流器。由于碳化硅(sic)的电介质击穿场强与硅(si)相比高，因此sic功率器件可以显著更薄，并且与它们的硅对应物相比可以示出更低的导通状态电阻。由于sic晶片的质量对于实现高质量sic功率器件是关键的，因此sic晶片构成总的芯片成本的主要部分。因此，存在对于以小的付出来改善碳化硅器件的区域效率的持续的需要。


技术实现要素：

3.本公开的实施例涉及一种碳化硅器件。碳化硅器件包括碳化硅本体，碳化硅本体包括中心区和围绕中心区的外周区。中心区包括第一导电类型的源极区。外周区包括第二导电类型的掺杂区。条形形状的栅极电极延伸通过中心区并且进入到外周区中。连续的源极金属化位于中心区上和外周区的内部部分上。源极金属化和源极区在中心区中形成第一欧姆接触。源极金属化和掺杂区在外周区中形成第二欧姆接触。
4.本领域技术人员在阅读以下的详细描述并且查看随附附图时将认识到附加的特征和优点。
附图说明
5.随附附图被包括以提供对实施例的进一步理解，并且被合并在本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示碳化硅器件的实施例，并且与描述一起用于解释实施例的原理。在下面的详细描述和权利要求中描述进一步的实施例。
6.图1a至图1c示出根据实施例的具有条形形状的栅极电极和源极金属化的碳化硅器件的一部分的示意性平面视图和两个平行的竖向横截面视图，其中源极接触结构在横向上延伸到外周区中。
7.图2a至图2c示出根据实施例的碳化硅器件的一部分的示意性平面视图和两个平行的竖向横截面视图，其中源极金属化横越跨过中心金属栅极导体和栅极连接板。
8.图3a至图3c示出根据实施例的碳化硅器件的一部分的示意性平面视图和两个平行的竖向横截面视图，其中源极焊盘部分形成在中心金属栅极导体的相对的侧上。
9.图4a至图4c示出根据具有三部分栅极连接板的实施例的碳化硅器件的一部分的示意性平面视图和两个平行的竖向横截面视图。
10.图5a至图5c示出根据实施例的碳化硅器件的一部分的示意性平面视图和两个平行的竖向横截面视图，其中栅极连接板被形成得靠近于栅极电极端部。
11.图6a至图6c示出根据实施例的碳化硅器件的一部分的示意性平面视图和两个平行的竖向横截面视图，其中栅极连接板被形成在距栅极电极端部一定距离处。
12.图7a至图7c示出根据具有硅化栅极连接板的实施例的碳化硅器件的一部分的示意性平面视图和两个平行的竖向横截面视图。
13.图8a至图8b示出根据进一步的实施例的碳化硅器件的示意性平面视图。
14.图9a至图9d示出根据进一步的实施例的碳化硅器件的一部分的示意性平面视图和三个竖向横截面视图，其中栅极连接板被形成得靠近于栅极电极端部。
15.图10a至图10d示出根据具有在横向上延伸的源极区的进一步的实施例的碳化硅器件的一部分的示意性平面视图和三个竖向横截面视图。
具体实施方式
16.在以下的详细描述中，参照随附附图，附图形成在此的一部分并且在附图中通过图示方式示出其中可以实践碳化硅器件的具体实施例。要理解的是在不脱离本公开的范围的情况下可以利用其它实施例并且可以作出结构或逻辑上的改变。例如，针对一个实施例图示或描述的特征可以被使用在其它实施例上或者与其它实施例结合使用以产生又一进一步的实施例。意图的是本公开包括这样的修改和变化。使用特定语言描述了示例，特定语言不应当被解释为限制所附权利要求的范围。附图并非是按比例的并且仅用于说明的目的。如果没有另外声明，则在不同附图中对应的要素由相同的参考标号指明。
17.术语“具有”、“包含”、“包括”和“包括有”等是开放的并且术语指示所声明的结构、要素或特征的存在但是不排除附加的要素或特征的存在。量词“一”、“一个”和指代词“该”意图包括复数以及单数，除非上下文另外清楚地指示。
18.术语“电连接”描述电连接元件之间的永久的低电阻欧姆连接，例如相关元件之间的直接接触或经由金属和/或重掺杂半导体材料的低电阻连接。术语“电耦合”包括被适配用于信号和/或功率传输的一个或多个的(多个)中间元件可以被连接在电耦合的元件之间，所述元件例如为可控制以在第一状态中暂时提供低电阻连接并且在第二状态中暂时提供高电阻电解耦的元件。
19.各图通过挨着掺杂类型“n”或“p”指示出
“‑”
或“ ”来图示相对掺杂浓度。例如，“n
‑”
意味着比“n”掺杂区的掺杂浓度低的掺杂浓度而“n ”掺杂区具有比“n”掺杂区高的掺杂浓度。相同相对掺杂浓度的掺杂区未必具有相同的绝对掺杂浓度。例如，两个不同的“n”掺杂区可以具有相同或不同的绝对掺杂浓度。
20.术语“在
…
上”不应被解释为意味着“直接在
…
上”。相反，如果一个要素位于另一要素“上”(例如一层在另一层“上”或者在衬底“上”)，则进一步的组件(例如进一步的层)可以位于两个要素之间(例如，如果一层在衬底“上”，则进一步的层可以位于所述一层和所述衬底之间)。
21.术语“功率半导体器件”和“sic功率器件”指代具有至少30v(例如100v、600v、1.6 kv、3.3 kv或更高)的高电压阻断能力并且具有至少1a(例如10a或更高)的标称导通状态电流或正向电流的半导体器件。
22.欧姆接触描述两个导体之间特别是半导体材料和金属之间的非整流电气结。欧姆接触如在欧姆定律的情况下那样在i-v图的第一象限和第三象限中具有线性或近似线性的
电流-电压(i-v)曲线。
23.碳化硅器件可以包括碳化硅本体，碳化硅本体包括中心区和外周区，其中外周区可以围绕中心区。
24.碳化硅器件可以是具有并联电连接的多个相同晶体管单元tc的功率半导体器件。例如，碳化硅器件可以是或可以包括igfet(绝缘栅场效应晶体管)(诸如mosfet(金属氧化物半导体fet))、igbt(绝缘栅双极晶体管)、或mcd(mos控制的二极管)。
25.碳化硅本体可以具有：两个本质上平行的主表面，其可以具有近似相同的形状和大小；以及连接两个主表面的边缘的侧表面。例如，碳化硅本体可以是具有或不具有圆角边缘的圆柱或多边形(例如矩形或六边形)棱柱。碳化硅本体可以具有沿着两个水平方向的表面延伸，并且可以具有沿着垂直于水平方向的竖向方向的厚度。在下面，水平方向也被称为横向方向。
26.中心区可以包括第一导电类型的源极区。特别是，中心区可以包括多个功能晶体管单元，并且每个功能晶体管单元包括源极区和将源极区与漏极/漂移结构分离的本体区。在碳化硅器件的导通状态下，在本体区中形成连接源极区和漏极/漂移结构的电荷载流子沟道，使得功能晶体管单元承载通过碳化硅器件的负载电流。
27.外周区可以在所有侧上横向地围绕中心区并且可以完全没有功能晶体管单元。特别是，外周区可以包括非功能晶体管单元的部分和最外功能晶体管单元的如下这样的部分：没有负载电流通过碳化硅本体的第一表面在竖向方向上流动通过该部分。例如，在晶体管单元不关于仅沿着栅极电极的有源侧壁形成的可控制的电荷载流子沟道对称的情况下，外周区可以包括最外功能非对称晶体管单元的栅极电极和最外功能晶体管单元的栅极电极的无源侧壁上的屏蔽区。此外或者替换地，外周区可以包括一个或多个虚设栅极电极。虚设栅极电极不可控和/或不是功能晶体管单元的一部分。
28.外周区可以包括用于在横向上容纳电场的终止结构。终止结构可以包括jte(结终止延伸)、场环和lvd(掺杂的横向变化)中的至少之一。在外周区中，在碳化硅器件的静态导通状态下即在移动电荷载流子从外周区放电之后，没有电荷载流子通过碳化硅本体的前侧处的第一主表面进入到碳化硅本体中或者从碳化硅本体离开。
29.外周区可以包括互补的第二导电类型的掺杂区。掺杂区可以形成终止结构的至少一部分。例如，掺杂区可以形成jte或lvd或者可以是jte或lvd的一部分。
30.碳化硅器件可以进一步包括延伸通过中心区的一部分或通过整个中心区的条形形状的栅极电极，其中栅极电极的纵向轴可以平行于水平x轴行进，并且其中栅极电极可以横向地延伸到外周区中。栅极电极可以包括掺杂多晶硅或者由掺杂多晶硅构成，并且可以包括由金属硅化物形成的封盖层。
31.碳化硅器件可以进一步包括在中心区的至少一部分上以及在外周区的内部部分上的连续的源极金属化。特别是，连续的源极金属化可以以一个片件来沿着中心区的一个、两个、三个或四个横向边缘从中心区的外部部分横越到外周区的内部部分并且在外周区的内部部分上方横越，其中在中心区的外部部分和外周区的内部部分之间源极金属化没有横向缩窄。
32.源极金属化可以包括主层和/或层堆叠，主层包括单质铜(cu)、单质铝(al)和铜铝合金(alcu)、钼(m)中的至少之一，层堆叠至少包括钛(ti)和钨(w)，例如ti/tin/w层堆叠。
沿着对于碳化硅本体的界面，源极金属化可以包括来自接触材料的接触层。通过示例的方式，接触材料可以是或者可以包括镍铝(nial)。
33.连续的源极金属化可以具有处于到外周区和中心区之间的界面的一定距离的开口。在源极金属化的开口中，可以形成栅极焊盘和/或金属栅极导体。
34.源极金属化和源极区可以在中心区中形成低电阻的第一欧姆接触。每个第一欧姆接触可以包括一个单个的接触区域或者可以包括被沿着x轴彼此分离的两个或更多个接触区域。
35.源极金属化和掺杂区可以在外周区中形成低电阻的第二欧姆接触。第二欧姆接触可以包括一个单个的接触区域或者可以包括两个或更多个在横向上分离的接触区域。
36.基于碳化硅的功率半导体器件典型地包括金属栅极流道和金属栅极指状物。金属栅极流道可以形成围绕中心区的开放框。栅极指状物可以从栅极流道延伸到中心区中并且跨过栅极电极。栅极流道和栅极指状物提供在晶体管单元的栅极电极和栅极焊盘之间的低欧姆电连接。栅极电极和栅极焊盘之间的电连接的电阻越低，栅极电阻就越低，电位开关速率就越高，并且跨碳化硅本体的总的横向延伸的开关行为就越同步。
37.由于掺杂区与中心区中的最外接触之间的电连接对于移动电荷载流子从外周区的适当放电而言典型地并非是充分地低电阻的，因此金属源极流道典型地形成围绕栅极流道框的外部框。金属源极流道提供在源极焊盘与外周区中的掺杂区之间的低欧姆连接。当碳化硅器件关断时，外周区中的相对高电阻的掺杂区与源极焊盘之间的电连接越好，移动电荷载流子从外周区的放电就越有效。
38.金属栅极流道横向地分离形成在金属栅极流道和碳化硅本体的侧表面之间的金属源极流道和形成在碳化硅器件的中心区中的源极焊盘。由于有关于金属层图案化的技术限制，金属栅极流道和源极焊盘之间的间隙以及金属栅极流道和源极流道之间的间隙具有十微米和更大的宽度。对于终止结构和晶体管单元这两者而言，至少部分地损失金属栅极流道和源极焊盘之间的空间以及金属栅极流道和源极流道之间的空间。
39.连续的源极金属化提供到外周区中的掺杂区的低电阻连接，但是同时避免了宽的间隙并且因此节省了空间。金属栅极流道可以被完全省略或者可以利用非金属结构来替代，特别是对于带有具有相对短的纵向延伸的栅极电极的碳化硅器件而言，例如对于具有至多1.2 kv、例如至多650v的标称阻断电压的碳化硅器件而言。
40.与第二欧姆接触组合，连续的源极金属化可以改善移动电荷载流子从外周区的放电，并且可以在高的面积效率下降低外周区中的雪崩击穿的风险，其中非意图的雪崩击穿可能增加开关损耗和器件故障的风险。
41.根据实施例，碳化硅器件可以包括多个第一欧姆接触。中心区的横向边界可以是或可以近似为矩形，该矩形具有平行的第一横向边缘和与第一横向边缘正交的平行的第二横向边缘。第一横向边缘和第二横向边缘可以是由第一欧姆接触的外部横向边缘限定的。
42.更准确地，每个第一欧姆接触的沿着x轴的两个相对端部限定中心区的两个第一横向边缘的点。每个第一横向边缘直接连接在中心区一侧处的第一欧姆接触的最外边缘。
43.例如，如果在中心区的同一侧处的所有第一欧姆接触的端部处在直线上，则这样的直线限定中心区的沿着横向y轴延伸并且与x轴和栅极电极正交的第一横向边缘之一。另外，第一横向边缘可以包括略微倾斜的区段。
44.沿着y轴的两个最外的第一欧姆接触的最外边缘可以限定中心区的第二横向边缘。
45.根据实施例，碳化硅器件可以包括栅极导体。栅极导体可以与栅极电极直接接触。栅极导体可以被形成在碳化硅本体的前侧处的第一主表面上并且可以跨过栅极电极的纵向中心。
46.栅极导体可以是包括元素族金属、金属合金和金属化合物中的至少之一的金属结构。栅极导体可以跨过彼此平行地布置的多个条形形状的栅极电极，其中栅极导体可以与每个栅极电极直接接触。
47.源极金属化可以包括在栅极导体的相对侧上的两个部分。每个源极金属化部分可以具有足够大的横截面面积以用作为用于接合布线的支承基础。栅极导体可以仅以低的有源区域损耗在栅极焊盘和栅极电极之间提供低欧姆连接。
48.根据实施例，碳化硅器件可以包括栅极连接板。栅极连接板可以包括掺杂的多晶硅并且可以与栅极电极直接接触。栅极连接板可以在栅极电极的纵向中心和栅极的第一端部之间跨过栅极电极。第一欧姆接触可以被形成在栅极连接板的第一侧上。第二欧姆接触可以被形成在栅极连接板的相对的第二侧上。
49.栅极连接板可以跨过彼此平行地布置的多个条形形状的栅极电极，其中栅极连接板可以与每个栅极电极直接接触。
50.由于栅极连接板至少部分地或主要由多晶硅构成或者至少部分地或主要包括多晶硅，因此栅极连接板可以是在形成源极金属化的处理之前形成的并且是独立于形成源极金属化的处理而形成的。特别是，源极金属化可以横越跨过栅极连接板。栅极连接板和第一欧姆接触之间的间隙可以比金属栅极流道和第一欧姆接触之间的间隙窄。栅极连接板和第二欧姆接触之间的间隙可以比金属栅极流道和第二欧姆接触之间的间隙窄。用于多晶硅的可用的图案化处理允许以简单的方式形成相对窄的栅极连接板。
51.栅极连接板可以是单一部分的结构或者可以包括若干个在横向上分离的部分。例如，栅极连接板可以包括彼此平行地行进的两个或更多个条形形状部分以减小有效栅极电阻并且改善对于栅极电极的连接的可靠性。
52.根据实施例，源极区和源极金属化可以形成在栅极连接板的第二侧上的第一欧姆接触的一部分。栅极连接板可以被形成得更靠近栅极电极的纵向延伸的中心，其中栅极连接板可以跨过彼此平行地布置的多个条形形状的栅极电极，并且其中栅极连接板可以与每个栅极电极直接接触。有效栅极电阻可以是跨整个中心区更均匀的。
53.根据实施例，栅极连接板可以包括在栅极电极的纵向中心的相对侧上的两个分离的部分。例如，两个分离的部分可以是关于栅极电极的纵向中心而对称的。
54.利用包括在栅极电极的纵向延伸的中心的相对侧上的两个部分的栅极连接板，跨栅极电极的纵向中心进行跨经的金属栅极导体可以变为弃用，并且更多的区域可以被用于功能晶体管单元。
55.根据实施例，栅极连接板可以包括金属硅化物封盖。金属硅化物封盖可以显著地减小栅极电阻。更低的栅极电阻可以有利于更高的潜在开关速率，并且可以贡献于跨碳化硅本体的总的横向延伸的更同步的开关行为。
56.根据实施例，源极金属化可以包括形成围绕中心区的框的外周接触结构。外周接
触结构和掺杂区可以形成第二欧姆接触。外周接触结构可以包括被形成在围绕中心区的框线上的两个或更多个在横向上分离的部分。外周接触结构可以有利于源极金属化和掺杂区之间的低欧姆连接。
57.根据另一实施例，源极金属化可以包括平行于栅极电极延伸的源极接触结构。源极接触结构可以是连续的结构或者可以包括被形成在平行于栅极电极的直线上的两个或更多个在横向上分离的部分。源极接触结构可以形成第一欧姆接触和第二欧姆接触这两者。源极接触结构可以形成到中心区中的第二导电类型的掺杂区的进一步的欧姆接触。
58.特别是，源极接触结构可以延伸通过中心区的至少外部部分并且进入外周区的内部部分中。
59.根据实施例，栅极焊盘可以例如通过金属栅极导体和/或通过栅极连接板电连接到栅极电极。栅极电极和源极金属化的部分可以被形成在栅极焊盘的所有四个横向侧上。
60.图1a至图7c图示具有碳化硅本体100的碳化硅器件500。
61.碳化硅本体100包括单晶碳化硅或者由单晶碳化硅构成，单晶碳化硅例如为包括主要成分硅和碳的碳化硅晶体。碳化硅晶体可以包括掺杂剂原子和进一步的杂质，如氢、氟和/或氧。碳化硅晶体的多型可以是15r或者可以是六方晶系的，例如2h、6h或4h。碳化硅本体100可以包括通过外延生长的碳化硅层或者由其构成。
62.在碳化硅本体100的前侧处的第一主表面101可以是平坦的或有棱的。平坦的第一主表面101的平均平面与平坦的第一主表面101相同。在非平坦的第一主表面101的情况下，例如在有棱的第一主表面101的情况下，平均平面可以是平坦最小二乘平面。平坦最小二乘平面的位置和定向被限定以使得有棱的第一主表面101的表面点与平坦最小二乘平面的偏差的平方和具有最小值。
63.第一主表面101的平均平面沿着x轴并且沿着与x轴正交的y轴延伸。x轴和y轴限定水平方向。沿着z轴的竖向方向与水平方向正交，例如平行于正交到平均平面上的表面。
64.竖向方向可以与主晶格方向一致或者可以对于主晶格方向倾斜一离轴角度，其中离轴角度可以在2
°
至8
°
的范围内，特别是大约4
°
。与前侧相对，第二主表面可以平行于平坦的第一主表面101或平行于有棱的第一主表面101的最小二乘平面延伸。侧表面103连接第一主表面101和第二主表面102的边缘。
65.外周区690在横向上围绕碳化硅本体100的中心区610。外周区690被形成在碳化硅本体100的中心区610和侧表面103之间。
66.在中心区610中在碳化硅本体100的前侧处形成并联电连接的绝缘栅晶体管单元tc。漏极/漂移结构130在绝缘栅晶体管单元tc和第二主表面之间在横向上延伸通过的碳化硅本体100。漏极/漂移结构130可以包括电压维持结构，例如轻掺杂的漂移区带131。
67.每个绝缘栅晶体管单元tc包括源极区110和本体区121。源极区110和本体区121是碳化硅本体100的掺杂部分。源极区110具有第一导电类型。本体区121具有第二导电类型。例如，源极区110是n导电的并且本体区121是p导电的。
68.本体区121将晶体管单元tc的源极区110与漏极/漂移结构130分离。本体区121和漏极/漂移结构130形成第一pn结。同一晶体管单元tc的本体区121和源极区130形成第二pn结。
69.源极区110可以是条形形状的，具有平行于x轴的水平纵向轴。源极区110可以延伸
通过中心区610并且可以延伸直到中心区610和外周区690之间的边界或者延伸到外周区690中。
70.本体区121可以形成第二导电类型的掺杂区120的一部分。通过示例的方式，掺杂区120包括进一步的部分，例如掺杂的终止区128、屏蔽区和/或接触区。
71.条形形状的栅极结构150按平行于x轴的水平纵向轴延伸。每个栅极结构150包括导电栅极电极155和将栅极电极155至少与本体区121分离的栅极电介质159。栅极电极155和碳化硅本体100被电气分离。
72.栅极结构150可以包括形成在第一主表面101上的平坦栅极电极。所图示的实施例示出从第一主表面101延伸到碳化硅本体100中的沟槽栅极结构150。栅极结构150在横向上延伸通过中心区610并且进入到外周区690中。
73.包括源极焊盘315和源极接触结构319的源极金属化310被形成在第一主表面101上。层间电介质210形成在第一主表面101和源极焊盘315之间。源极接触结构319从源极焊盘315通过层间电介质210中的开口延伸到源极区110或进入到源极区110中。源极接触结构319和源极区110在中心区610中形成第一欧姆接触。
74.源极接触结构319可以是条形形状的，具有平行于x轴的水平纵向轴。替换地，每个源极接触结构319可以包括沿着平行于x轴的直线形成的多个在横向上分离的部分。源极接触结构319可以延伸通过中心区610并且可以延伸直到中心区610和外周区690之间的边界或者延伸到外周区690中。
75.在外周区690中，第二导电类型的掺杂的终止区128从第一主表面101延伸到碳化硅本体100中。掺杂的终止区128在横向上连接到中心区110中相同导电类型的其它掺杂区。掺杂的终止区128在横向上围绕中心区610。
76.外周区690和中心区610之间的边界由源极接触结构319的沿着x轴的横向端部限定或者由源极区110的沿着x轴的更远离侧表面103的横向端部限定。
77.图1a至图1c涉及具有显著地突出到外周区690中的源极接触结构319的碳化硅器件500。外周区690和中心区610之间的边界由源极区110的横向端部限定，沿着x轴源极区110短于源极接触结构319。
78.特别是，与栅极结构150相比源极接触结构319更远地延伸到外周区690中。在外周区690中，源极接触结构319和掺杂的终止区128形成第二欧姆接触。
79.具有沿着y轴的水平纵向轴的栅极连接板331在每个栅极结构150的纵向中心处或附近跨过栅极结构150。栅极连接板331与每个栅极结构150直接接触。分离电介质205将栅极连接板331和碳化硅本体100分离。层间电介质210覆盖栅极连接板331。
80.图2a至图2c涉及具有在外周区690中从源极焊盘315延伸到掺杂的终止区128或延伸到掺杂的终止区128中的外周接触结构318的碳化硅器件500。外周接触结构318可以包括沿着围绕中心区610的框线形成的多个在横向上分离的部分。外周区690和中心区610之间的边界由源极接触结构319的横向窄侧限定。
81.图3a至图3c示出金属栅极导体332而不是图2a至图2c的栅极连接板331。源极金属化310包括在栅极连接板331的第一侧上的第一源极焊盘部分3151和在相对的第二侧上的第二源极焊盘部(未图示)。
82.在图4a至图4c中图示的碳化硅器件500包括栅极连接板331，其包括中心栅极连接
板部分3310和靠近栅极结构150的第一端部部分的第一横向栅极连接板部分3311。第二横向栅极连接板部分可以是关于中心栅极连接板部分3310对称地形成的。
83.在图5a至图5c中图示的碳化硅器件500仅包括第一横向栅极连接板部分3311。
84.在图6a至图6c中，第一横向栅极连接板部分3311被在碳化硅器件500的中心的方向上偏移，使得源极区110和源极接触结构319形成每个第一欧姆接触的在相应的横向栅极连接板部分3311的第二侧处的部分。
85.在图7a至图7c中，栅极连接板331包括金属硅化物封盖333。金属硅化物封盖333可以由硅化钛(例如tisi2)、硅化钴(例如cosi)或硅化钼(例如mosi2)构成或者可以包括硅化钛(例如tisi2)、硅化钴(例如cosi)或硅化钼(例如mosi2)。金属硅化物封盖333可以显著减小栅极连接板331的薄层电阻。源极区110在横向上延伸直到外周接触结构318，其中外周接触结构318和源极区110形成进一步的低电阻欧姆接触。
86.图8a示出具有碳化硅本体100、如在图3a至图3c中图示的金属栅极导体332和金属栅极焊盘335的碳化硅器件500。
87.栅极结构150的水平纵向轴平行于x轴延伸。在栅极结构150之间，条形形状的源极区(未图示)和源极接触结构(未图示)平行于x轴延伸，其中源极接触结构和源极区形成第一欧姆接触。源极接触结构还可以形成具有掺杂区的进一步的欧姆接触，该掺杂区具有与源极区的导电类型互补的导电类型。
88.金属栅极导体332包括被形成在栅极焊盘335的相对侧上的两个部分。这两个部分被在横向上连接到栅极焊盘335并且沿着碳化硅器件500的纵向中心线平行于y轴延伸。
89.直接连接在金属栅极导体332的第一侧611处的邻近的第一欧姆接触的最外边缘的线形成中心区610的第一横向边缘，并且直接连接在金属栅极导体332的相对的第二侧处的邻近的第一欧姆接触的最外边缘的线形成中心区610的另一第一横向边缘611。第一横向边缘611可以是直线或者近似为直线，其至少近似地沿着y轴延伸。两个最外的源极接触结构的最外边缘形成沿着x轴延伸并且连接第一横向边缘611的两个第二横向边缘613。中心区610具有矩形形状或者近似为矩形形状。外周区690形成围绕中心区610的闭合框。在外周区690中，具有与源极区的导电类型互补的导电类型的掺杂区(未图示)从前侧延伸到碳化硅本体100中。掺杂区可以围绕中心区610。
90.源极金属化310包括源极焊盘315，源极焊盘315具有形成在栅极导体332的第一侧处的第一源极焊盘部分3151并且具有形成在栅极导体332的相对的第二侧处的第二源极焊盘部分3152。形成在栅极导体332的窄侧和侧表面103之间的源极焊盘连接部分3153连接第一源极焊盘部分3151和第二源极焊盘部分3152。源极焊盘315形成围绕栅极焊盘335和栅极导体332的闭合框，使得源极金属化310沿着所有四个横向边缘611、613延伸超过中心区610并且延伸到外周区690中。
91.在外周区690中，外周接触结构318从源极焊盘315延伸到碳化硅本体100，其中外周接触结构318和掺杂区形成第二欧姆接触。
92.外周接触结构318包括平行于中心区610的第一横向边缘611延伸的第一外周接触结构3181和平行于第二横向边缘613延伸的第二外周接触结构3182。
93.在图8b中，具有中心栅极连接板部分3310和两个横向栅极连接板部分3311的三部分的栅极连接板331替代图8a中图示的金属栅极导体332。源极焊盘315沿着x轴横越跨过所
有栅极连接板部分3310、3311。外周接触结构318形成闭合的接触框。
94.图9a至图9d示出图2a至图2c、图3a至图3c、图4a至图4c和图5a至图5c的实施例的细节。
95.每个晶体管单元包括p掺杂的本体区121，其将n掺杂的源极区110与漏极/漂移结构130分离。p掺杂的屏蔽区126沿着每个栅极结构150的底部的部分延伸。p掺杂的连接区125从第一主表面101延伸到屏蔽区126。每个晶体管单元的源极接触结构319与源极区形成第一欧姆接触并且与连接区125形成进一步的欧姆接触。
96.连接区125和屏蔽区126在横向上延伸到外周区中。连接区125和屏蔽区126的部分可以形成掺杂的终止区128的至少一部分。掺杂的终止区128和外周接触结构318形成第二欧姆接触。在碳化硅本体100的掺杂的终止区128和侧表面103之间，在横向上分离的p掺杂的保护环129从第一主表面101延伸到碳化硅本体100中。
97.掺杂的终止区128、连接区125、屏蔽区126和本体区121形成掺杂区120的部分。
98.源极金属化310包括源极焊盘315、外周接触结构318和源极接触结构319，其中外周接触结构318和源极接触结构319从源极焊盘315通过层间电介质210中的开口延伸到碳化硅本体100。
99.源极金属化310包括主层317和在主层317与碳化硅本体100之间的接触层316。接触层316可以包括nial或如下的层堆叠：该层堆叠包括元素ti和tin或者元素ta和tan的层堆叠。
100.电介质钝化层220从侧表面103向内延伸以超过源极焊盘315的外部边缘之外。酰亚胺层230可以覆盖钝化层220的一部分。
101.在图10a至图10d中，源极区110在横向上延伸直到外周接触结构318，其中高导电的源极区110改善外周区690中的电连接。
102.根据进一步的实施例(未图示)，主层317可以在源极接触结构319和外周接触结构318之间(例如在栅极结构150的窄侧的平面中或靠近栅极结构150的窄侧的平面)终止，其中可以增加面积效率。
103.虽然描述集中在增强模式的n沟道场效应晶体管单元上，但是实施例还可以包括其它类型的晶体管单元，例如p沟道场效应晶体管单元或耗尽型晶体管单元。
104.虽然描述集中在具有沟槽栅极结构和单侧沟道的晶体管单元上，但是实施例还可以包括具有平面栅极的晶体管单元和具有双侧沟道的沟槽栅极结构。