DE102004041198A1 - Lateral semiconductor component to act as a field-effect transistor has a semiconductor body with first and second sides forming front and rear sides respectively - Google Patents

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Abstract

Near a front side there are first (20) and second (30) doped connection zones (DCZ) inserted in a semiconductor body (SB), which form a source zone in a MOSFET and a drain zone as well as emitter and collector zones in an insulated gate bipolar transistor. In the SB's first lateral direction running between the DCZ there is a drift zone (40) extending between the DCZ.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein laterales Halbleiterbauelement.The The present invention relates to a lateral semiconductor device.

Derartige laterale Halbleiterbauelemente mit einer in lateraler Richtung des Halbleiterkörpers verlaufenden Driftstrecke und einem somit in lateraler Richtung verlaufenden Strompfad sind allgemein bekannt. Solche Bauelemente können sowohl als bipolare Bauelemente, wie beispielsweise Dioden oder IGBT, oder als unipolare Bauelemente, wie beispielsweise MOSFET oder Schottky-Dioden, ausgebildet sein.such lateral semiconductor devices having a lateral direction of the Semiconductor body extending drift path and thus in a lateral direction running current path are well known. Such components can both as bipolar devices, such as diodes or IGBTs, or as unipolar devices, such as MOSFET or Schottky diodes, be educated.

Bei Dioden sind die beiden Anschlusszonen komplementär dotiert und die Driftzone bzw. Basiszone ist vom selben Leitungstyp wie eine der Anschlusszonen, jedoch schwächer dotiert. Die beiden komplementär dotierten Anschlusszonen bilden die Anoden- und Kathodenzonen der Diode.at Diodes are the two terminal zones complementarily doped and the drift zone or base zone is of the same conductivity type as one of the connection zones, but weaker doped. The two complementary doped connection zones form the anode and cathode zones of the Diode.

Bei einem MOS-Transistor ist eine als Source-Zone dienende erste Anschlusszone vom selben Leitungstyps wie die als Drain-Zone dienende zweite Anschlusszone vorhanden, wobei die Source-Zone mittels einer Body-Zone des zweiten Leitungstyps von der Driftzone getrennt ist. Zur Ausbildung eines leitenden Kanals in der Body-Zone zwischen der Source-Zone und der Driftzone dient eine isoliert gegenüber den Halbleiterzonen ausgebildete Gate-Elektrode. Bei einem MOSFET sind die Source-Zone und die Drain-Zone vom selben Leitungstyp, während bei einem IGBT die Source-Zone, bzw. Emitterzone, und die Drain-Zone, bzw. Kollektorzone, komplementär dotiert sind.at a MOS transistor is a first connection zone serving as a source zone of the same conductivity type as the second junction zone serving as a drain zone present, wherein the source zone by means of a body zone of the second Line type is separated from the drift zone. To form a senior Channels in the body zone between the source zone and the drift zone serves an isolated opposite the gate formed by the semiconductor zones. In a MOSFET For example, the source and drain regions are of the same conductivity type an IGBT the source zone, or emitter zone, and the drain zone, or collector zone, complementary are doped.

Maßgeblich für die Spannungsfestigkeit solcher Bauelemente, also für die maximal zwischen deren Anschlusszonen anlegbare Spannung, bevor ein Spannungsdurchbruch auftritt, ist die Ausgestaltung, hier insbesondere die Dotierung und die Abmessung in lateraler Richtung, der Driftzone. Die Driftzone nimmt bei derartigen Bauelementen im sperrenden Zustand, bei einer Diode also bei Anlegen einer Spannung, die den pn-Übergang zwischen der Anode und der Driftzone in Sperrrichtung polt, und bei einem MOS-Transistor bei Anlegen einer Laststreckenspannung und Nicht-Ansteuerung der Gate-Elektrode, den Großteil der anliegenden Spannung auf. Eine Reduktion der Dotierstoffkonzentration der Driftzone oder eine Verlängerung der Driftzone in Stromflussrichtung erhöht die Spannungsfestigkeit, geht jedoch zu Lasten des Einschaltwiderstandes.decisive for the Dielectric strength of such devices, so for the maximum between the Connection zones applied voltage before a voltage breakdown occurs, is the embodiment, in particular the doping and the dimension in the lateral direction, the drift zone. The drift zone is taking in such devices in the blocking state, a diode So when applying a voltage, the pn junction between the anode and the drift zone in the reverse direction polt, and in a MOS transistor when applying a load path voltage and non-driving the gate electrode, the majority of applied voltage on. A reduction of the dopant concentration the drift zone or an extension the drift zone in the current flow direction increases the dielectric strength, is however at the expense of the on-resistance.

Dem Kompensationsprinzip folgend ist es zur Reduktion des spezifischen Einschaltwiderstandes derartiger lateraler Bauelemente aus der DE 199 58 151 A1 oder der DE 198 40 032 C1 bekannt, eine Kompensationsstruktur mit benachbart angeordneten komplementär dotierten Zonen in der Driftzone vorzusehen, die sich im Sperrfall gegenseitig von Ladungsträgern ausräumen. Hieraus resultiert die Möglichkeit, bei gleichbleibender Spannungsfestigkeit die Driftzone höher zu dotieren, wodurch der Einschaltwiderstand sinkt.Following the compensation principle, it is for the reduction of the specific on-resistance of such lateral components of the DE 199 58 151 A1 or the DE 198 40 032 C1 It is known to provide a compensation structure with adjacently arranged complementarily doped zones in the drift zone, which eliminate each other from charge carriers in the blocking case. This results in the possibility of doping the drift zone higher while maintaining the same dielectric strength, as a result of which the on-resistance is reduced.

Diese komplementär dotierten Zonen, die sich jeweils langgestreckt in lateraler Richtung des Halbleiterkörpers zwischen den Anschlusszonen erstrecken, können beispielsweise durch aufeinanderfolgendes Abscheiden jeweils komplementär dotierter Epitaxieschichten hergestellt werden. Ein derartiges Aufbauprinzip ist allerdings kostenintensiv, da mehrere Epitaxieschritte und pro Epitaxieschicht ein bis zwei maskierte Dotierstoffimplantationen erforderlich sind.These complementary doped zones, each elongated in the lateral direction of the semiconductor body extend between the terminal zones, for example, by successive Separate each complementary doped epitaxial layers are produced. Such a construction principle However, it is costly because several epitaxy steps and pro Epitaxial layer one to two masked dopant implantations required are.

Bei vertikalen Halbleiterbauelementen ist es zur Reduzierung des Einschaltwiderstandes außerdem bekannt, isoliert gegenüber der Driftzone wenigstens eine in vertikaler Richtung des Halbleiterkörpers verlaufende Feldelektrode vorzusehen, die auf einem definierten Potential liegt. Diese Feldelektrode bewirkt im Sperrfall ebenfalls eine Kompensation von Ladungsträgern in der Driftzone, woraus sich die Möglichkeit ergibt, die Driftzone des Bauelements gegenüber Bauelementen ohne solche Feldelektrode bei gleichbleibender Spannungsfestigkeit höher zu dotieren, was wiederum zu einer Verringerung des Einschaltwiderstandes führt.at vertical semiconductor devices, it is to reduce the on-resistance Furthermore known, isolated opposite the drift zone at least one extending in the vertical direction of the semiconductor body Provide field electrode, which is at a defined potential. This field electrode also causes a compensation in the blocking case of carriers in the drift zone, which gives the possibility, the drift zone the component opposite Components without such field electrode with constant dielectric strength to dope higher, which in turn leads to a reduction of the on-resistance.

In der US 4,941,026 ist ein solches vertikales Bauelement mit einer Feldelektrode beschrieben, die auf einem festen Potential liegt.In the US 4,941,026 such a vertical device is described with a field electrode which is at a fixed potential.

Halbleiterbauelemente mit einer in der Driftzone angeordneten Feldelektrode sind außerdem in der US 6,717,230 B2 oder der US 6,555,873 B2 beschrieben.Semiconductor devices having a field electrode disposed in the drift zone are also known in the art US 6,717,230 B2 or the US 6,555,873 B2 described.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es ein laterales, eine Driftzone aufweisendes Halbleiterbauelement zur Verfügung zu stellen, das einen reduzierten spezifischen Einschaltwiderstand aufweist und das einfach und kostengünstig herstellbar ist.aim In the present invention, it is a lateral, a drift zone To provide exhibiting semiconductor device, the one has reduced specific on-resistance and that simple and cost-effective can be produced.

Dieses Ziel wird durch ein Halbleiterbauelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This The object is achieved by a semiconductor device having the features of the claim 1 and the features of claim 19 solved. Advantageous embodiments The invention are the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Halbleiterbauelement gemäß Anspruch 1 weist folgende Merkmale auf:

  • – einen Halbleiterkörper mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite,
  • – eine in dem Halbleiterkörper unterhalb der ersten Seite angeordnete, sich in einer ersten lateralen Richtung des Halb leiterkörpers zwischen einer ersten Anschlusszone und einer zweiten Anschlusszone erstreckende Driftzone, wobei die Driftzone wenigstens einen ersten Driftzonenabschnitt aufweist, der zwischen im wesentlichen parallel verlaufenden Abschnitten der ersten und zweiten Anschlusszone angeordnet ist, und wenigstens einen zweiten Driftzonenabschnitt aufweist, der zwischen im wesentlichen parallel verlaufenden Abschnitten der ersten und zweiten Anschlusszone angeordnet ist, wobei ein Übergang zwischen wenigstens einer der ersten und zweiten Anschlusszonen und der Driftzone in einem Eckbereich zwischen dem ersten und zweiten Driftzonenabschnitt abgewinkelt verläuft,
  • – wenigstens eine in dem ersten und zweiten Driftzonenabschnitt angeordnete, sich ausgehend von der ersten Seite in die Driftzone hinein erstreckende Feldelektrode, die im wesentlichen elektrisch isoliert gegenüber dem Halbleiterkörper angeordnet ist,
  • – eine im Eckbereich angeordnete, die Spannungsfestigkeit im Eckbereich erhöhende Struktur.
The semiconductor device according to the invention according to claim 1 has the following features:
  • A semiconductor body having a first side and a second side,
  • A drift zone arranged in the semiconductor body below the first side and extending in a first lateral direction of the semiconductor body between a first junction zone and a second junction zone, the drift zone having at least a first drift zone section arranged between substantially parallel sections of the first and second junction zones second terminal zone, and having at least one second drift zone section disposed between substantially parallel portions of the first and second junction zones, wherein a transition between at least one of the first and second junction zones and the drift zone in a corner region between the first and second drift zone sections angled,
  • At least one field electrode arranged in the first and second drift zone sections and extending from the first side into the drift zone, which is arranged substantially electrically insulated from the semiconductor body,
  • - A arranged in the corner area, the dielectric strength in the corner area increasing structure.

Eckstrukturen des erfindungsgemäßen Bauelements können dabei im Bereich einer tatsächlichen Ecke des in Draufsicht üblicherweise rechteckförmigen Halbleiterkörpers angeordnet sein, können allerdings auch im Innenbereich eines Halbleiterkörpers vorhanden sein.corner structures of the device according to the invention can thereby in the range of an actual Corner of in top view usually rectangular Semiconductor body can be arranged, however also be present in the interior of a semiconductor body.

Zur Vergrößerung der aktiven Bauelementfläche werden die erste Anschlusszone und die zweite Anschlussfläche nämlich häufig so ausgebildet, dass sie in Draufsicht eine kammartige Struktur besitzen. "Zähne" der kammartigen Struktur der ersten Anschlusszone greifen dabei zwischen "Zähne" der kammartigen Struktur der zweiten Anschlusszone, wobei die Driftzone meanderförmig zwischen den sich gegenüberliegenden Kammstrukturen der ersten und zweiten Anschlusszone verläuft und in den Bereichen, in denen der Halbleiterübergang zwischen der Driftzone und einer der ersten und zweiten Anschlusszone abgewinkelt verläuft, einen Eckbereich mit einer die Spannungsfestigkeit im Eckbereich erhöhenden Struktur besitzt.to Magnification of the active device area For example, the first terminal zone and the second pad will often do so formed so that they have a comb-like structure in plan view. "Teeth" of the comb-like structure of the first terminal zone grab between "teeth" of the comb-like Structure of the second junction zone, with the drift zone meandering between the opposite ones Comb structures of the first and second connection zone extends and in the areas where the semiconductor junction between the drift zone and one of the first and second connection zones is angled, a Corner area with a structure that increases the dielectric strength in the corner area has.

Das Halbleiterbauelement gemäß Anspruch 19 weist folgende Merkmale auf:

  • – einen Halbleiterkörper mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite,
  • – eine in dem Halbleiterkörper unterhalb der ersten Seite angeordnete, sich in einer ersten lateralen Richtung des Halbleiterkörpers zwischen einer ersten Anschlusszone und einer zweiten Anschlusszone erstreckende Driftzone,
  • – wenigstens eine in der Driftzone angeordnete, sich ausgehend von der ersten Seite in die Driftzone hinein erstreckende Feldelektrode,
  • – eine komplementär zu der Driftzone dotierte Halbleiterzone, die floatend in der Driftzone angeordnet ist und an welche die wenigstens eine Feldelektrode gekoppelt ist,
  • – eine an die Feldelektrode oder die floatend angeordnete Halbleiterzone angeschlossene Entladestruktur.
The semiconductor device according to claim 19 has the following features:
  • A semiconductor body having a first side and a second side,
  • A drift zone, which is arranged in the semiconductor body below the first side and extends in a first lateral direction of the semiconductor body between a first connection zone and a second connection zone,
  • At least one field electrode arranged in the drift zone and extending from the first side into the drift zone,
  • A semiconductor zone doped in a complementary manner to the drift zone, which is arranged floating in the drift zone and to which the at least one field electrode is coupled,
  • A discharge structure connected to the field electrode or the floating semiconductor zone.

Bei einem Halbleiterbauelement, bei dem die wenigstens eine Feldelektrode an eine floatend in der Driftzone angeordnete, komplementär zu der Driftzone dotierte Halbleiterzone angeschlossen ist, besteht die Gefahr, dass bei einem Schaltvorgang, bei dem das Bauelement vom sperrenden in den leitenden Zustand übergeht, Ladungsträger, d. h. Löcher bei einer n-dotierten Driftzone und p-dotierten floatenden Halbleiterzonen, nicht schnell genug in diese floatenden Halbleiterzonen zufließen können, so dass die Feldplatte während des Einschaltens kapazitiv auf ein negatives Potential gezogen wird.at a semiconductor device, wherein the at least one field electrode to a floating in the drift zone, complementary to the Driftzone doped semiconductor zone is connected, there is the Danger that during a switching operation in which the device from blocking in the conducting state, charge carriers, d. H. holes at an n-doped Drift zone and p-doped floating semiconductor zones, not fast enough to flow into these floating semiconductor zones, leaving the field plate while switching on is capacitively pulled to a negative potential.

Dieses negative Potential bewirkt eine Ausräumung von Ladungen in der Driftzone und kann den Stromfluss bei Wiedereinschalten, d.h. nach einem Übergang vom sperrenden in den leitenden Zustand, deutlich reduzieren, bis das Potential der Feldplatten durch Leckströme wieder angehoben wird. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Entladestruktur wird dieses Problem behoben.This negative potential causes an elimination of charges in the drift zone and can reduce the current flow when it is switched back on, i. after a transition from the blocking to the conductive state, significantly reducing until the potential of the field plates is raised again by leakage currents. By the invention provided Discharge structure solves this problem.

Wesentlich für die Erhöhung der Spannungsfestigkeit des Bauelements in der Driftzone bzw. in den zwischen parallelen Abschnitten der Driftzone angeordneten Driftzonenabschnitten ist das Vorhandensein der wenigstens einen Feldelektrode, die im wesentlichen gegenüber der Driftzone isoliert ist.Essential for the increase the dielectric strength of the device in the drift zone or in the drift zone sections arranged between parallel sections of the drift zone is the presence of the at least one field electrode, which is substantially across from the drift zone is isolated.

Im Gegensatz zu einer Kompensationsstruktur mit mehreren benachbart zueinander angeordneten und jeweils komplementär dotierten Halbleiterzonen ist eine sich ausgehend von der ersten Seite in die Driftzone hinein erstreckende Feldplatte einfach und kostengünstig herstellbar. So ist im einfachsten Fall zur Herstellung einer solchen Feldplatte lediglich die Erzeugung eines Grabens in der Driftzone ausgehend von der ersten Seite, das Herstellen einer Isolationsschicht an den Grabenseitenwänden und das Auffüllen des Grabens mit einem Elektrodenmaterial erforderlich.in the Contrary to a compensation structure with several adjacent mutually arranged and each complementary doped semiconductor zones is one going from the first page into the drift zone extending field plate easy and inexpensive to produce. So is in the simplest case for producing such a field plate only the Creation of a trench in the drift zone starting from the first Side, making an insulating layer on the trench sidewalls and the padding trenching with an electrode material required.

Diese aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise einem Metall oder einem hochdotierten Halbleitermaterial, bestehende und gegenüber der Driftzone isolierte Feldplatte bewirkt bei sperrendem Bauelement eine teilweise Kompensation der in der Driftzone vorhandenen Ladungsträger. Hieraus ergibt sich die Möglichkeit, die Driftzone bei gleichbleibender Spannungsfestigkeit des Bauelements höher zu dotieren – als bei einem lateralen Bauelement ohne solche Feldelektrode, und damit den Einschaltwiderstand zu reduzieren. Zur Erzielung dieser Kompensationswirkung wird die wenigstens eine Feldplatte je nach Ausführungsform auf eines der Potentiale der Anschlusszonen oder auf ein Potential, das von den Potentialverhältnissen in der Driftzone abgeleitet ist, gelegt.This field plate, which consists of an electrically conductive material, for example a metal or a highly doped semiconductor material, and is insulated from the drift zone, causes a partial compensation of the charge carriers present in the drift zone in the case of a blocking component. This results in the possibility of doping the drift zone with a constant dielectric strength of the component higher - than in a lateral device without such field electrode, and thus to reduce the on-resistance. In order to achieve this compensation effect, the at least one field plate, depending on the embodiment, is set to one of the potentials of the connection zones or to a potential which is derived from the potential conditions in the drift zone.

Vorzugsweise sind in einer zweiten lateralen Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der ersten lateralen Richtung verläuft wenigstens zwei beabstandet zueinander angeordnete Feldelektroden vorhanden, wodurch eine verbesserte Kompensationswirkung in dem Abschnitt der Driftzone zwischen je zwei benachbarten Feldelektroden erzielt wird.Preferably are in a second lateral direction, which are substantially perpendicular at least two spaced apart from the first lateral direction arranged field electrodes are present, whereby an improved Compensation effect in the section of the drift zone between each two adjacent field electrodes is achieved.

Die wenigstens eine Feldelektrode ist vorzugsweise plattenförmig ausgebildet und erstreckt sich in ihrer Längsrichtung entlang der ersten lateralen Richtung in der Driftzone. In vertikaler Richtung erstreckt sich diese plattenförmige Feldelektrode vorzugsweise in etwa so weit wie die Driftzone in den Halbleiterkörper hinein.The at least one field electrode is preferably plate-shaped and extends in its longitudinal direction along the first lateral direction in the drift zone. In vertical Direction, this plate-shaped field electrode preferably extends approximately as far as the drift zone into the semiconductor body.

Zur Erhöhung der Kompensationswirkung besteht die Möglichkeit in der Driftzone mehrere in der ersten lateralen Richtung beabstandet zueinander angeordnete Feldelektroden vorzusehen, die vorzugsweise auf unterschiedlichen Potentialen liegen.to increase the compensation effect is possible in the drift zone a plurality of spaced in the first lateral direction to each other to provide arranged field electrodes, preferably on different Potentials are.

Diese unterschiedlichen Potentiale sind so gewählt, dass im Sperrfall des Bauelements, wenn das Potential in der Driftzone ausgehend von einer der Anschlusszonen in lateraler Richtung ansteigt, das Potential der Feldelektroden von Feldelektrode zu Feldelektrode ansteigt, um für alle Feldelektroden eine möglichst gleiche Spannungsbelastung der sie umgebenden Isolationsschicht zu erreichen.These different potentials are chosen so that in the blocking case of Device, when the potential in the drift zone starting from one of the Connecting zones in the lateral direction increases, the potential of the Field electrodes from field electrode to field electrode increases to a field for all electrodes preferably equal stress on the surrounding insulating layer to reach.

Diese unterschiedlichen Potentiale können beispielsweise durch eine zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone angeordnete Zenerdiodenkette mit Zwischenabgriffen erzeugt werden. Eine solche Zenerdiodenkette und deren Realisierung ist beispielsweise in der DE 199 54 600 C1 beschrieben, auf die diesbezüglich Bezug genommen wird.These different potentials can be generated, for example, by means of a Zener diode chain with intermediate taps arranged between the first and second connection zones. Such Zener diode chain and its realization is for example in the DE 199 54 600 C1 to which reference is made in this regard.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die wenigstens eine Feldplatte an eine komplementär zu der Driftzone dotierte Halbleiterzone zu koppeln, die floatend in der Driftzone angeordnet ist, wobei sich diese Halbleiterzone vorzugsweise in der ersten lateralen Richtung auf der Höhe der Feldelektrode befindet.at an embodiment the invention is provided, the at least one field plate a complementary one to couple to the drift zone doped semiconductor zone, the floating is arranged in the drift zone, wherein this semiconductor zone preferably in the first lateral direction at the height of the field electrode located.

In dem Bauelement bildet sich bei Anlegen einer Sperrspannung eine Raumladungszone in der Driftzone aus, die sich mit zunehmender Sperrspannung in lateraler Richtung ausbreitet. Die wenigstens eine floatend in der Driftzone angeordnete Halbleiterzone bewirkt im Sperrfall, dass die ihr zugeordnete elektrisch leitende und gegenüber der Driftzone isolierte Feldelektroden ein Potential annimmt, das dem Potential der Raumladungszone an der Position der floatenden Halbleiterzonen entspricht. Davon ausgehend, dass sich die floatende Halbleiterzone in lateraler Richtung im Bereich der Position der Feldelektrode befindet, muss die Spannungsfestigkeit der die Feldelektrode umgebenden Isolationsschicht nur so groß sein wie die Spannungsdifferenz in der Driftzone zwischen der Position der floatenden Halbleiterzone und der Position im Bereich des in lateraler Richtung am weitesten entfernten Punktes der Feldelektrode. Befindet sich diese floatend angeordnete Halbleiterzone in der ersten lateralen Richtung knapp neben der Feldelektrode, so entspricht die maximal auftretende Spannung zwischen der Feldelektrode und der umgebenden Driftzone dem Spannungsabfall entlang der Feldelektrode in der Driftzone.In the device forms when applying a reverse voltage a Space charge zone in the drift zone, which increases with increasing blocking voltage spread in a lateral direction. The at least one floating in the drift zone arranged semiconductor zone causes in the case of blocking, that their associated electrically conductive and opposite the Driftzone isolated field electrodes assumes a potential that is the potential the space charge zone at the position of the floating semiconductor zones equivalent. Assuming that the floating semiconductor zone in the lateral direction in the region of the position of the field electrode is located, the dielectric strength must surround the field electrode Insulation layer just be that big like the voltage difference in the drift zone between the position the floating semiconductor zone and the position in the area of lateral direction farthest point of the field electrode. This floating semiconductor zone is located in the first lateral direction just beside the field electrode, so corresponds the maximum occurring voltage between the field electrode and the surrounding drift zone the voltage drop along the field electrode in the drift zone.

Bei der Ausführungsform, bei der mehrere in der ersten lateralen Richtung beabstandet zueinander angeordnete Feldelektroden vorhanden sind, ist den Feldelektroden jeweils eine floatend in der Driftzone angeordnete Halbleiterzone zugeord net, die sich im Bereich der Position der zugeordneten Feldelektrode befindet.at the embodiment, at the plurality of spaced in the first lateral direction to each other arranged field electrodes are present, the field electrodes each one floating in the drift zone arranged semiconductor zone zugeord net, which is in the range of the position of the associated field electrode located.

Die wenigstens eine Feldelektrode ist vorzugsweise über einen oberhalb der ersten Seite angeordneten Anschlusskontakt an die floatend in der Driftzone angeordnete Halbleiterzone angeschlossen, die sich in diesem Fall an die erste Seite anschließt.The at least one field electrode is preferably above one above the first one Side arranged terminal contact to the floating in the drift zone arranged semiconductor zone connected in this case connects to the first page.

Ist die Driftzone des Bauelements beispielsweise mittels eines Diffusionsverfahrens dotiert worden, so nimmt die Ladungsträgerkonzentration ausgehend von der ersten Seite in vertikaler Richtung der Driftzone üblicherweise ab. Um den Feldverlauf des elektrischen Feldes in diesem Fall zu optimieren verjüngt sich die Feldelektrode in vertikaler Richtung des Halbleiterkörpers ausgehend von der ersten Seite vorzugsweise, bzw. die Breite eines Grabens, in dem die Elektrode angeordnet ist, verringert sich mit zunehmender Tiefe. Die Dicke der die Feldplatte umgebenden Isolationsschicht bleibt dabei vorzugsweise überall gleich.is the drift zone of the device, for example by means of a diffusion process has been doped, so the charge carrier concentration increases from the first side in the vertical direction of the drift zone usually from. To the field pattern of the electric field in this case too optimize rejuvenated the field electrode starting in the vertical direction of the semiconductor body from the first side, preferably, or the width of a trench, in which the electrode is arranged decreases with increasing Depth. The thickness of the insulating layer surrounding the field plate stays preferably everywhere equal.

Wie oben erläutert, variiert die Spannungsbelastung einer die Feldelektrode umgebenden Isolationsschicht im Sperrfall wegen des sich entlang der Feldplatte ändernden Potentials in der Driftzone. Zur Vermeidung von Spannungsdurchbrüchen dieser Isolationsschicht variiert vorzugsweise die Dicke der Isolationsschicht in der ersten lateralen Richtung derart, dass diese Dicke in der Richtung zunehmender Spannungsbelastung ebenfalls zunimmt.As explained above, the voltage stress of an insulating layer surrounding the field electrode in the case of blocking varies because of the potential changing in the drift zone along the field plate. In order to avoid voltage breakdowns of this insulating layer, the thickness of the insulating layer in the first lateral direction preferably varies such that this thickness increases in the direction Stress load also increases.

Bei einer Ausführungsform mit wenigstens zwei in der zweiten lateralen Richtung des Bauelements beabstandet zueinander abgeordneten Feldelektroden sind vorzugsweise zusätzliche Maßnahmen getroffen, um den Verlauf des elektrischen Feldes in der Driftzone und hierbei insbesondere die "Durchbruchsstelle" festzulegen, von der bei Erreichen der maximalen Sperrspannung des Bauelements ein Spannungsdurchbruch ausgeht.at an embodiment with at least two in the second lateral direction of the device spaced-apart field electrodes are preferably additional activities taken to the course of the electric field in the drift zone and in particular to fix the "breakthrough point" of the on reaching the maximum reverse voltage of the device Voltage breakdown goes out.

Beim Spannungsdurchbruch kommt es zu einem Lawineneffekt, bei dem Ladungsträger, also Elektronen und Löcher, aufgrund der hohen elektrischen Feldstärke in der Driftzone weitere Ladungsträger generieren. Die Eigenschaften des Bauelements sind abhängig von der Wegstrecke, die die Ladungsträger beim Lawinendurchbruch bis zu der jeweiligen komplementär zu den Ladungsträgern gepolten Anschlusszone zurücklegen, und sind damit abhängig von der Position der Durchbruchsstelle in der Driftzone. Vorzugsweise liegt diese Stelle in der ersten lateralen Richtung in der Mitte der Driftzone.At the Voltage breakthrough leads to an avalanche effect in which charge carriers, ie electrons and holes, due to the high electric field strength in the drift zone more charge carrier to generate. The properties of the device depend on the distance traveled by the carriers during the avalanche breakthrough up to the respective complementary to the load carriers cover polarized connection zone, and are dependent on it from the position of the breakthrough point in the drift zone. Preferably this point lies in the middle in the first lateral direction the drift zone.

Die Position der Durchbruchstelle kann durch eine geeignete Geometrie oder Positionierung der wenigstens zwei Feldelektroden, aus welcher eine lokale Feldüberhöhung resultiert, eingestellt werden. Bei einer Ausführungsform ist hierbei vorgesehen, dass die beiden Feldelektroden plattenförmig ausgebildet sind, wobei wenigstens eine der Elektroden schräg bezogen auf die erste laterale Richtung, die die Hauptstromflussrichtung in der Driftzone definiert, angeordnet ist. Aufgrund der schrägen Anordnung wenigstens einer der Elektroden variiert der Abstand der beiden Feldelektroden in der Hauptstromrichtung, wobei der Durchbruchsort in der Driftzone im Bereich des kleinsten Abstandes liegt, an dem die größte Feldüberhöhung vorliegt.The Position of the penetration point can be determined by a suitable geometry or positioning the at least two field electrodes, one of which local field exaggeration results be set. In one embodiment, this is provided that the two field electrodes are plate-shaped, wherein at least one of the electrodes obliquely with respect to the first lateral Direction that defines the main flow direction in the drift zone, is arranged. Due to the oblique arrangement of at least one of the electrodes varies the distance between the two field electrodes in the main flow direction, wherein the breakthrough location in the drift zone in Range of the smallest distance is at which the largest field elevation exists.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens eine der Feldelektroden einen sich in der zweiten lateralen Richtung erstreckenden Vorsprung aufweist, um lokal im Bereich dieses Vorsprungs den Abstand zu der benachbarten Feldelektrode zu verringern, und dadurch eine Überhöhung des elektrischen Feldes in diesem Bereich zu erhalten.at a further embodiment it is provided that at least one of the field electrodes is a in the second lateral direction extending projection, locally to the distance to the adjacent field electrode in the region of this projection to reduce, and thereby an exaggeration of the to get electric field in this area.

Der Feldverlauf in lateraler Richtung kann auch über die Dicke der die Feldplatte umgebenden Isolationsschicht eingestellt werden oder die Dotierung der Driftzone in der ersten lateralen Richtung des Bauelements eingestellt werden.Of the Field course in the lateral direction may also vary across the thickness of the field plate surrounding insulation layer can be adjusted or the doping the drift zone set in the first lateral direction of the device become.

In entsprechender Weise kann der Durchbruchsort in vertikaler Richtung des Bauelements über die Geometrie zweier benachbarter Feldplatten oder über die Dotierung der Driftzone in vertikaler Richtung eingestellt werden, wobei der Durchbruchsort vorzugsweise beabstandet zu der ersten Seite des Bauelements in der Tiefe liegt.In corresponding manner, the breakthrough location in the vertical direction of the device over the geometry of two adjacent field plates or over the Doping of the drift zone can be adjusted in the vertical direction, wherein the breakthrough location preferably spaced from the first side of the device lies in the depth.

Hierzu ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, die Feldelektrode mit zunehmender Tiefe zu verbreitern, um dadurch in der Tiefe des Bauelements den Abstand zweier benachbarter Feldelektroden zu verringern und dadurch den Durchbruchsort festzulegen.For this is in one embodiment provided to widen the field electrode with increasing depth, thereby by the distance of two adjacent in the depth of the component To reduce field electrodes and thereby set the breakthrough site.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, zur Einstellung des Durchbruchsortes die Dotierung in vertikaler Richtung des Bauelements zu variieren, und hierbei insbesondere durch eine lokal erhöhte oder verringerte effektive Dotierungskonzentration eine Überhöhung des elektrischen Feldes an einer gewünschten Position zu erreichen. Die lokale Variation der Dotierung kann beispielsweise durch eine Implantation von Dotierstoffatomen desselben oder des zu der Driftzone komplementären Leitungstyps und gegebenenfalls eine Ausdiffusion der implantierten Ladungsträger erfolgen.at a further embodiment is provided to adjust the penetration point, the doping to vary in the vertical direction of the device, and this especially by a locally increased or decreased effective Doping concentration an increase of the electric field at a desired Reach position. The local variation of the doping can be, for example by an implantation of dopant atoms of the same or the complementary to the drift zone Conduction type and possibly an outdiffusion of the implanted charge carrier respectively.

Durch eine lokal erhöhte oder verringerte effektive Dotierung der Driftzone kann neben der Position des Durchbruchsortes in vertikaler Richtung selbstverständlich auch die Position des Durchbruchsortes in lateraler Richtung eingestellt werden.By a locally elevated or reduced effective doping of the drift zone may be in addition to the Position of the breakthrough location in the vertical direction, of course, too set the position of the breakthrough site in the lateral direction become.

Das Bauelement mit der sich in lateraler Richtung des Halbleiterkörpers erstreckenden Driftzone ist bei einer Ausführungsform so ausgebildet, dass sowohl die erste als auch die zweite Anschlusszone an der ersten Seite des Bauelements kontaktierbar sind. Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Anschlusszone an der ersten Seite des Halbleiterkörpers und die zweite Anschlusszone an der der ersten Seite abgewandten zweiten Seite des Halbleiterkörpers kontaktierbar ist. In diesem Fall erstreckt sich die zweite Anschlusszone in vertikaler Richtung des Bauelements in den Halbleiterkörper hinein und schließt sich an eine Halbleiterzone desselben Leitungstyps im Bereich der zweiten Seite des Halbleiterkörpers an, wobei diese Halbleiterschicht als Anschluss für die zweite Anschlusszone dient.The Component with the extending in the lateral direction of the semiconductor body Drift zone is in one embodiment designed so that both the first and the second connection zone can be contacted on the first side of the device. At a another embodiment is provided that the first connection zone on the first page of the semiconductor body and the second terminal zone on the second side facing away from the first side Contactable side of the semiconductor body is. In this case, the second connection zone extends in vertical Direction of the device in the semiconductor body into and closes to a semiconductor zone of the same conductivity type in the region of the second Side of the semiconductor body , wherein this semiconductor layer as a connection for the second connection zone serves.

Die vorliegende Erfindung ist auf beliebige laterale Halbleiterbauelemente anwendbar, die eine Driftzone zur Aufnahme einer Spannung im Sperrfall aufweisen.The The present invention is directed to any lateral semiconductor devices applicable, which have a drift zone for receiving a voltage in the case of blocking.

So ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, das Bauelement als Diode auszubilden. In diesem Fall sind die erste und zweite Anschlusszone, zwischen denen sich die Driftzone erstreckt, komplementär zueinander dotiert.So is in one embodiment provided to form the device as a diode. In this case are the first and second connection zones, between which the Drift zone extends, complementary doped to each other.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Bauelement als Feldeffekttransistor, insbesondere als MOSFET oder IGBT, ausgebildet ist. Bei einem solchen Bauelement ist eine erste Anschlusszone vorhanden, die vom selben Leitungstyp wie die Driftzone ist, wobei zwischen dieser ersten Anschlusszone und der Driftzone eine komplementär dotierte Kanalzone angeordnet ist. Benachbart zu dieser Kanalzone ist eine isoliert gegenüber dem Halbleiterkörper angeordnete Ansteuerelektrode vorhanden.In a further embodiment is present seen that the device as a field effect transistor, in particular as a MOSFET or IGBT is formed. In such a device, a first connection zone is present, which is of the same conductivity type as the drift zone, wherein between this first connection zone and the drift zone, a complementarily doped channel zone is arranged. Adjacent to this channel zone, a drive electrode arranged in isolation with respect to the semiconductor body is present.

Diese Ansteuerelektrode ist bei einer Ausführungsform oberhalb der ersten Seite des Halbleiterkörpers angeordnet und erstreckt sich bei einer weiteren Ausführungsform in vertikaler Richtung in den Halbleiterkörper hinein. Die erste Anschlusszone bildet bei einem MOSFET dessen Source-Zone und bei einem IGBT dessen Emitterzone, während die zweite Anschlusszone bei einem MOSFET dessen Drain-Zone und bei einem IGBT dessen Kollektorzone bildet. Diese zweite Anschlusszone ist bei einem MOSFET vom selben Leitungstyp wie die erste Anschlusszone und bei einem IGBT komplementär zu der ersten Anschlusszone dotiert.These Drive electrode is in one embodiment above the first Side of the semiconductor body arranged and extends in a further embodiment in the vertical direction into the semiconductor body. The first connection zone forms in a MOSFET whose source zone and in an IGBT its emitter zone, while the second terminal zone in a MOSFET whose drain zone and at an IGBT forms its collector zone. This second connection zone is of the same conductivity type as the first junction zone in a MOSFET and complementary in an IGBT doped to the first junction zone.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Figuren näher erläutert.The The present invention will now be described with reference to exemplary embodiments explained in more detail in figures.

1 zeigt ein als lateraler Feldeffekttransistor ausgebildeten Halbleiterbauelements mit einer in einer Driftzone angeordneten Feldplatte. 1 shows a formed as a lateral field effect transistor semiconductor device with a arranged in a drift zone field plate.

2 zeigt ein als laterale Diode ausgebildetes Halbleiterbauelement mit einer in einer Driftzone angeordneten Feldplatte. 2 shows a formed as a lateral diode semiconductor device with a arranged in a drift zone field plate.

3 zeigt ein als laterale Schottky-Diode ausgebildetes laterales Halbleiterbauelement mit einer in einer Driftzone angeordneten Feldplatte. 3 shows a formed as a lateral Schottky diode lateral semiconductor device with a arranged in a drift zone field plate.

4 zeigt ein eines als lateraler Feldeffekttransistor ausgebildetes Halbleiterbauelement. 4 shows a designed as a lateral field effect transistor semiconductor device.

5 zeigt ein gegenüber dem Bauelement in 4 abgewandeltes Bauelement. 5 shows a relative to the component in 4 modified component.

6 zeigt ein Bauelement gemäß einer weiteren Abwandlung eines Halbleiterbauelements gemäß 4. 6 shows a component according to a further modification of a semiconductor device according to 4 ,

7 zeigt ein laterales Halbleiterbauelement mit mehreren beabstandet zueinander in einer Driftzone angeordneten Feldelektroden, die im Sperrfall des Bauelements auf unterschiedlichen Potentialen liegen. 7 shows a lateral semiconductor device having a plurality of spaced apart arranged in a drift zone field electrodes, which lie in the blocking case of the device at different potentials.

8 veranschaulicht eine Abwandlung des in 7 dargestellten Bauelements. 8th illustrates a modification of the in 7 illustrated component.

9 zeigt ein Halbleiterbauelement mit einer Feldelektrodenanordnung zur Einstellung des Durchbruchsortes in lateraler Richtung. 9 shows a semiconductor device with a field electrode arrangement for adjusting the breakthrough location in the lateral direction.

10 zeigt ein weiteres Halbleiterbauelement mit einer Feldelektrodenanordnung zur Einstellung des Durchbruchsortes in lateraler Richtung. 10 shows a further semiconductor device with a field electrode arrangement for adjusting the breakthrough location in the lateral direction.

11 zeigt einen Querschnitt durch ein Halbleiterbauelement mit einer Feldelektrodenanordnung zur Einstellung des Durchbruchsortes in vertikaler Richtung. 11 shows a cross section through a semiconductor device with a field electrode arrangement for adjusting the breakdown location in the vertical direction.

12 zeigt einen Querschnitt durch ein Halbleiterbauelement mit einer lokal in der Driftzone erhöhten oder verringerten Dotierung zur Einstellung des Durchbruchsortes in vertikaler Richtung. 12 shows a cross section through a semiconductor device with a locally increased or decreased in the drift zone doping for adjusting the breakdown location in the vertical direction.

13 zeigt ein laterales Halbleiterbauelement gemäß 7 mit einer erfindungsgemäßen Entladestruktur gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. 13 shows a lateral semiconductor device according to 7 with a discharge structure according to the invention according to a first embodiment.

14 zeigt ein laterales Halbleiterbauelement gemäß 7 mit einer erfindungsgemäßen Entladestruktur gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. 14 shows a lateral semiconductor device according to 7 with a discharge structure according to the invention according to a second embodiment.

15 zeigt ein laterales Halbleiterbauelement gemäß 7 mit einer erfindungsgemäßen Entladestruktur gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. 15 shows a lateral semiconductor device according to 7 with a discharge structure according to the invention according to a third embodiment.

16 zeigt in Draufsicht bevorzugte Geometrien für Feldelektroden bei dem in 15 dargestellten Halbleiterbauelement. 16 shows in plan view preferred geometries for field electrodes in the in 15 illustrated semiconductor device.

17 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung von Feldelektroden gemäß 16. 17 FIG. 3 illustrates a method of fabricating field electrodes according to FIG 16 ,

18 zeigt im Querschnitt ein Halbleiterbauelement gemäß 7 mit einer sich in vertikaler Richtung in den Halbleiterkörper hinein erstreckenden Ansteuerelektrode. 18 shows in cross section a semiconductor device according to 7 with a drive electrode extending in a vertical direction into the semiconductor body.

19 zeigt eine Abwandlung des Bauelements gemäß 18. 19 shows a modification of the device according to 18 ,

20 zeigt ausschnittsweise einen Eckbereich eines erfindungsgemäßen lateralen Halbleiterbauelements, mit einer Eckstruktur gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. 20 shows a detail of a corner region of a lateral semiconductor device according to the invention, with a corner structure according to a first embodiment.

21 zeigt ausschnittsweise einen Eckbereich eines erfindungsgemäßen lateralen Halbleiterbauelements, mit einer Eckstruktur gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. 21 shows a detail of a corner region of a lateral semiconductor device according to the invention, with a corner structure according to a second embodiment.

22 zeigt ausschnittsweise einen Eckbereich eines erfindungsgemäßen lateralen Halbleiterbauelements, mit einer Eckstruktur gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. 22 shows a detail of a corner region of a lateral semiconductor device according to the invention, with a corner structure according to a third embodiment.

23 zeigt ausschnittsweise einen Eckbereich eines erfindungsgemäßen lateralen Halbleiterbauelements, mit einer Eckstruktur gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. 23 shows a detail of a corner region of a lateral semiconductor device according to the invention, with a corner structure according to a fourth embodiment.

24 zeigt ausschnittsweise einen Eckbereich eines erfindungsgemäßen lateralen Halbleiterbauelements, mit einer Eckstruktur gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. 24 shows a detail of a corner region of a lateral semiconductor device according to the invention, with a corner structure according to a fifth embodiment.

25 zeigt ausschnittsweise einen Eckbereich eines erfindungsgemäßen lateralen Halbleiterbauelements, mit einer Eckstruktur gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel. 25 shows a detail of a corner region of a lateral semiconductor device according to the invention, with a corner structure according to a sixth embodiment.

26 zeigt in Draufsicht ein Halbleiterbauelement das eine erste und zweite Anschlusszone mit einer ineinander greifenden kammartigen Struktur besitzt. 26 shows in plan view a semiconductor device having a first and second terminal zone with an intermeshing comb-like structure.

In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Halbleiterbereiche und Teile mit gleicher Bedeutung.In denote the figures, unless otherwise indicated, like reference numerals Same semiconductor regions and parts with the same meaning.

1 zeigt ein laterales Halbleiterbauelements, das als Feldeffekttransistor ausgebildet ist, wobei 1a das Bauelement in Seitenansicht im Querschnitt und 1b einen Querschnitt durch die in 1a eingezeichnete Schnittebene A-A zeigt. Das Bauelement umfasst einen Halbleiterkörper 100 mit einer ersten Seite 101, die in dem dargestellten Beispiel die Vorderseite bildet, und einer zweiten Seite 102, die in dem dargestellten Beispiel die Rückseite bildet. Im Bereich der Vorderseite 101 sind erste und zweite dotierte Anschlusszonen 20, 30 in den Halbleiterkörper 100 eingebracht, die bei einem MOSFET dessen Source-Zone und dessen Drain-Zone und bei einer IGBT dessen Emitterzone und Kollektorzone bilden. In einer ersten lateralen Richtung des Halbleiterkörpers 100, die zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone 20, 30 verläuft, erstreckt sich eine Driftzone 40 zwischen diesen Anschlusszonen, wobei zwischen der ersten Zone 20 und der Driftzone 40 eine komplementär zu der ersten Zone 20 und der Driftzone 40 dotierte Kanalzone bzw. Body-Zone 60 angeordnet ist. Isoliert gegenüber dem Halbleiterkörper 100 und benachbart zu der Body-Zone 60 ist eine Ansteuerelektrode 70 vorhanden, die die Gate-Elektrode des Bauelements bildet, und die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel oberhalb der Vorderseite 101 des Bauelements angeordnet ist. 1 shows a lateral semiconductor device, which is designed as a field effect transistor, wherein 1a the device in side view in cross section and 1b a cross section through the in 1a drawn section plane AA shows. The component comprises a semiconductor body 100 with a first page 101 which in the illustrated example forms the front side and a second side 102 which forms the back in the example shown. In the area of the front 101 are first and second doped junction zones 20 . 30 in the semiconductor body 100 introduced, which form in a MOSFET whose source region and its drain region and in an IGBT its emitter region and collector region. In a first lateral direction of the semiconductor body 100 between the first and second connection zones 20 . 30 runs, extends a drift zone 40 between these connection zones, being between the first zone 20 and the drift zone 40 one complementary to the first zone 20 and the drift zone 40 doped channel zone or body zone 60 is arranged. Isolated from the semiconductor body 100 and adjacent to the body zone 60 is a drive electrode 70 present, which forms the gate electrode of the device, and in the illustrated embodiment, above the front 101 of the component is arranged.

Das die Driftzone 40 des Bauelements bildende Halbleitergebiet ist in dem Beispiel oberhalb eines Halbleitersubstrats 10 angeordnet, das vorzugsweise komplementär zu der Driftzone 40 dotiert ist und das die Rückseite 102 des Halbleiterkörpers 100 bildet. Es sei darauf hingewiesen, dass die Abmessungen in 1a nicht maßstabsgetreu sind. Das Halbleitersubstrat 10 ist üblicherweise wesentlich dicker als die Driftzone 40, wobei das die Driftzone 40 bildende Halbleiter gebiet mittels eines Epitaxieverfahrens auf dem Halbleitersubstrat 10 hergestellt ist.The drift zone 40 The device forming semiconductor region is in the example above a semiconductor substrate 10 arranged, which is preferably complementary to the drift zone 40 is doped and that the back 102 of the semiconductor body 100 forms. It should be noted that the dimensions in 1a not to scale. The semiconductor substrate 10 is usually much thicker than the drift zone 40 where is the drift zone 40 forming semiconductor region by means of an epitaxial growth on the semiconductor substrate 10 is made.

Das Bauelement umfasst weiterhin mehrere in der Driftzone 40 angeordnete, plattenförmig ausgebildete, sich ausgehend von der Vorderseite 101 in die Driftzone 40 hinein erstreckende Feldplatten 50, 50', die mittels Isolationsschichten 52 gegenüber der Driftzone 40 bzw. dem Halbleiterkörper 100 isoliert sind.The device further includes several in the drift zone 40 arranged, plate-shaped, starting from the front 101 in the drift zone 40 into extending field plates 50 . 50 ' , by means of insulation layers 52 opposite the drift zone 40 or the semiconductor body 100 are isolated.

Wie insbesondere der Darstellung in 1b zu entnehmen ist, erstrecken sich die erste Anschlusszone 20, die Body-Zone 60, die Gate-Elektrode 70 sowie die zweite Anschlusszone 30 langgestreckt in einer zweiten lateralen Richtung, die senkrecht zu der ersten lateralen Richtung verläuft. In der ersten lateralen Richtung ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 jeweils nur eine Feldplatte zwischen den Anschlusszonen in der Driftzone angeordnet, während in der zweiten lateralen Richtung beabstandet zueinander mehrere solcher Feldplatten vorhanden sind.As in particular the representation in 1b can be seen extending the first connection zone 20 , the body zone 60 , the gate electrode 70 as well as the second connection zone 30 elongated in a second lateral direction that is perpendicular to the first lateral direction. In the first lateral direction is in the embodiment according to 1 in each case only one field plate is arranged between the connection zones in the drift zone, while a plurality of such field plates are present at a distance from one another in the second lateral direction.

Die wenigstens eine Feldplatte 50 ist in nicht näher dargestellter Weise vorzugsweise an die erste oder zweite Anschlusszone 20, 30 oder an die Gate-Elektrode 70 angeschlossen.The at least one field plate 50 is preferably not shown in the first or second connection zone 20 . 30 or to the gate electrode 70 connected.

Die Feldplatte 50, die sich auf einem definierten Potential befindet, bewirkt bei sperrendem Bauelement, also dann, wenn kein Ansteuerpotential an der Gate-Elektrode 70 anliegt und sich eine Raumladungszone ausgehend von dem pn-Übergang zwischen der Body-Zone 60 und der Driftzone 40 ausbildet, eine teilweise Kompensation der in der Driftzone 40 vorhandenen Ladungsträger. Aufgrund dieser teilweisen Kompensation der Ladungsträger in der Driftzone 40 besteht bei dem Bauelement gemäß 1 die Möglichkeit, die Driftzone höher als bei herkömmlichen lateralen Bauelementen zu dotieren, ohne dass hieraus eine Reduktion der Spannungsfestigkeit des Bauelements resultiert.The field plate 50 , Which is at a defined potential, causes in blocking component, that is, when no drive potential at the gate electrode 70 is present and a space charge zone starting from the pn junction between the body zone 60 and the drift zone 40 trains, a partial compensation in the drift zone 40 existing charge carriers. Due to this partial compensation of the charge carriers in the drift zone 40 exists in the device according to 1 the ability to dope the drift zone higher than conventional lateral devices, without resulting in a reduction of the dielectric strength of the device.

Das erläuterte Prinzip funktioniert sowohl bei Feldeffekttransistoren, die als MOSFET ausgebildet sind, als auch bei Feldeffekttransistoren, die als IGBT ausgebildet sind. Bei einem MOSFET sind die Source-Zone 20 und die Drain-Zone 30 vom gleichen Leitungstyp wie die Driftzone 40, wobei die Driftzone 40 schwächer als die Source-Zone 20 und die Drain-Zone 30 dotiert sind. Bei einem n-leitendem MOSFET sind diese Zonen 20, 30 und die Driftzone 40 n-dotiert. Bei einem als IGBT ausgebildeten Bauelement dient die erste Anschlusszone 20 als Emitterzone, die üblicherweise n-dotiert ist, während die zweite Anschlusszone 30, die komplementär zu der Emitterzone 20 dotiert ist, die Kollektorzone des Bauelements bildet. Die Driftzone 40 ist vom selben Leitungstyp wie die Emitterzone 20, jedoch schwächer dotiert.The principle explained works both with field effect transistors, which are designed as MOSFET, as well as with field effect transistors, which are designed as IGBT. For a MOSFET, the source zone is 20 and the drain region 30 of the same conductivity type as the drift zone 40 , where the drift zone 40 weaker than the source zone 20 and the drain zone 30 are doped. For an n-type MOSFET are these zones 20 . 30 and the drift zone 40 n-doped. In a device designed as an IGBT, the first connection zone is used 20 as the emitter zone, which is usually n-doped, while the second terminal zone 30 that is complementary to the emitter zone 20 is doped, forms the collector region of the device. The drift zone 40 is of the same conductivity type as the emitter zone 20 , but weaker.

Bei sperrendem Bauelement ist ein Spannungsabfall in der Driftzone 40 zwischen der Kanalzone 60 und der zweiten Anschlusszone 30 vorhanden. Unter der Annahme, dass die Feldplatte 50 auf demselben Potential wie die erste Zone 20 liegt, nimmt die Spannungsbelastung einer die Feldplatte 50 umgebenden Isolationsschicht 52 mit zunehmenden Abstand von der Body-Zone 60 zu. Um einen Spannungsdurchbruch zu vermeiden, sind die Feldplatte und die sie umgebende Isolationsschicht vorzugsweise so aufeinander abgestimmt, dass die Dicke der Isolationsschicht in Richtung der zweiten Anschlusszone 30 zunimmt, wie dies für die Feldplatte 50' in 1b dargestellt ist. Diese Feldplatte 50' verläuft in der ersten lateralen Richtung des Bauelements keilförmig. Diese keilförmige Feldplatte 50' ist in einem in Draufsicht im Wesentlichen rechteckförmigen Graben angeordnet, dessen Seitenwände mit der Isolationsschicht 52' bedeckt sind. Aufgrund der keilförmigen Geometrie der Feldplatte 50' und der rechteckförmigen Geometrie des Grabens ergibt sich eine in Richtung der zweiten Anschlusszone 30 zunehmende Dicke der Isolations schicht 52' zwischen der Feldplatte 50' und der den Graben der Feldplatte umgebenden Driftzone 40.With a blocking component there is a voltage drop in the drift zone 40 between the channel zone 60 and the second connection zone 30 available. Assuming that the field plate 50 at the same potential as the first zone 20 is located, the voltage load of a field plate decreases 50 surrounding insulation layer 52 with increasing distance from the body zone 60 to. In order to avoid a voltage breakdown, the field plate and the surrounding insulating layer are preferably coordinated so that the thickness of the insulating layer in the direction of the second connection zone 30 increases, as is the case for the field plate 50 ' in 1b is shown. This field plate 50 ' is wedge-shaped in the first lateral direction of the device. This wedge-shaped field plate 50 ' is arranged in a substantially rectangular in plan view trench whose side walls with the insulating layer 52 ' are covered. Due to the wedge-shaped geometry of the field plate 50 ' and the rectangular geometry of the trench results in a direction of the second connection zone 30 increasing thickness of the insulation layer 52 ' between the field plate 50 ' and the drift zone surrounding the trench of the field plate 40 ,

Wie in 1c, die einen Schnitt in der in 1b eingezeichneten Schnittebene F-F zeigt, dargestellt ist, ist die plattenförmige Feldplatte 50 vorzugsweise so ausgebildet, dass sie sich in vertikaler Richtung des Halbleiterkörpers ausgehend von der Vorderseite 101 verjüngt. Entsprechendes kann für den Graben gelten, in dem die Feldplatte 50 angeordnet ist, woraus eine Dicke der Isolationsschicht 52 resultiert, die in vertikaler Richtung betrachtet etwa überall gleich dick ist.As in 1c making a cut in the 1b drawn cutting plane FF shows, is shown, the plate-shaped field plate 50 preferably formed so as to extend in the vertical direction of the semiconductor body from the front side 101 rejuvenated. The same can apply to the trench in which the field plate 50 is arranged, resulting in a thickness of the insulating layer 52 results, which is considered in the vertical direction about the same thickness everywhere.

2 zeigt ein als Diode ausgebildetes laterales Halbleiterbauelement, das sich von dem als Feldeffekttransistor ausgebildeten in 1 dargestellten Bauelement im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass keine Gate-Elektrode vorhanden ist und dass eine erste Anschlusszone 21 komplementär zu der zweiten Anschlusszone 30 dotiert ist. Die erste Anschlusszone 21 ist entsprechend der ersten Anschlusszone 20 gemäß dem Bauelement in 1 durch eine erste Anschlusselektrode 22 kontaktiert, während die zweite Anschlusszone 30 entsprechend der zweiten Anschlusszone 30 in 1 durch eine zweite Anschlusselektrode 32 kontaktiert ist. Oberhalb der Vorderseite 101 des Bauelements ist entsprechend dem Bauelement in 1 eine Isolationsschicht bzw. Passivierungsschicht 72 aufgebracht. 2 shows a formed as a diode lateral semiconductor device, which differs from that formed as a field effect transistor in 1 essentially differs in that no gate electrode is present and that a first connection zone 21 complementary to the second connection zone 30 is doped. The first connection zone 21 is according to the first connection zone 20 according to the device in 1 through a first connection electrode 22 contacted while the second connection zone 30 according to the second connection zone 30 in 1 through a second connection electrode 32 is contacted. Above the front 101 of the component is according to the component in 1 an insulating layer or passivation layer 72 applied.

Die erste Anschlusszone 21 ist in dem Ausführungsbeispiel p-dotiert und bildet die Anodenzone der Diode, während die zweite Anschlusszone 30, wie auch die Driftzone 40, n-dotiert ist und die Kathodenzone des Bauelements bildet.The first connection zone 21 is p-doped in the embodiment and forms the anode zone of the diode, while the second terminal zone 30 as well as the drift zone 40 is n-doped and forms the cathode zone of the device.

Bei Anlegen einer Sperrspannung, also bei Anlegen einer positiven Spannung zwischen der Kathodenzone 30 und der Anodenzone 21 bildet sich ausgehend von dem pn-Übergang zwischen der Anodenzone 21 und der Driftzone 40 eine Raumladungszone aus.When applying a reverse voltage, so when applying a positive voltage between the cathode zone 30 and the anode zone 21 forms starting from the pn junction between the anode zone 21 and the drift zone 40 a space charge zone.

In diesem Betriebszustand kompensiert die vorzugsweise auf dem Potential der Anodenzone 21 liegende Feldplatte 50 einen Teil der in der Driftzone vorhandenen Ladungen.In this operating state, it preferably compensates for the potential of the anode zone 21 lying field plate 50 a portion of the charges present in the drift zone.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines lateralen Halbleiterbauelements, das als Schottky-Diode ausgebildet ist, und das sich von der in 2 dargestellten Diode im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass die in 2 dargestellte p-dotierte Anodenzone 21 durch eine aus einem Schottky-Metall 80 gebildete Zone ersetzt ist, wobei dieses Schottky-Metall 80 in einen Graben im Bereich der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers 100 eingebracht ist. 3 shows a further embodiment of a lateral semiconductor device, which is formed as a Schottky diode, and which differs from the in 2 essentially differs in that the in 2 represented p-doped anode zone 21 through one of a Schottky metal 80 formed zone is replaced, this Schottky metal 80 in a ditch in the area of the front 101 of the semiconductor body 100 is introduced.

Weitere Ausführungsbeispiele lateraler Halbleiterbauelemente werden nachfolgend in den 4 bis 8 anhand von lateralen MOSFET erläutert. Es sei darauf hingewiesen, dass die nachfolgenden Ausführungsbeispiele in entsprechender Weise selbstverständlich auch für IGBT, Dioden oder Schottky-Dioden gelten.Further exemplary embodiments of lateral semiconductor components are described in the following 4 to 8th explained on the basis of lateral MOSFET. It should be noted that the following embodiments apply, of course, also for IGBT, diodes or Schottky diodes in a corresponding manner.

4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines als Feldeffekttransistor ausgebildeten lateralen Halbleiterbauelements. Dieses Bauelement gemäß 4 unterscheidet sich von dem in 1 dargestellten im Wesentlichen dadurch, dass die Gate-Elektrode 70 in einem sich ausgehend von der Vorderseite 101 in vertikaler Richtung in den Halbleiterkörper 100 hinein erstreckenden Graben angeordnet ist. Die Gate-Elektrode 70 erstreckt sich umgeben von einer Gate-Isolationsschicht 71 in vertikaler Richtung über annähernd die gesamte Tiefe der Driftzone 40 bis an das komplementär zu der Driftzone 40 dotiertes Halbleitersubstrat 10. Die Body-Zone 60 erstreckt sich ausgehend von der Vorderseite 101 in diesem Ausführungsbeispiel bis in dieses Halbleitersubstrat 10, während die Source-Zone 20 in dem Halbleiterkörper vollständig von der Body-Zone 60 umgeben ist. In der ersten lateralen Richtung erstreckt sich die Gate-Elektrode 70 umgeben von der Gate-Isolationsschicht 71 von der Source-Zone 20 durch einen Ab schnitt der Body-Zone 60 bis in die Driftzone 40. Bei Anlegen eines geeigneten Ansteuerpotentials bildet sich entlang der Gate-Elektrode 70 in der Body-Zone 60 ein leitender Kanal aus, was in 4b durch gestrichelte Linien veranschaulicht ist. 4 shows an embodiment of a formed as a field effect transistor lateral semiconductor device. This device according to 4 is different from the one in 1 represented essentially in that the gate electrode 70 in a starting from the front 101 in the vertical direction in the semiconductor body 100 is arranged in extending trench. The gate electrode 70 extends surrounded by a gate insulation layer 71 in the vertical direction over almost the entire depth of the drift zone 40 to the complementary to the drift zone 40 doped semiconductor substrate 10 , The body zone 60 extends from the front 101 in this embodiment, into this semiconductor substrate 10 while the source zone 20 in the semiconductor body completely from the body zone 60 is surrounded. In the first lateral direction, the gate electrode extends 70 surrounded by the gate insulation layer 71 from the source zone 20 through a down cut the body zone 60 into the drift zone 40 , Upon application of a suitable drive potential forms along the gate electrode 70 in the body zone 60 a conductive channel from what is in 4b is illustrated by dashed lines.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 sind die Gate-Elektrode 70 und die Feldplatte 50 in einem gemeinsamen Graben angeordnet, wobei sich die Feldplatte 50 unmittelbar an die Gate-Elektrode 70 anschließt und sich somit auf demselben Potential wie die Gate-Elektrode 70 befindet. Die die Feldplatte 50 umgebende Isolationsschicht 52 ist dicker als die Gate-Isolationsschicht 71. Selbstverständlich kann die Feldplatte 50 auch bei diesem Ausführungsbeispiel entsprechend der in 1b dargestellten Feldplatte 50' in der ersten lateralen Richtung keilförmig ausgebildet sein.In the embodiment according to 4 are the gate electrode 70 and the field plate 50 arranged in a common trench, with the field plate 50 directly to the gate electrode 70 connects and thus at the same potential as the gate electrode 70 located. The the field plate 50 surrounding insulation layer 52 is thicker than the gate insulation layer 71 , Of course, the field plate 50 also in this embodiment according to the in 1b illustrated field plate 50 ' be wedge-shaped in the first lateral direction.

5 zeigt in Draufsicht eine Abwandlung des Bauelements gemäß 4 wobei sich das Bauelement gemäß 5 von dem in 4 dargestellten dadurch unterscheidet, dass die Gate-Elektrode 70 und die Feldplatte 50 durch eine Isolationsschicht 53 voneinander getrennt sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Feldplatte 50 beispielsweise auf das Potential der Source-Zone 20 gelegt. 5 shows in plan view a modification of the device according to 4 wherein the device according to 5 from the in 4 illustrated differs in that the gate electrode 70 and the field plate 50 through an insulation layer 53 are separated from each other. In this embodiment, the field plate 50 for example, the potential of the source zone 20 placed.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den 1 bis 5 sind die ersten und zweiten Anschlusszonen 20, 30 jeweils über Anschlusselektroden 22, 32 an der Vorderseite 101 des Halbleiterkörper 100 kontaktierbar. Hiervon unterscheidet sich das Bauelement gemäß 6, das im Aufbau im Wesentlichen dem Bauelement gemäß 4 entspricht. Bei diesem Bauelement erstreckt sich die zweite Anschlusszone 30 in vertikaler Richtung des Halbleiterkörpers 100 durch die Driftzone 40 und die darunter liegende, komplementär zu der Driftzone 40 dotierte Halbleiterschicht 10 hindurch bis zu einer Halbleiterschicht 31 im Bereich der Rückseite 102 des Halbleiterkörper 100, wobei diese Halbleiterschicht 31 vom selben Leitungstyp wie die zweite Anschlusszone 30 ist und eine Kontaktierung der zweiten Anschlusszone 30 über die Rückseite 102 des Halbleiterkörper 100 ermöglicht. Das Bezugszeichen 32 in 6 bezeichnet eine auf die Rückseite 102 aufgebrachte Anschlusselektrode. Die Halbleiterschicht 31 ist bei einem n-leitenden Bauelement beispielsweise ein stark n-dotiertes Halbleitersubstrat, auf welches im Epitaxie-Verfahren eine schwächer p-dotierte Halbleiterschicht 10 und die schwächer n-dotierte Driftzone 40 aufgebracht ist. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, die stark n-dotierte Halbleiterschicht 31 ausgehend von einem schwach p-dotierten Halbleitersubstrat 10 dadurch herzustellen, dass ausgehend von der Rückseite 102 des Halbleiterkörpers n-Dotierstoffatome in das Halbleitersubstrat 10 implantiert werden, um die stark n-dotierte Halbleiterzone 31 zu erzeugen.In the embodiments according to the 1 to 5 are the first and second connection zones 20 . 30 each via connection electrodes 22 . 32 on the front side 101 of the semiconductor body 100 contactable. This differs according to the device 6 , which is basically the construction according to 4 equivalent. In this component, the second connection zone extends 30 in the vertical direction of the semiconductor body 100 through the drift zone 40 and the underlying, complementary to the drift zone 40 doped semiconductor layer 10 through to a semiconductor layer 31 in the area of the back 102 of the semiconductor body 100 , wherein this semiconductor layer 31 of the same conductivity type as the second connection zone 30 is and contacting the second connection zone 30 over the back 102 of the semiconductor body 100 allows. The reference number 32 in 6 denotes one on the back 102 applied connection electrode. The semiconductor layer 31 In the case of an n-type component, for example, a heavily n-doped semiconductor substrate onto which in the epitaxy method a weaker p-doped semiconductor layer 10 and the weaker n-doped drift zone 40 is applied. Furthermore, there is the possibility of the heavily n-doped semiconductor layer 31 starting from a weakly p-doped semiconductor substrate 10 in that starting from the back 102 of the semiconductor body n-dopant atoms in the semiconductor substrate 10 be implanted around the heavily n-doped semiconductor zone 31 to create.

Die 7a und 7b veranschaulichen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines lateralen Feldeffekttransistors, wobei 7a das Bauelement in Seitenansicht im Querschnitt und 7b einen Querschnitt entlang der in 7a eingezeichneten Schnittebenen E-E zeigt.The 7a and 7b illustrate another embodiment of a lateral field effect transistor, wherein 7a the device in side view in cross section and 7b a cross section along in 7a Plotted sectional planes EE shows.

Dieses Bauelement umfasst mehrere – in dem dargestellten Beispiel drei – Feldplatten 50A, 50B, 50C, die in der ersten lateralen Richtung beabstandet zueinander in der Driftzone 40 zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone 20, 30, im vorliegenden Fall zwischen der Source-Zone und der Drain-Zone, angeordnet sind. Die Feldplatten 50A-50C sind jeweils plattenförmig ausgebildet und erstrecken sich ausgehend von der Vorderseite 101 in vertikaler Richtung, jeweils umgeben von einer Isolationsschicht 52A-52C, in den Halbleiterkörper hinein.This device comprises several - in the example shown three - field plates 50A . 50B . 50C spaced in the first lateral direction from one another in the drift zone 40 between the first and second connection zones 20 . 30 , in the present case between the source zone and the drain zone, are arranged. The field plates 50A - 50C are each plate-shaped and extend from the front 101 in the vertical direction, each surrounded by an insulating layer 52A - 52C into the semiconductor body.

Für einen Abstand d2 zweier benachbarter Gräben in einer Richtung quer zur Stromflussrichtung im Vergleich zu einem Abstand d4 zweier in Stromflussrichtung aufeinanderfolgend angeordneter Gräben gilt vorzugsweise d4 ≤ 0,5·d2.For one Distance d2 of two adjacent trenches in one direction across to the current flow direction compared to a distance d4 of two in Current flow direction successively arranged trenches applies preferably d4 ≤ 0.5 · d2.

Benachbart zu den Feldplatten 50A-50C sind in der Driftzone 40 jeweils floatend angeordnete, komplementär zu der Driftzone 40 dotierte Halbleiterzonen 90A, 90B, 90C vorhanden, die elektrisch leitend mit der jeweils benachbart angeordneten Feldplatte 50A, 50B, 50C verbunden sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich diese floatend angeordneten Halbleiterzonen 90A, 90B, 90C im Bereich der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers 100 und sind mittels Anschlusskontakten 92A, 92B, 92C, die oberhalb der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers angeordnet sind, an die jeweilige Feldelektrode bzw. Feldplatte 50A, 50B, 50C angeschlossen. Die komplementär dotierten Halbleiterzonen 90A-90C können auch durch Halbleiterzonen desselben Leitungstyps wie die Driftzone 40 ersetzt werden, wobei diese Halbleiterzonen höher als die Driftzone und so hoch dotiert sind, dass sie im Sperrfall nicht vollständig ausgeräumt werden.Adjacent to the field plates 50A - 50C are in the drift zone 40 each floating, complementary to the drift zone 40 doped semiconductor zones 90A . 90B . 90C present, the electrically conductive with the respectively adjacent field plate 50A . 50B . 50C are connected. In the illustrated embodiment, these are floating semiconductor regions 90A . 90B . 90C in the area of the front 101 of the semiconductor body 100 and are by means of connection contacts 92A . 92B . 92C that are above the front 101 the semiconductor body are arranged, to the respective field electrode or field plate 50A . 50B . 50C connected. The complementarily doped semiconductor zones 90A - 90C may also be through semiconductor zones of the same conductivity type as the drift zone 40 be replaced, these semiconductor zones are higher than the drift zone and doped so high that they are not completely eliminated in the case of blocking.

Die Funktionsweise dieser Feldelektroden 50A-50C und der zugeordneten Halbleiterzonen 92A-92C wird nachfolgend erläutert.The operation of these field electrodes 50A - 50C and the associated semiconductor zones 92A - 92C is explained below.

Im Sperrfall des Bauelements, bei einem n-leitenden MOSFET also bei Anlegen einer positiven Spannung zwischen dem Drain-Anschluss 32 und dem Source-Anschluss 22 und bei nicht leitend angesteuerter Gate-Elektrode 70, breitet sich in der Driftzone 40 ausgehend von der Body-Zone 60 eine Raumladungszone aus, die sich mit zunehmender Sperrspannung in Richtung der Drain-Zone 30 ausbreitet. Erfasst die Raumladungszone eine der angeordneten Halbleiterzonen 90A-90C, so nimmt die mit der jeweiligen Halbleiterzone gekoppelte Feldelektrode 50A-50C das Potential an, das die Raumladungszone an der Position der zugeordneten Halbleiterzone 90A-90C aufweist.In the case of blocking of the component, ie with an n-type MOSFET when applying a positive voltage between the drain terminal 32 and the source port 22 and with non-conductive driven gate electrode 70 , spreads in the drift zone 40 starting from the body zone 60 a space charge zone, which increases with increasing blocking voltage in the direction of the drain zone 30 spreads. Captures the space charge zone one of the arranged semiconductor zones 90A - 90C so take it with you the respective semiconductor zone coupled field electrode 50A - 50C the potential that the space charge zone at the position of the associated semiconductor zone 90A - 90C having.

Um die Feldelektroden 50A-50C im Sperrfall in etwa auf dem Potential zu halten, dass die Raumladungszone auf Höhe der Feldplatten 50A-50C aufweist, sind die floatend angeordneten Halbleiterzonen 90A-90C in der ersten lateralen Richtung auf der Höhe der ihnen zugeordneten Feldplatten 50A-50C angeordnet. Auf Höhe der zugeordneten floatenden Halbleiterzone 90A-90C ist die Spannungsbelastung der die Feldelektroden 50A-50C umgebenden Isolationsschichten 52A-52C damit Null, wobei die Spannungsbelastung mit zunehmendem lateralen Abstand von der floatenden Halbleiterzone 90A-90C zunimmt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem die floatenden Halbleiterzonen 90A-90C in lateraler Richtung jeweils an einem Ende der Feldplatten 50A, 50B, 50C angeordnet sind, entspricht die maximale Spannungsbelastung der Isolationsschicht 52 dem Spannungsabfall entlang der zugeordneten Feldelektrode 50A-50C in der Driftzone 40. Um der in diesem Fall in lateraler Richtung zunehmenden Spannungsbelastung zu begegnen, nimmt die Dicke der Isolationsschicht 52 mit zunehmendem Abstand zu der floatenden Halbleiterzone vorzugsweise zu, wie dies für Feldplatten 50A', 50B', 50C' in 7b dargestellt ist.To the field electrodes 50A - 50C in the case of blocking to keep approximately at the potential that the space charge zone at the level of the field plates 50A - 50C have, are the floating semiconductor regions 90A - 90C in the first lateral direction at the level of the field plates assigned to them 50A - 50C arranged. At the level of the associated floating semiconductor zone 90A - 90C is the voltage load of the field electrodes 50A - 50C surrounding insulation layers 52A - 52C so that zero, the voltage load with increasing lateral distance from the floating semiconductor zone 90A - 90C increases. In the illustrated embodiment, in which the floating semiconductor zones 90A - 90C in the lateral direction, in each case at one end of the field plates 50A . 50B . 50C are arranged, the maximum voltage stress of the insulating layer 52 corresponds to the voltage drop along the associated field electrode 50A - 50C in the drift zone 40 , In order to counteract the increasing stress in this case in the lateral direction, the thickness of the insulating layer decreases 52 preferably with increasing distance to the floating semiconductor zone, as for field plates 50A ' . 50B ' . 50C ' in 7b is shown.

Der Vorteil der floatenden Halbleiterzonen 90A-90C besteht darin, dass die Feldplatten 50A, 50B, 50C jeweils auf einem Potential gehalten werden, das an die Potentialverhältnisse in der Driftzone 40 angepasst ist, woraus eine niedrige Spannungsbelastung der die Feldplatten 50A-50B jeweils umgebenden Isolationsschicht 52A-52C resultiert. Durch die mehreren, in der ersten lateralen Richtung beabstandet zueinander in der 40 Driftzone angeordneten Feldplatten 50A-50C wird gegenüber dem Vorsehen nur einer solchen Feldplatte ein verbesserter Kompensationseffekt erzielt. Das anhand des in den 7a und 7b dargestellten MOSFET erläuterte Kompensationsprinzip ist selbstverständlich auch auf IGBT anwendbar, wobei ein IGBT aus den in den 7a und 7b dargestellten Bauelement dadurch erhalten wird, dass die zweite Anschlusszone 30 komplementär zu der Driftzone 40 dotiert ist. Wenn diese zweite Anschlusszone bei einem n-Kanal-MOSFET, bei dem sie dessen Drain-Zone bildet, n-dotiert ist, ist sie bei einem IGBT p-dotiert. Eine Diode kann aus dem in 7a, 7b dargestellten Bauelement dadurch erhalten werden, dass auf die Body-Zone 60 und die Gate-Elektrode 70 verzichtet wird, wobei in diesem Fall die erste Anschlusszone 20 komplementär zu der n-dotierten Driftzone 40 zu dotieren ist. Die erste Anschlusszone bildet dabei die Anodenzone bzw. den p-Emitter der Diode, während die zweite Anschlusszone 30 die Kathodenzone bzw. den n-Emitter des Bauelements bildet.The advantage of floating semiconductor zones 90A - 90C is that the field plates 50A . 50B . 50C each held at a potential, the potential conditions in the drift zone 40 is adjusted, resulting in a low voltage load of the field plates 50A - 50B each surrounding insulation layer 52A - 52C results. By the plurality, in the first lateral direction spaced from each other in the 40 Driftzone arranged field plates 50A - 50C In contrast to the provision of only such a field plate, an improved compensation effect is achieved. The basis of the in the 7a and 7b Of course, explained compensation principle is also applicable to IGBT, wherein an IGBT from the in the 7a and 7b shown component is obtained by the second connection zone 30 complementary to the drift zone 40 is doped. If this second terminal zone is n-doped in an n-channel MOSFET where it forms its drain zone, it is p-doped in an IGBT. A diode can be made from the in 7a . 7b shown component can be obtained that on the body zone 60 and the gate electrode 70 is omitted, in which case the first connection zone 20 complementary to the n-doped drift zone 40 to dope is. The first connection zone forms the anode zone or the p-emitter of the diode, while the second connection zone 30 forms the cathode zone or the n-emitter of the device.

8 veranschaulicht eine weitere Realisierungsmöglichkeit zum Anlegen unterschiedlicher, in Richtung der Drain-Zone 30 zunehmender Potentiale an die Feldplatten 52A-52C. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, eine Zenerdiodenkette mit Zenerdioden Z1, Z2, Z3 zwischen die Drain-Zone 30 und die Source-Zone 20 zu schalten, wobei Zwischenabgriffe vorgesehen sind, die jeweils an die Feldplatten 50A-50C angelegt werden. Eine mögliche Realisierung einer solchen in 8 nur schematisch dargestellten Zenerdiodenkette in einem lateralen Halbleiterbauelement ist in der DE 199 54 600 C1 beschrieben, auf die hiermit Bezug genommen wird. Die dem Source-Anschluss 20 nächstliegende Feldplatte 50A kann dabei auf Source-Potential gelegt werden, wie dies in 8 dargestellt ist. Zwischen den Anschlüssen der Feldplatten 50A-50C und zwischen dem Anschluss der der Drain-Zone 30 nächstliegenden Feldplatte 50C und dem Drain-Anschluss 30 sind jeweils Zenerdioden Z1-Z3 geschaltet, so dass die Potentialdifferenz zwischen zwei benachbarten Feldplatten maximal der Durchbruchspannung einer der Zenerdioden entspricht. 8th illustrates a further realization possibility for applying different, in the direction of the drain zone 30 increasing potentials to the field plates 52A - 52C , In this exemplary embodiment, a Zener diode chain Zener diodes Z1, Z2, Z3 is provided between the drain zone 30 and the source zone 20 to switch, with intermediate taps are provided, each to the field plates 50A - 50C be created. A possible realization of such in 8th only schematically illustrated Zener diode chain in a lateral semiconductor device is in the DE 199 54 600 C1 described, which is incorporated herein by reference. The the source connection 20 nearest field plate 50A can be put on source potential, as in 8th is shown. Between the connections of the field plates 50A - 50C and between the connection of the drain zone 30 nearest field plate 50C and the drain port 30 Zener diodes Z1-Z3 are respectively connected, so that the potential difference between two adjacent field plates corresponds at most to the breakdown voltage of one of the Zener diodes.

Wird bei Anlegen einer Sperrspannung an das Bauelement die maximale Sperrspannung erreicht, so kommt es zu einem Lawinendurchbruch, bei dem zuerst in der Driftzone 40 generierte Ladungsträger aufgrund der in der Driftzone 40 herrschenden hohen Feldstärke weitere Ladungsträger generieren. Idealerweise wird der Ort, an dem ein solcher Spannungsdurchbruch zuerst auftritt, durch geeignete Maßnahmen genau definiert.If the maximum blocking voltage is reached when a blocking voltage is applied to the component, an avalanche breakdown occurs, in which first in the drift zone 40 generated charge carriers due to in the drift zone 40 ruling high field strength generate additional charge carriers. Ideally, the location where such a voltage breakthrough first occurs is precisely defined by appropriate measures.

9 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Halbleiterbauelements mit mehreren in der ersten lateralen Richtung zwischen der Source-Zone 20 und der Drain-Zone 30 beabstandet zueinander angeordneten Feldplatten 50A, 50B'', 50C. In der zweiten lateralen Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der ersten lateralen Richtung verläuft, sind mehrere solcher Anordnungen beabstandet zueinander angeordnet, so dass mehrere Driftzonenabschnitte gebildet sind, die zwischen je zwei in der zweiten lateralen Richtung beabstandet zueinander angeordneten Feldplatten 50A, 50B'', 50C liegen. In der ersten lateralen Richtung sind in dem Ausführungsbeispiel dabei jeweils drei Feldplatten beabstandet zueinander angeordnet. 9 shows an embodiment of a semiconductor device having a plurality in the first lateral direction between the source region 20 and the drain zone 30 spaced apart field plates 50A . 50B '' . 50C , In the second lateral direction, which is substantially perpendicular to the first lateral direction, a plurality of such arrangements are spaced apart from each other, so that a plurality of drift zone sections are formed, which are spaced between each two in the second lateral direction spaced field plates 50A . 50B '' . 50C lie. In the exemplary embodiment, three field plates are arranged at a distance from each other in the first lateral direction.

Um einen Spannungsdurchbruch möglichst in der Mitte der ersten lateralen Richtung in der Driftzone 40 zu erreichen, ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 9 vorgesehen, die im mittleren Bereich der Driftzone 40 in der zweiten lateralen Richtung beabstandet zueinander angeordneten Feldplatten 50B'' jeweils schräg in Bezug auf die in der zweiten lateralen Richtung benachbarte Feldplatte 50B'' anzuordnen. Die plattenförmig ausgebildeten Feldelektroden 50B'' schließen dabei jeweils einen Winkel kleiner als 90° mit einer in der ersten lateralen Richtung zwischen der Source-Zone 20 und der Drain-Zone 30 verlaufenden Geraden ein, wobei jeweils die der Source-Zone 20 oder die der Drain-Zone 30 zugewandten Enden benachbarter Feldplatten 50B'' zueinander gedreht sind. Hierdurch sind Abschnitte 41, 42, 43 in der Driftzone 40 gebildet, in denen ein minimaler Abstand zweier benachbarter Feldplatten 50B'' vorhanden ist. An diesen Positionen 41, 42, 43, bei denen benachbarte Feldplatten 50B'' einen minimalen Abstand aufweisen, kommt es bei Anlegen einer Sperrspannung zu Feldüberhöhungen und bei zunehmender Erhöhung der Sperrspannung schließlich zum Spannungsdurchbruch. Die beim Spannungsdurchbruch an diesen Positionen 41, 42, 43 generierten Ladungsträger bewegen sich in entgegengesetzten Richtungen zu den jeweils entgegengesetzt zu den Ladungsträgern gepolten Anschlusszonen 20, 30. Ein Spannungsdurchbruch etwa in der Mitte der ersten lateralen Richtung der Driftzone 40 ist deshalb besonders vorteilhaft, weil die komplementären Ladungs träger, also Elektronen und Löcher, in diesem Fall ausgehend von dem Ort des Spannungsdurchbruchs etwa gleiche Wegstrecken zu den Anschlusszonen 20, 30 zurücklegen müssen.To a voltage breakdown as possible in the middle of the first lateral direction in the drift zone 40 to achieve is in the embodiment according to 9 provided in the middle area of the drift zone 40 in the second lateral direction spaced apart field plates 50B '' each obliquely with respect to the adjacent in the second lateral direction field plate 50B '' to arrange. The plate-shaped field electrodes 50B '' in each case enclose an angle of less than 90 ° with one in the first lateral direction between the source zone 20 and the drain zone 30 extending straight lines, wherein each of the source zone 20 or the drain zone 30 facing ends of adjacent field plates 50B '' are rotated to each other. These are sections 41 . 42 . 43 in the drift zone 40 formed, in which a minimum distance between two adjacent field plates 50B '' is available. At these positions 41 . 42 . 43 in which adjacent field plates 50B '' have a minimum distance, it comes when applying a blocking voltage to Feldüberhöhungen and with increasing increase in the reverse voltage finally to voltage breakdown. The voltage breakdown at these positions 41 . 42 . 43 Generated charge carriers move in opposite directions to the respective opposite polarity to the charge carriers terminal zones 20 . 30 , A voltage breakdown approximately in the middle of the first lateral direction of the drift zone 40 is therefore particularly advantageous because the complementary charge carriers, so electrons and holes, in this case, starting from the location of the voltage breakdown approximately equal distances to the terminal zones 20 . 30 have to go back.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, in der zweiten lateralen Richtung nur jede zweite Feldelektrode 50B' schräg gegenüber benachbarten Feldplatten anzuordnen, wie dies gestrichelt in 9 dargestellt ist.In a further embodiment, only every second field electrode is provided in the second lateral direction 50B ' to arrange diagonally opposite adjacent field plates, as shown in dashed lines in 9 is shown.

Wesentlich für die Festlegung des Ortes des Spannungsdurchbruchs über die Geometrie der Feldelektroden ist, dass ein Abstand zwischen zwei in der zweiten lateralen Richtung beabstandet zueinander angeordneten Feldelektroden lokal reduziert ist.Essential for the Determination of the location of the voltage breakdown over the geometry of the field electrodes is that a distance between two in the second lateral direction spaced apart field electrodes arranged locally reduced.

10 veranschaulicht anhand eines zuvor in 7 erläuterten Bauelements weitere Möglichkeiten zur lokalen Reduktion des Abstandes zweier in der zweiten lateralen Richtung beabstandet zueinander angeordneter Feldelektroden. 10 illustrated by a previously in 7 explained component further possibilities for local reduction of the distance between two spaced apart in the second lateral direction to each other field electrodes.

Bezugnehmend auf die mit dem Bezugszeichen 50B1 bezeichnete Feldelektrode besteht die Möglichkeit, die Feldelektroden in Draufsicht T-förmig auszubilden, wodurch die Feldplatte 50B1 zwei in der zweiten lateralen Richtung verlaufende Vorsprünge aufweist. Im Bereich dieser Vorsprünge ist der Abstand zu den in der zweiten lateralen Richtung beabstandeten Feldelektroden 50B2 reduziert. Ein solcher Vorsprung oder zwei solche Vorsprünge können wie bei der Feldplatte 50B1 an einem in der ersten lateralen Richtung vorderen Ende der Feldplatte angeordnet sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, einen solchen in der zweiten lateralen Richtung verlaufenden Vorsprung an einer beliebigen anderen Position der Feldplatte anzuordnen, wie dies in 10 anhand der Feldplatte 50B2 veranschaulicht ist.Referring to the reference numeral 50b1 designated field electrode, it is possible to form the field electrodes in plan view T-shaped, whereby the field plate 50b1 has two projections extending in the second lateral direction. In the region of these projections, the distance to the spaced apart in the second lateral direction field electrodes 50b2 reduced. Such a projection or two such projections may as in the field plate 50b1 be arranged at a front end of the field plate in the first lateral direction. However, it is also possible to arrange such a projection extending in the second lateral direction at any other position of the field plate, as shown in FIG 10 based on the field plate 50b2 is illustrated.

Die Abmessungen dieses Vorsprunges in der ersten lateralen Richtung können dabei wie bei den Feldplatten 50B1, 50B2 kurz im Vergleich zu den Abmessungen der Feldplatte 50B1, 50B2 in der ersten lateralen Richtung sein. Der Vorsprung kann sich jedoch auch über eine erhebliche Länge der Feldplatte erstrecken, wie dies in 10 anhand der Feldplatte 50A1 dargestellt ist.The dimensions of this projection in the first lateral direction can be as in the field plates 50b1 . 50b2 short compared to the dimensions of the field plate 50b1 . 50b2 be in the first lateral direction. However, the projection can also extend over a considerable length of the field plate, as in 10 based on the field plate 50A1 is shown.

Neben der Einstellung des Feldverlaufes in der ersten lateralen Richtung, und hierbei insbesondere der Einstellung des Durchbruchsortes, unter Verwendung geeigneter Geometrien der Feldelektroden besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, den Durchbruchsort in vertikaler Richtung des Bauelementes über die Geometrie zweier in der zweiten lateralen Richtung beabstandet zueinander angeordneter Feldelektroden zu definieren.Next the adjustment of the field profile in the first lateral direction, and in particular the setting of the breakthrough location, using Of course, suitable geometries of the field electrodes also exist the possibility of the Breakthrough in the vertical direction of the device over the Geometry of two spaced in the second lateral direction to each other to define arranged field electrodes.

In 11 ist dies anhand einer Abwandlung des in 1 dargestellten Bauelementes veranschaulicht. Während sich bezugnehmend auf 1c die Feldelektrode bei einer Ausführungsform ausgehend von der ersten Seite 101 verjüngt, um dadurch eine sich gegebenenfalls nach unten hin reduzierende Dotierung der Driftzone 40 zu berücksichtigen, ist bei dem Beispiel gemäß 11 zur Einstellung eines Durchbruchsortes beabstandet zu der ersten Seite 101 vorgesehen, Feldelektroden 50 zu verwenden, die sich ausgehend von der ersten Seite 101 nach unten hin verbreitern.In 11 this is based on a modification of the in 1 illustrated component illustrated. While referring to 1c the field electrode in one embodiment starting from the first side 101 tapered to thereby a possibly downwardly reducing doping of the drift zone 40 to take into account is in the example according to 11 for adjusting a breakthrough location spaced from the first side 101 provided, field electrodes 50 to use, starting from the first page 101 broaden downwards.

Neben der Geometrie benachbarter Feldelektroden besteht auch die Möglichkeit, die Position des Durchbruchsortes über die Dotierung der Driftzone 40 einzustellen.In addition to the geometry of adjacent field electrodes, it is also possible to determine the position of the breakthrough location via the doping of the drift zone 40 adjust.

So besteht beispielsweise die Möglichkeit, die effektive Dotierung der Driftzone 40 an der gewünschten Durchbruchsposition, vorzugsweise zwischen zwei benachbarten Feldelektroden 50 lokal zu erhöhen oder erniedrigen. Abhängig von dem Abstand der beiden Feldelektroden kann sowohl eine lokale Erhöhung als auch eine lokale Verringerung der effektiven Dotierung der Driftzone zu einer Überhöhung der Feldstärke führen.For example, there is the possibility of effectively doping the drift zone 40 at the desired breakthrough position, preferably between two adjacent field electrodes 50 locally increase or decrease. Depending on the distance between the two field electrodes, both a local increase and a local reduction in the effective doping of the drift zone can lead to an increase in the field strength.

In 12 ist ein solcher Ort einer effektiven Erhöhung oder Verringerung der Dotierung der Driftzone 40 mit dem Bezugszeichen 44 bezeichnet. Dieser Bereich erhöhter oder verringerter Dotierung liegt beabstandet zu er ersten Seite 101. Die Erhöhung oder Verringerung der effektiven Dotierung der Driftzone kann durch Einbringen von Ladungsträgern desselben oder des zu der Driftzone 40 komplementären Leitungstyps erfolgen. Das Einbringen erfolgt beispielsweise mittels eines Implantationsverfahrens, an das sich gegebenenfalls ein Diffusionsschritt anschließt.In 12 is such a place of effectively increasing or decreasing the doping of the drift zone 40 with the reference number 44 designated. This region of increased or reduced doping is spaced apart from the first side 101. The increase or decrease in the effective doping of the drift zone can be achieved by introducing charge carriers same or to the drift zone 40 complementary conductivity type. The introduction takes place, for example, by means of an implantation method, which is optionally followed by a diffusion step.

Wie erläutert, kann das Kompensationsprinzip auf beliebige laterale, eine Driftstrecke aufweisende Halbleiterbauelemente angewendet werden. Wesentlich für dieses Prinzip ist das Vorhandensein einer sich ausgehend von einer Seite des Halbleiterkörpers 100 in die Driftzone 40 hinein erstreckenden Feldelektrode, die isoliert gegenüber dem Halbleiterkörper angeordnet ist. Die Isolation zwischen der wenigstens einen Feldplatte und dem Halbleiterkörper kann mittels beliebiger herkömmlicher Isolationsmaterialien realisiert sein. Derartige Isolationsmaterialien können Halbleiteroxide oder Dielektrika mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstante sein. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, als Isolationsschicht einen Hohlraum zwischen der Feldplatte und der umgebenden Driftzone vorzusehen.As explained, the compensation principle can be applied to any lateral, drift-path semiconductor devices. Essential for this principle is the presence of a starting from one side of the semiconductor body 100 in the drift zone 40 extending in the field electrode, which is arranged isolated from the semiconductor body. The insulation between the at least one field plate and the semiconductor body can be realized by means of any conventional insulating materials. Such insulating materials may be semiconductor oxides or dielectrics with a low dielectric constant. Furthermore, it is also possible to provide a cavity between the field plate and the surrounding drift zone as the insulating layer.

Die anhand der vorigen Figuren beschriebenen Feldeffekttransistoren sind jeweils als in Rückwärtsrichtung sperrende Feldeffekttransistoren ausgebildet, d. h. es ist kein Kurzschluss zwischen der Source-Zone 20 und der umgebenden Body-Zone 60 vorhanden. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, die Source-Zone 20 und die Body-Zone 60 kurzzuschließen, um einen Feldeffekttransistor mit einer Rückwärtsdiode bzw. Freilaufdiode zu erhalten.The field-effect transistors described with reference to the preceding figures are each designed as reverse-field-blocking field-effect transistors, ie there is no short-circuit between the source zone 20 and the surrounding body zone 60 available. Of course, there is also the option of the source zone 20 and the body zone 60 shorted to obtain a field effect transistor with a reverse diode or freewheeling diode.

Bei dem in 7 dargestellten Halbleiterbauelement, bei dem die Feldelektroden 50A-50C an floatend in der Driftzone 40 angeordnete, vorzugsweise komplementär zu der Driftzone 40 dotierte Halbleiterzonen 90A-90C angeschlossen sind, besteht die Gefahr, dass bei einem Schaltvorgang, bei dem das Bauelement vom sperrenden in den leitenden Zustand übergeht, p-Ladungsträger, d. h. Löcher, nicht schnell genug in diese floatenden Halbleiterzonen 90A-90C zufließen können, so dass die Feldplatten 50A-50C während des Einschaltens kapazitiv auf ein negatives Potential gezogen werden. Dieses negative Potential bewirkt eine Ausräumung von Ladungen in der Driftzone 40 und kann den Stromfluss bei Wiedereinschalten, d.h. nach einem Übergang vom sperrenden in den leitenden Zustand, deutlich reduzieren, bis das Potential der Feldplatten 50A-50C durch Leckströme wieder angehoben wird.At the in 7 shown semiconductor device, wherein the field electrodes 50A - 50C on floating in the drift zone 40 arranged, preferably complementary to the drift zone 40 doped semiconductor zones 90A - 90C In the case of a switching operation in which the component changes from the blocking to the conductive state, there is the risk that p-type charge carriers, ie holes, do not move fast enough into these floating semiconductor zones 90A - 90C can flow, leaving the field plates 50A - 50C be pulled capacitively to a negative potential during switching. This negative potential causes an elimination of charges in the drift zone 40 and can significantly reduce the current flow on reclosing, ie after a transition from the blocking to the conductive state, until the potential of the field plates 50A - 50C is raised again by leakage currents.

Um dieses Problem zu vermeiden ist bei dem in den 13a und 13b dargestellten Bauelement erfindungsgemäß eine Entladestruktur für die floatend angeordneten Halbleiterzonen 90A-90C vorgesehen. Diese Entladestruktur umfasst in dem Ausführungsbeispiel eine unterhalb der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers 100 angeordnete Halbleiterzone 94, die vom selben Leitungstyp wie die floatenden Halbleiterzonen 90A, 90C und damit komplementär zu der Driftzone 40 dotiert ist und die unterhalb der Vorderseite 101 die floatend angeordneten Halbleiterzonen 90A-90C miteinander verbindet. Diese Halbleiterzone 94 ist im Vergleich zu den Halbleiterzonen 90A-90C schwach dotiert und besitzt eine Dotierung, die unterhalb der Durchbruchsladung des verwendeten Halbleitermaterials liegt. Bei Silizium beträgt diese Durchbruchsladung etwa 2·1012 cm–2.To avoid this problem is in the in the 13a and 13b illustrated component according to the invention a discharge structure for the floating semiconductor regions 90A - 90C intended. In the exemplary embodiment, this discharge structure comprises one below the front side 101 of the semiconductor body 100 arranged semiconductor zone 94 , which are of the same conductivity type as the floating semiconductor zones 90A . 90C and thus complementary to the drift zone 40 is doped and the below the front 101 the floating semiconductor regions 90A - 90C connects with each other. This semiconductor zone 94 is compared to the semiconductor zones 90A - 90C weakly doped and has a doping that is below the breakdown charge of the semiconductor material used. For silicon, this breakdown charge is about 2 × 10 12 cm -2 .

Diese schwach dotierte Halbleiterzone wird bei sperrendem Bauelement vollständig an Ladungsträgern ausgeräumt, wodurch die Halbleiterzonen 90A-90C bei sperrendem Bauelement floaten und so die Feldplatten 50A-50C auf unterschiedlichen Potentialen entlang der Driftstrecke 40 halten können.This weakly doped semiconductor zone is completely cleared of charge carriers in the case of a blocking component, as a result of which the semiconductor zones 90A - 90C with blocking component floated and so the field plates 50A - 50C at different potentials along the drift path 40 can hold.

Bei leitendem Bauelement schließt die schwach dotierte Halbleiterzone 94 die sonst floatenden Halbleiterzonen (hochoh mig) an das Potential der ersten Halbleiterzone 20 an. Hierfür reicht die schwach dotierte Halbleiterzone 94 in dem Beispiel abschnittsweise bis in die Body-Zone 60 hinein, was insbesondere aus der Draufsicht in 13b ersichtlich ist, wobei die erste Anschlusszone 20, die die Source-Zone des MOSFET bildet, und die Body-Zone 60 in dem Beispiel durch die Source-Elektrode 22 miteinander kurzgeschlossen sind.With a conductive component, the lightly doped semiconductor zone closes 94 the otherwise floating semiconductor zones (hochoh mig) to the potential of the first semiconductor zone 20 at. For this purpose, the weakly doped semiconductor zone is sufficient 94 in the example in sections down to the body zone 60 into, which in particular from the top view in 13b it can be seen, wherein the first connection zone 20 , which forms the source region of the MOSFET, and the body zone 60 in the example through the source electrode 22 shorted to each other.

Die in 13 dargestellte erfindungsgemäße Entladestruktur ist selbstverständlich auch auf Dioden anwendbar, wobei die schwach dotierte und komplementär zu der Driftzone 40 dotierte Halbleiterzone 94 in diesem Fall bis an die bei einer Diode komplementär zu der Driftzone dotierte erste Anschlusszone reicht. Bezüglich des grundsätzlichen Aufbaus einer Diode unter Verwendung des erfindungsgemäßen Feldplattenkonzepts wird auf 2 verwiesen. Ferner kann die Entladestruktur auch vorteilhaft auf JFET's, Schottkydioden, IGBT's oder andere Halbleiterbauelemente, die eine erläuterte Feldplattenstruktur besitzen, angewendet werden.In the 13 illustrated discharge structure according to the invention is of course applicable to diodes, wherein the weakly doped and complementary to the drift zone 40 doped semiconductor zone 94 in this case extends to the complementary at a diode to the drift zone first junction zone. With respect to the basic construction of a diode using the field plate concept according to the invention is on 2 directed. Furthermore, the discharge structure may also be advantageously applied to JFETs, Schottky diodes, IGBTs, or other semiconductor devices having an illustrated field plate structure.

Die einzelnen Feldplatten 50A-50C können jeweils in separaten Gräben angeordnet werden, wie dies für die Feldplatten 50A-50C im oberen Teil der 13b dargestellt ist. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, einen in der ersten lateralen Richtung durchgehenden Graben vorzusehen, in dem die einzelnen Feldplatten beabstandet zueinander und in dem Halbleiterkörper jeweils umgeben von einer Isolationsschicht 52 angeordnet sind, was im unteren Teil der 13b beispielhaft für die Feldplatten 50A'-50C' gezeigt ist.The individual field plates 50A - 50C can each be arranged in separate trenches, as for the field plates 50A - 50C in the upper part of the 13b is shown. In addition, it is also possible to provide a trench which extends through in the first lateral direction, in which the individual field plates are spaced apart from one another and in the semiconductor body, in each case surrounded by an insulating layer 52 are arranged in the lower part of the 13b exemplary for the field plates 50A ' - 50C ' is shown.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine das Abfließen von p-Ladungsträgern aus den floatend angeordneten Halbleiterzonen 90A-90C unterstützende Entladestruktur ist in den 14a und 14b dargestellt.Another exemplary embodiment for the outflow of p-type charge carriers from the floating semiconductor regions 90A - 90C supporting discharge structure is in the 14a and 14b shown.

Diese Entladestruktur umfasst Elektroden 96A-96C, die in der Isolationsschicht 72 oberhalb der Vorderseite 101 des Halb leiterkörpers angeordnet sind und die gegenüber den unterhalb der Vorderseite 101 angeordneten Abschnitten der Driftzone 40 isoliert sind. Die Abmessungen dieser Elektroden in lateraler Richtung sind so gewählt sind, dass eine Elektrode 96A-96C jeweils zwei in lateraler Richtung benachbarte floatende Halbleiterzonen 90A-90C überlappt, wobei eine der Steuerelektroden 96A die Body-Zone 60 und die benachbart zu der Body-Zone 60 angeordnete Halbleiterzone 90A überlappt. Die Steuerelektrode 96A-96C ist dabei über elektrisch leitende Kontakte 95A-95C elektrisch leitend an eine der Halbleiterzonen 90A-90C, die sie jeweils überlappt, angeschlossen. In dem Beispiel ist die Elektrode 96A-96C an die Halbleiterzone 90A-90C angeschlossen, die jeweils näher zu der zweiten Anschlusszone 30 liegt. Die Elektrode 96A-96C bildet mit den beiden p-dotierten Halbleiterzonen, die sie jeweils in lateraler Richtung überlappt – also mit zwei floatenden Halbleiterzonen oder mit einer floatenden Halbleiterzone und der Body-Zone/Kanalzone – und dem dazwischen liegenden Abschnitt der n-dotierten Driftzone 40 einen p-leitenden MOSFET. Die Elektrode 96A-96C bildet dabei die Gate-Elektrode des MOSFET. Die p-dotierte Zone, an die die Steuerelektrode 96A-96C angeschlossen ist, bildet die Drain-Zone des MOSFET.This discharge structure comprises electrodes 96A - 96C in the insulation layer 72 above the front 101 the semi-conductor body are arranged and opposite to the below the front 101 arranged sections of the drift zone 40 are isolated. The dimensions of these electrodes in the lateral direction are chosen so that one electrode 96A - 96C two each in the lateral direction adjacent floating semiconductor zones 90A - 90C overlaps, with one of the control electrodes 96A the body zone 60 and those adjacent to the body zone 60 arranged semiconductor zone 90A overlaps. The control electrode 96A - 96C is via electrically conductive contacts 95A - 95C electrically conductive to one of the semiconductor zones 90A - 90C , which overlaps each, connected. In the example, the electrode is 96A - 96C to the semiconductor zone 90A - 90C each connected closer to the second connection zone 30 lies. The electrode 96A - 96C forms with the two p-doped semiconductor zones, which overlaps each in the lateral direction - ie with two floating semiconductor zones or with a floating semiconductor zone and the body zone / channel zone - and the intermediate section of the n-doped drift zone 40 a p-type MOSFET. The electrode 96A - 96C forms the gate electrode of the MOSFET. The p-doped zone to which the control electrode 96A - 96C is connected, forms the drain of the MOSFET.

Die Funktionsweise dieser Entladestruktur wird beispielhaft anhand des durch die floatenden Halbleiterzonen 90B, 90C und die Steuerelektrode 96C gebildete Entladestruktur erläutert. Sinkt das Potential an der näher zu der zweiten Anschlusszone 30 liegenden Halbleiterzone 90C um einen Wert unter das Potential der Halbleiterzone 90B ab, der der Einsatzspannung des p-leitenden MOSFET entspricht, so bildet sich in dem zwischen den Halbleiterzonen 90B, 90C liegenden n-dotierten Abschnitt der Driftzone 40 ein leitender Kanal aus, der einen Stromfluss ermöglicht bis die Potentialdifferenz unter den Wert der Einsatzspannung des Transistors abgesunken ist. Insgesamt wird dadurch erreicht, dass das Potential der am weitesten zu der Body-Zone 60 entfernt angeordneten Halbleiterzone 90C maximal um einen Wert unter das Potential der Body- Zone 60 absinken kann, der dem Produkt aus der Anzahl der floatenden Halbleiterzonen 90A-90C und der Einsatzspannung des p-leitenden MOSFET entspricht. In dem Beispiel gemäß 14 kann das Potential der Halbleiterzone 90C maximal auf ein Potential absinken, das um den Wert der dreifachen Einsatzspannung eines p-leitenden MOSFET unterhalb des Potentials der Body-Zone 60 liegt.The mode of operation of this discharge structure is described by way of example by means of the floating semiconductor zones 90B . 90C and the control electrode 96C formed discharge structure explained. If the potential drops at the closer to the second connection zone 30 lying semiconductor zone 90C by a value below the potential of the semiconductor zone 90B from, which corresponds to the threshold voltage of the p-type MOSFET, so forms in the between the semiconductor zones 90B . 90C lying n-doped portion of the drift zone 40 a conductive channel, which allows a current flow until the potential difference has dropped below the value of the threshold voltage of the transistor. Overall, this achieves that the potential of the furthest to the body zone 60 remote semiconductor zone 90C at most one value below the potential of the body zone 60 may decrease, which is the product of the number of floating semiconductor zones 90A - 90C and the threshold voltage of the p-type MOSFET. In the example according to 14 can the potential of the semiconductor zone 90C maximum drop to a potential that is about the value of three times the threshold voltage of a p-type MOSFET below the potential of the body zone 60 lies.

Bei sperrendem Leistungsbauelement, wenn sich eine Raumladungszone ausgehend von dem pn-Übergang zwischen der Body-Zone 60 und der Driftzone 40 in dem Bauelement ausbildet und das Potential in der Driftzone ausgehend von dem pn-Übergang in Richtung der zweiten Anschlusszone 30 zunimmt, bleiben die p-Kanal-Transistoren der Entladestruktur gesperrt, wodurch die Halbleiterzonen 90A-90C bei sperrendem Leistungsbauelement sicher floaten. Ein Anschluss der Halbleiterzonen 90A-90C an die Body-Zone kann somit nur bei leitendem Leistungsbauelement erfolgen.With a blocking power device, when there is a space charge zone from the pn junction between the body zone 60 and the drift zone 40 formed in the device and the potential in the drift zone, starting from the pn junction in the direction of the second connection zone 30 increases, the p-channel transistors of the discharge structure remain locked, whereby the semiconductor zones 90A - 90C Float safely with blocking power component. A connection of the semiconductor zones 90A - 90C to the body zone can thus be done only with conductive power device.

Selbstverständlich ist auch die Entladestruktur gemäß 14 auf Dioden anwendbar, wobei in diesem Fall die unmittelbar benachbart zu der ersten Anschlusszone angeordnete Elektrode (die Elektrode 96A in 4) die bei einer Diode komplementär zu der Driftzone dotierte erste Anschlusszone überlappt.Of course, the discharge structure according to 14 applicable to diodes, in which case the immediately adjacent to the first connection zone arranged electrode (the electrode 96A in 4 ) which overlaps at a diode complementary to the drift zone doped first junction zone.

Ein weiteres Beispiel für eine Entladestruktur, die ein negatives Potential an den Feldplatten 50A-50C verhindert, ist in 15 dargestellt. Hierbei ist vorgesehen, die Feldplatten 50A-50C wenigstens abschnittsweise an die unterhalb der Driftzone 40 angeordnete, komplementär zu der Driftzone 40 dotierte Halbleiterzone 10 anzuschließen. Die die Feldelektroden 50A-50C umgebende Isolationsschicht 52A-52C weist im Grenzbereich zu der Halbleiterzone 10 in dem Beispiel abschnittsweise Aussparungen auf, durch welche Abschnitte 55A-55C der Feldelektroden 50A-50C bis an diese Halbleiterzone 10 reichen und an diese angeschlossen sind. Vorzugsweise sind im Anschlussbereich höher dotierte Anschlusszonen 11A-11C vor handen, die vom selben Leitungstyp wie die Halbleiterzone 10 sind.Another example of a discharge structure that has a negative potential at the field plates 50A - 50C prevented is in 15 shown. This is provided, the field plates 50A - 50C at least in sections to those below the drift zone 40 arranged, complementary to the drift zone 40 doped semiconductor zone 10 to join. The field electrodes 50A - 50C surrounding insulation layer 52A - 52C points in the border region to the semiconductor zone 10 in the example sections on recesses through which sections 55A - 55C the field electrodes 50A - 50C to this semiconductor zone 10 rich and connected to these. Preferably in the connection area higher doped connection zones 11A - 11C present, of the same conductivity type as the semiconductor zone 10 are.

Wenn die Halbleiterzone 10 in nicht dargestellter Weise nicht direkt an die Isolationsschicht 52A-52C angrenzt, besteht die Möglichkeit Verbindungszonen in dem Halbleiterkörper 100 vorzusehen, die die Halbleiterzone 10 und die Feldelektroden 50A-50C verbinden.When the semiconductor zone 10 in a manner not shown not directly to the insulation layer 52A - 52C adjacent, there is the possibility of connection zones in the semiconductor body 100 to provide the semiconductor zone 10 and the field electrodes 50A - 50C connect.

Ein Verfahren zur Herstellung einer in der Driftzone 40 angeordneten Feldelektrode 50, die die unter der Driftzone 40 liegende komplementär dotierte Halbleiterzone 10 kontaktiert und die gegen die Driftzone 40 durch eine Isolationsschicht 52 isoliert ist, wird nachfolgend anhand der 16 und 17 erläutert.A method of making one in the drift zone 40 arranged field electrode 50 that under the drift zone 40 lying complementary doped semiconductor zone 10 contacted and the against the drift zone 40 through an insulation layer 52 is isolated, is below using the 16 and 17 explained.

Das im Folgenden erläuterte Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung von Feldelektroden 50, deren Dicke in lateraler Richtung variiert. Ein Beispiel für eine solche Feldelektrode ist eine in Draufsicht keilförmige Feldelektrode 50, wie sie in 16a dargestellt ist, oder eine in Draufsicht T-förmige Feldelektrode, wie sie beispielsweise in 16b dargestellt ist.The method explained below is particularly suitable for the production of field electrodes 50 whose thickness varies in the lateral direction. An example of such a field electrode is a wedge-shaped field electrode in plan view 50 as they are in 16a is shown, or in a top view T-shaped field electrode, such as in 16b is shown.

Bei dem Verfahren zur Herstellung solcher Feldelektroden 50 wird Bezug nehmend auf 17a zunächst ein sich in vertikaler Richtung ausgehend von der Vorderseite 101 in den Halbleiterkörper hinein erstreckender Graben 110 hergestellt, der entsprechend der Erläuterung zu 16 in Draufsicht beispielsweise keilförmig oder T-förmig ist. 17a zeigt einen Querschnitt durch diesen Graben in den in 16 dargestellten Querschnittsebenen G-G und H-H. Die Schnittfläche G-G liegt dabei in einem Bereich des Grabens, der nachfolgend als Bereich mit normaler Grabenbreite bezeichnet wird und in dem kein Anschlusskontakt zu der darunter liegenden Halbleiterzone 10 erzeugt wird, während die Schnittfläche H-H in einem Bereich des Grabens liegt, der nachfolgend als Bereich mit vergrößerter Grabenbreite bezeichnet wird, in dem der Anschlusskontakt 55 zu der darunter liegenden Halbleiterzone 10 erzeugt wird.In the process for producing such field electrodes 50 is referred to 17a initially in a vertical direction starting from the front 101 extending into the semiconductor body into trench 110 made according to the explanation 16 in plan view, for example, wedge-shaped or T-shaped. 17a shows a cross section through this trench in the in 16 illustrated cross-sectional planes GG and HH. In this case, the sectional area GG lies in a region of the trench, which is referred to below as a region with a normal trench width and in which there is no connection contact to the semiconductor zone underneath 10 is generated while the sectional area HH is in a region of the trench, which is hereinafter referred to as enlarged trench width region, in which the terminal contact 55 to the underlying semiconductor zone 10 is produced.

Die Herstellung des Grabens 110 erfolgt beispielsweise mittels eines Ätzverfahrens unter Verwendung einer auf die Vorderseite 101 aufgebrachten Hartmaske 200.The making of the trench 110 For example, by means of an etching process using a on the front 101 applied hard mask 200 ,

Bezug nehmend auf 17b schließt sich an das Herstellen des Grabens 110 das Aufbringen einer Isolationsschicht bzw. Dielektrikumsschicht auf die Seitenwände und den Boden des Grabens 110 an. Hierzu wird beispielsweise eine Isolationsschicht 252 ganzflächig auf den Halbleiterkörper abgeschieden, wobei diese Isolationsschicht 252 an den Seitenwänden und am Boden des Grabens die die spätere Feldelektrode 50 umgebende Isolationsschicht 52 bildet.Referring to 17b joins the making of the trench 110 the application of an insulating layer or dielectric layer on the side walls and the bottom of the trench 110 at. For this purpose, for example, an insulation layer 252 deposited over the entire surface of the semiconductor body, said insulating layer 252 on the side walls and at the bottom of the trench the later field electrode 50 surrounding insulation layer 52 forms.

Bezug nehmend auf 17c wird auf diese Isolationsschicht 252 anschließend eine Elektrodenschicht 250 abgeschieden, die einen Teil der späteren Feldelektrode 50 bildet. Diese Elektrodenschicht 250 besteht beispielsweise aus einem hochdotierten Polysilizium. Die Dicke dieser abgeschiedenen Elektrodenschicht 150 ist dabei so gewählt, dass der oberhalb der Isolationsschicht 252 im Grabenbereich mit normaler Breite (Querschnitt G-G) vorhandene Graben vollständig aufgefüllt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die Dicke der abgeschiedenen Elektrodenschicht 250 größer ist als die halbe Breite des oberhalb der Isolationsschicht 252 verbleibenden Grabens. Im Bereich vergrößerter Grabenbreite (Querschnitt H-H) verbleibt nach Abscheiden der Elektrodenschicht 250 hingegen eine sich in vertikaler Richtung des Halbleiterkörpers erstreckende Aussparung.Referring to 17c gets on this isolation layer 252 then an electrode layer 250 deposited, which is part of the later field electrode 50 forms. This electrode layer 250 For example, it consists of a highly doped polysilicon. The thickness of this deposited electrode layer 150 is chosen so that the above the insulating layer 252 in the trench region of normal width (cross-section GG) existing trench is completely filled. This is achieved by the thickness of the deposited electrode layer 250 is greater than half the width of above the insulation layer 252 remaining trench. In the region of increased trench width (cross section HH) remains after deposition of the electrode layer 250 whereas, a recess extending in the vertical direction of the semiconductor body.

17d zeigt einen Querschnitt durch den Halbleiterkörper nach Durchführung weiterer Verfahrensschritte, bei denen die Elektrodenschicht 250 und die Isolationsschicht 252 anisotrop geätzt wurden. Dies führt im Bereich normaler Grabenbreite (Querschnitt G-G) dazu, dass die Elektrodenschicht 250 und die Isolationsschicht 252 oberhalb der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers bis auf die Hartmaskenschicht 200 entfernt und gegebenenfalls im Bereich des Grabens etwas zurückgeätzt werden. Auch im Bereich vergrößerter Grabenbreite (Querschnitt H-H) wird die Elektrodenschicht 250 und die Isolationsschicht 252 oberhalb der Hartmaskenschicht 200 entfernt und im Bereich der Grabenseitenwände gegebenenfalls etwas zurückgeätzt. Zusätzlich wird in diesem Bereich die Elektrodenschicht 250 und die Isolationsschicht 252 am Boden des nach Abscheiden der Elektrodenschicht 250 verbleibenden Grabens entfernt, wodurch der Graben nach Abschluss des Ätzprozesses bis an die darunter liegende Halbleiterzone 10 reicht. 17d shows a cross section through the semiconductor body after performing further process steps in which the electrode layer 250 and the insulation layer 252 anisotropically etched. In the region of normal trench width (cross-section GG) this leads to the fact that the electrode layer 250 and the insulation layer 252 above the front 101 of the semiconductor body except for the hardmask layer 200 removed and possibly etched back in the trench something. Also in the area of enlarged trench width (cross section HH) the electrode layer becomes 250 and the insulation layer 252 above the hard mask layer 200 removed and possibly etched back slightly in the region of the trench side walls. In addition, in this area, the electrode layer 250 and the insulation layer 252 at the bottom of the electrode layer after deposition 250 remaining trench, causing the trench after completion of the etching process to the underlying semiconductor zone 10 enough.

Dieser Graben wird in nicht näher dargestellter weise anschließend mit Elektrodenmaterial aufgefüllt, um die in den 16a, 16b in Draufsicht dargestellte Feldelektrode 50 fertigzustellen. Gegebenenfalls wird vor Auffüllen dieses nach Abscheiden der Elektrodenschicht 252 verbliebenen und nach dem Ätzen bis an die Halbleiterzone 10 reichenden Grabens an dessen Boden eine hochdotierte Halbleiterzone 11 vom selben Leitungstyp wie die Halbleiterzone 10 erzeugt, um einen niederohmigen Anschluss der Feldelektrode 50 an die darunter liegende Halbleiterzone 10 zu erreichen. Die Feldelektrode ist nach Auffüllen dieses verbliebenen Grabens mit einem Elektrodenmaterial, beispielsweise einem hochdotierten Polysilizium fertiggestellt.This trench is then filled in a manner not shown subsequently with electrode material to the in the 16a . 16b in a plan view shown field electrode 50 finish. Optionally, this is before filling this after deposition of the electrode layer 252 remaining and after etching to the semiconductor zone 10 reaching trench at the bottom of a highly doped semiconductor zone 11 of the same conductivity type as the semiconductor zone 10 generated to a low-resistance connection of the field electrode 50 to the underlying semiconductor zone 10 to reach. The field electrode is completed after filling this remaining trench with an electrode material, for example a highly doped polysilicon.

Das zuvor erläuterte Bauelementkonzept, bei dem in der Driftzone 40 des Bauelements wenigstens eine Feldelektrode 50A-50C angeordnet ist, die an eine floatend in der Driftzone 40 angeschlossene Halbleiterzone 90A-90C angeschlossen ist, eignet sich bei Anwendung auf MOSFET insbesondere für solche MOSFET bei denen die Gate-Elektrode 70 in einem sich in vertikaler Richtung in den Halbleiterkörper hinein erstreckenden Graben angeordnet ist, was bereits anhand der 4 und 5 erläutert wurde.The previously described component concept, in which in the drift zone 40 of the component at least one field electrode 50A - 50C is arranged to be a floating in the drift zone 40 connected semiconductor zone 90A - 90C when applied to MOSFET is particularly suitable for such MOSFET where the gate electrode 70 is arranged in a vertically extending into the semiconductor body extending trench, which already with reference to the 4 and 5 was explained.

18a zeigt in Seitenansicht im Querschnitt ein solches Bauelement mit einer sich in vertikaler Richtung in den Halbleiterkörper hinein erstreckenden Gate-Elektrode 70, die gegenüber dem Halbleiterkörper durch eine Isolationsschicht 71 isoliert ist. 18b zeigt dieses Bauelement im Querschnitt durch die in 18a dargestellte Schnittebene E-E. Die erste Anschlusszone 20 erstreckt sich bei diesem Bauelement ebenfalls in die Tiefe des Halbleiterkörpers, wobei die Eindringtiefe der ersten Anschlusszone 20 vorzugsweise in etwa der Eindringtiefe der Gate-Elektrode 70 entspricht. Die die erste Anschlusszone 20 umgebende Body-Zone 60 reicht entsprechend tief in den Halbleiterkörper hinein, wobei die Body-Zone 60 die erste Anschlusszone 20 vollständig umgibt. Die Body-Zone 60 reicht in dem Ausführungsbeispiel durch die Driftzone 40 bis in das darunter liegende komplementär zu der Driftzone 40 dotierte Halbleitersubstrat 10. Die Eindringtiefe der Gate-Elektrode 70, der ersten Anschlusszone 20 und der Body-Zone 60 kann jedoch auch so gewählt werden, dass die Body-Zone 60 in der Driftzone 40 oberhalb des Halbleitersubstrats 10 endet. 18a shows a cross-sectional side view of such a device with a vertically extending into the semiconductor body extending gate electrode 70 , which are opposite to the semiconductor body by an insulating layer 71 is isolated. 18b shows this device in cross section through the in 18a illustrated sectional plane EE. The first connection zone 20 extends in this device also in the depth of the semiconductor body, wherein the penetration depth of the first connection zone 20 preferably approximately the penetration depth of the gate electrode 70 equivalent. The first connection zone 20 surrounding body zone 60 extends correspondingly deep into the semiconductor body, wherein the body zone 60 the first connection zone 20 completely surrounds. The body zone 60 extends in the embodiment through the drift zone 40 to the underlying complementary to the drift zone 40 doped semiconductor substrate 10 , The penetration depth of the gate electrode 70 , the first connection zone 20 and the body zone 60 However, it can also be chosen so that the body zone 60 in the drift zone 40 above the semiconductor substrate 10 ends.

Wie aus der Schnittdarstellung in 18b ersichtlich ist, reicht die Gate-Elektrode 70 in lateraler Richtung des Halbleiterkörpers von der ersten Anschlusszone 20 durch die Body-Zone 60 bis in die Driftzone 40, wobei sich bei Anlegen eines geeigneten Ansteuerpotentials an die Gate-Elektrode 70 ein leitender Kanal in der Body-Zone 60 benachbart zu der Gate-Elektrode 70 zwischen der ersten Anschlusszone 20 und der Driftzone 40 ausbildet.As from the sectional view in 18b can be seen, the gate electrode is sufficient 70 in the lateral direction of the semiconductor body from the first connection zone 20 through the body zone 60 into the drift zone 40 , wherein upon application of a suitable drive potential to the gate electrode 70 a conductive channel in the body zone 60 adjacent to the gate electrode 70 between the first connection zone 20 and the drift zone 40 formed.

Die 19a und 19b zeigen in Seitenansicht im Querschnitt und im Querschnitt durch eine in 19a eingezeichnete Schnittebene E-E ein gegenüber dem Bauelement gemäßThe 19a and 19b show in side view in cross section and in cross section through an in 19a drawn sectional plane EE a respect to the device according to

6 abgewandeltes Halbleiterbauelement, das mehrere in der Driftzone 40 angeordneten Feldelektroden 50A-50C aufweist, die an floatende Halbleiterzonen 90A-90C angeschlossen sind, und dessen zweite Anschlusszone 30 an eine im Bereich der Rückseite 102 angeordnete stark dotierte Halbleiterzone 31 des selben Leitungstyps wie die zweite Anschlusszone 30 angeschlossen ist. Die Gate-Elektrode 70 erstreckt sich bei diesem Ausführungsbeispiel ausgehend von der Vorderseite 101 in vertikaler Richtung in den Halbleiterkörper hinein. 6 modified semiconductor device, the more in the drift zone 40 arranged field electrodes 50A - 50C which is connected to floating semiconductor zones 90A - 90C are connected, and its second connection zone 30 to one in the area of the back 102 arranged heavily doped semiconductor zone 31 of the same type of line as the second connection zone 30 connected. The gate electrode 70 extends in this embodiment, starting from the front 101 in the vertical direction into the semiconductor body.

Es sei darauf hingewiesen, dass die zuvor anhand der 13 bis 17 erläuterten Entladungsstrukturen selbstverständlich auch auf die Bauelemente gemäß der 18 und 19 anwendbar sind.It should be noted that the previously using the 13 to 17 explained discharge structures of course also on the components according to the 18 and 19 are applicable.

Die zuvor erläuterten lateralen Halbleiterbauelemente zeichnen sich dadurch aus, dass die erste Anschlusszone 20 in lateraler Richtung des Halbleiterkörpers 100 beabstandet zu der zweiten Anschlusszone 30 angeordnet ist, wobei ein laterales Bauelement in diesem Sinn auch dann vorliegt, wenn die zweite Anschlusszone 30 über eine niederohmige Verbindung an eine Anschlusszone 32 im Bereich der Rückseite des Halbleiterkörpers angeschlossen ist (vgl. 6 und 19).The previously described lateral semiconductor components are characterized in that the first connection zone 20 in the lateral direction of the semiconductor body 100 spaced from the second connection zone 30 is arranged, wherein a lateral component in this sense is also present when the second connection zone 30 via a low-resistance connection to a connection zone 32 is connected in the region of the rear side of the semiconductor body (see. 6 and 19 ).

Halbleiterkörper bzw. Halbleiterchips sind in Draufsicht üblicherweise rechteckförmig bzw. quadratisch. Bei lateralen Leistungsbauelementen ist es dabei wünschenswert, eine der Anschlusszonen, beispielsweise die erste Anschlusszone, im Innenbereich des Halbleiterkörpers vorzusehen, und die andere der Anschlusszonen, beispielsweise die zweite Anschlusszone, so im Bereich eines Randes des Halbleiterkörpers anzuordnen, dass diese zweite Anschlusszone in Draufsicht auf den Halbleiterkörper die erste Anschlusszone und die Driftzone im Wesentlichen ringförmig umgibt. Der Vorteil dieses Vorgehens besteht darin, dass auf aufwendige Randabschlüsse des Bauelements verzichtet werden kann.Semiconductor body or Semiconductor chips are usually rectangular in plan view or square. In the case of lateral power components, it is desirable to one of the connection zones, for example the first connection zone, in the interior of the semiconductor body and the other of the connection zones, for example the second connection zone, so to arrange in the region of an edge of the semiconductor body, that this second connection zone in plan view of the semiconductor body, the first terminal zone and the drift zone substantially annular surrounds. The advantage of this approach is that on elaborate edge terminations of the Component can be omitted.

20 zeigt ausschnittsweise einen Querschnitt durch einen Halbleiterkörper 100 in lateraler Richtung, in dem ein Leistungstransistor mit einer bereits anhand von 7 erläu terten Feldplattenstruktur integriert ist. Die erste Anschlusszone 20 ist dabei im Innenbereich des Halbleiterkörpers 100 und die zweite Anschlusszone 30 ist im Bereich eines des Randes 104 des Halbleiterkörpers 100 vorgesehen. Mit 104_1 ist in 20 eine erste Randseite des in Draufsicht rechteckförmigen Halbleiterkörpers und mit 104_2 ist in Figur eine senkrecht zu der ersten Randseite verlaufende zweite Randseite bezeichnet. Die beiden Randseiten 104_1, 104_2 schließen an einer Ecke 103 aneinander an. Das Bezugszeichen 40_1 bezeichnet in 20 einen ersten Driftzonenabschnitt, der entlang der ersten Randseite 104_1 verläuft und in dem in der bereits zuvor erläuterten Weise Gräben mit darin angeordneten Feldelektroden 50A-50C vorhanden sind, die in Draufsicht langgestreckt ausgebildet sind. Diese Feldelektroden 50A-50C erstrecken sich in ihrer Längsrichtung jeweils in Richtung der kürzesten Verbindung zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone 20, 30 und verlaufen somit im wesentlichen senkrecht zu der ersten Randseite 104_1. Entsprechend bezeichnet da Bezugszeichen 40_2 einen zweiten Driftzonenabschnitt, der entlang der zweiten Randseite 104_1 verläuft und in dem Feldelektroden 50A-50C angeordnet sind. Diese Feldelektroden des zweiten Driftzonenabschnitts verlaufen in ihrer Längsrichtung im wesentlichen senkrecht zu den Feldelektroden des ersten Abschnitts 40_1. 20 shows a detail of a cross section through a semiconductor body 100 in a lateral direction, in which a power transistor with an already based on 7 explained field plate structure is integrated. The first connection zone 20 is in the interior of the semiconductor body 100 and the second connection zone 30 is in the area of one of the edge 104 of the semiconductor body 100 intended. With 104_1 is in 20 a first edge side of the rectangular in plan view semiconductor body and with 104_2 is referred to in Figure a perpendicular to the first edge side extending second edge side. The two edges 104_1 . 104_2 close at a corner 103 to each other. The reference number 40_1 designated in 20 a first drift zone portion along the first edge side 104_1 runs and in the manner already explained above trenches with arranged therein field electrodes 50A - 50C are present, which are elongated in plan view. These field electrodes 50A - 50C extend in their longitudinal direction in each case in the direction of the shortest connection between the first and second connection zone 20 . 30 and thus extend substantially perpendicular to the first edge side 104_1 , Correspondingly, reference symbol denotes 40_2 a second drift zone portion along the second edge side 104_1 runs and in the field electrodes 50A - 50C are arranged. These field electrodes of the second drift zone section extend in their longitudinal direction substantially perpendicular to the field electrodes of the first section 40_1 ,

Die Feldelektroden 50A-50C in den entlang der Randseiten verlaufenden Driftzonenabschnitte 40_1, 40_2 können eine beliebige der zuvor erläuterten Geometrien besitzen. Alle zuvor in Bezug auf Feldelektroden erläuterten Maßnahmen, insbesondere das Vorhandensein einer Entladungsstruktur sind auch auf die Feldelektrodenstruktur in den entlang der Seitenflächen verlaufenden Driftzonenabschnitten 40_1, 40_2 anwendbar.The field electrodes 50A - 50C in the drift zone sections running along the edge sides 40_1 . 40_2 may have any of the previously discussed geometries. All measures explained above with regard to field electrodes, in particular the presence of a discharge structure, are also applicable to the field electrode structure in the drift zone sections extending along the side surfaces 40_1 . 40_2 applicable.

Der Haupt-Laststrom des ausschnittsweise dargestellten Leistungstransistors fließt bei eingeschaltetem Bauelement im Wesentlichen senkrecht zu den Randseiten des Halbleiterkörpers 100 entlang der Feldelektrodenstruktur in den ersten und zweiten Driftzonenabschnitten, sowie in weiteren, nicht dargestellten dritten und vierten Driftzonenabschnitten, die sich entlang der beiden weiteren Randseiten des Halbleiterkörpers erstrecken.When the component is switched on, the main load current of the power transistor shown in sections flows essentially perpendicular to the edge sides of the semiconductor body 100 along the field electrode structure in the first and second drift zone sections, as well as in further third and fourth drift zone sections, not shown, which extend along the two further edge sides of the semiconductor body.

Zwischen den Driftzonenabschnitten 40_1, 40_2 ist ein Eckbereich vorhanden, der dadurch gebildet ist, dass der pn-Übergang zwischen der Driftzone 40 und der zweiten Anschlusszone bzw. zwischen der Body-Zone und der Driftzone abgewinkelt verläuft, also eine Ecke bildet. In diesem Eckbereiche würde die maximal zulässige Spannungsbelastung ohne besondere Maßnahmen deutlich unterhalb der maximal zulässigen Spannungsbelastung in den angrenzenden Driftzonenabschnitten 40_1, 40_2 liegen würde.Between the drift zone sections 40_1 . 40_2 is a corner area available, the ge thereby is that the pn junction between the drift zone 40 and the second connection zone or between the body zone and the drift zone angled runs, that forms a corner. In this corner regions, the maximum permissible stress load without special measures would be significantly below the maximum permissible stress load in the adjacent drift zone sections 40_1 . 40_2 would lie.

Geeignete Möglichkeiten zur Anhebung der Spannungsfestigkeit in einem solchen Eckbereich sind nachfolgend anhand der 20 und der weiteren 21 bis 25 erläutert.Suitable ways to increase the dielectric strength in such a corner are described below with reference to 20 and the other 21 to 25 explained.

Bei dem in 20 dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, im Eckbereich einen Graben 120 vorzusehen, der in Draufsicht eine L-Struktur besitzt und der sich entlang der Driftzonenabschnitte 40_1, 40_2 erstreckt.At the in 20 illustrated embodiment is provided in the corner a trench 120 to provide, which has an L-structure in plan view and extending along the drift zone sections 40_1 . 40_2 extends.

Der Graben ist mit einem Dielektrikum 121, beispielsweise einem Oxid aufgefüllt. Der Graben 120 hat vorzugsweise die gleiche Tiefe wie die Gräben, mit den Feldelektroden 50A-50C beinhalten, auch eine größere Tiefe ist möglich. Der Graben 120 mit dem Dielektrikum 121 ist dabei vollständig von dem die Driftzone 40_1, 40_2 bildenden Halbleitermaterial umgeben. Der übrige Bereich der Ecke wird bei dem Beispiel gemäß 20 durch die zweite Anschlusszone 30 gebildet.The trench is covered with a dielectric 121 , For example, an oxide filled. The ditch 120 preferably has the same depth as the trenches, with the field electrodes 50A - 50C include, also a greater depth is possible. The ditch 120 with the dielectric 121 is completely from the drift zone 40_1 . 40_2 Surrounding semiconductor material. The remaining area of the corner is determined according to the example 20 through the second connection zone 30 educated.

Das Halbleitergebiet zwischen dem Graben 120 und den Gräben mit Feldelektroden 50A-50C sollte im Sperrfall vollständig an Ladungsträgern ausgeräumt werden. Der Abstand d3 zwischen diesem Graben 120 und einem benachbarten Graben mit darin an geordneter Feldplatte entspricht hierfür vorzugsweise der Hälfte des Abstands d2 zwischen zwei Gräben in den Driftzonenabschnitten 40_1, 40_2.The semiconductor region between the trench 120 and the trenches with field electrodes 50A - 50C should be completely cleared of charge carriers in the blocking case. The distance d3 between this ditch 120 and a neighboring trench with an array plate arranged therein preferably corresponds to half of the distance d2 between two trenches in the drift zone sections for this purpose 40_1 . 40_2 ,

Eine alternative Struktur für den Eckbereich des Bauelementes ist in 21 dargestellt. 21a zeigt dabei eine Draufsicht auf das Bauelement und 21b einen Querschnitt durch die in 21 dargestellte Schnittebene J-J. Im Eckbereich des Bauelementes ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein sich in vertikaler Richtung in den Halbleiterkörper hinein erstreckender Graben ausgebildet, der im Wesentlichen den gesamten Eckbereich innerhalb der die Driftzonenabschnitte 40_1, 40_2 bildenden Halbleiterzone einnimmt. Der Boden und die Seitenflächen dieses Grabens 122 sind dabei von einer Dielektrikumsschicht 123 bedeckt, was insbesondere aus dem in 21b dargestellten Querschnitt ersichtlich ist. Als Abdeckschicht 123 dieses Grabens 121 eignet sich insbesondere ein Halbleiteroxid. Geeignet sind jedoch auch andere Materialien, wie beispielsweise Nitride oder Imide. Der Graben kann sich in vertikaler Richtung tiefer als die Gräben der Feldelektrodenstruktur in den Halbleiterkörper hinein erstrecken, kann jedoch auch geringfügig flacher als die Gräben der Feldelektrodenstruktur ausgeführt sein.An alternative structure for the corner region of the component is in 21 shown. 21a shows a plan view of the device and 21b a cross section through the in 21 illustrated section plane JJ. In the corner region of the component, in this exemplary embodiment, a trench extending in a vertical direction into the semiconductor body is formed, which essentially covers the entire corner region within the drift zone sections 40_1 . 40_2 forming semiconductor zone occupies. The bottom and side surfaces of this trench 122 are of a dielectric layer 123 covered, which in particular from the in 21b shown cross section is visible. As a cover layer 123 this trench 121 In particular, a semiconductor oxide is suitable. However, other materials such as nitrides or imides are also suitable. The trench may extend deeper into the semiconductor body in the vertical direction than the trenches of the field electrode structure, but may also be made slightly shallower than the trenches of the field electrode structure.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Struktur eines Bauelement-Eckbereiches ist in 22 dargestellt. Die die Driftzonenabschnitte 40_1, 40_2 bildende, bei einem n-Kanal-MOSFET n-dotierte Halbleitermaterial erstreckt sich bei diesem Ausführungsbeispiel bis in den Eckbereich. In diesem Eckbereich sind Feldelektroden 56A-56D vorhanden, die jeweils durch Isolationsschichten 57A-57D gegenüber dem Halbleiterkörper isoliert sind. Diese Feldelektroden 56A-56D verlaufen im Wesentlichen kreisbogenförmig und im Wesentlichen senkrecht zu den in den ersten und zweiten Driftzonenabschnitten 40_1, 40_2 in Gräben angeordneten Feldelektroden 50A, 50B mit den diese umgebenden Isolationsschichten 52A, 52B.Another embodiment of a structure of a component corner region is shown in FIG 22 shown. The drift zone sections 40_1 . 40_2 forming, n-doped in an n-channel MOSFET semiconductor material extends in this embodiment to the corner. In this corner area are field electrodes 56A - 56D present, each through insulation layers 57A - 57D isolated from the semiconductor body. These field electrodes 56A - 56D are substantially circular arc-shaped and substantially perpendicular to those in the first and second Driftzonenabschnitten 40_1 . 40_2 arranged in trenches field electrodes 50A . 50B with the surrounding insulation layers 52A . 52B ,

Die im Eckbereich angeordneten Feldelektroden 56A-56D sind an einem Ende an die in einem der Driftzonenabschnitte 40_2 angeordneten Feldelektroden 50A, 50B angeschlossen, die senkrecht zu den kreisbogenförmigen Feldelektroden 56A-56D verlaufen. Am anderen Ende enden die kreisbogenförmig verlaufenden Feldelektroden 56A-56D beabstandet zu den in dem jeweiligen Driftzonenabschnitt 40_1 angeordneten Feldelektroden 50A, 50B, wodurch das zwischen den kreisbogenförmig verlaufenden Feldelektroden 56A-56D angeordnete Halbleitergebiet (Mesa-Gebiet) an das Halbleitergebiet 40_1 angeschlossen ist, welches die Feldelektroden 50A, 50B mit deren Isolationsschichten 52A, 52B in diesem Driftzonenabschnitt umgibt.The field electrodes arranged in the corner area 56A - 56D are at one end to those in one of the drift zone sections 40_2 arranged field electrodes 50A . 50B connected perpendicular to the circular arc field electrodes 56A - 56D run. At the other end, the circular arc-shaped field electrodes end 56A - 56D spaced from those in the respective drift zone section 40_1 arranged field electrodes 50A . 50B , whereby the between the circular arc extending field electrodes 56A - 56D arranged semiconductor region (mesa region) to the semiconductor region 40_1 connected, which is the field electrodes 50A . 50B with their insulation layers 52A . 52B surrounds in this drift zone section.

Die Feldelektroden 56A-56D können in nicht dargestellter Weise entsprechend der Feldelektroden 50A-50C in den Driftzonenabschnitten auch an floatende p-Gebiete angeschlossen sein, wobei dann auf einen Anschluss der Elektroden an die Feldelektroden 50A-50C verzichtet werden kann.The field electrodes 56A - 56D can in a manner not shown corresponding to the field electrodes 50A - 50C in the drift zone sections also be connected to floating p-regions, in which case to a connection of the electrodes to the field electrodes 50A - 50C can be waived.

Der senkrechte Abstand d1 zwischen zwei Gräben mit Feldelektroden 56A-56D im Eckbereich ist vorzugsweise so gewählt, dass er dem Abstand d2 entspricht, den zwei quer zur Stromflussrichtung bzw. quer zu einem Spannungsanstieg verlaufende Gräben mit Feldelektroden in den Driftzoneabschnitten 40_1, 40_2 besitzen. Grundsätzlich sollte die Breite des zwischen den Gräben mit Feldelektroden verbleibenden Abschnittes der (n-dotierten) Halbleiterzone 40 der Breite entsprechender Halbleiterabschnitte (Mesa-Gebiete) in den Driftzonenabschnitten 40_1, 40_2 entsprechen oder geringer sein, um im Eckbereich die gleiche Spannungsfestigkeit wie in den Driftzonenabschnitten zu erreichen. Dies gilt auch für die nachfolgend anhand der 23 bis 25 erläuterten Eckstrukturen für Feldelektroden.The vertical distance d1 between two trenches with field electrodes 56A - 56D in the corner region is preferably chosen such that it corresponds to the distance d2, the two trenches extending transversely to the current flow direction or transversely to a voltage increase with field electrodes in the drift zone sections 40_1 . 40_2 have. In principle, the width of the portion of the (n-doped) semiconductor zone remaining between the trenches with field electrodes should be 40 the width of corresponding semiconductor sections (mesa areas) in the drift zone sections 40_1 . 40_2 be equal to or lower to achieve the same dielectric strength in the corner as in the Driftzonenabschnitten. This also applies to the following with reference to 23 to 25 explained corner structures for field electrodes.

Im nicht dargestellten Querschnitt kann die Geometrie der Feldelektroden 56A-56D im Eckbereich der Geometrie der Feldelektroden in den Driftzonenabschnitten 40_1, 40_2 entspre chen. Die Feldelektroden 56A-56D erstrecken sich im Eckbereich vorzugsweise genauso weit in die Tiefe wie die Feldelektroden 50A-50C in den Driftzonenabschnitten.In the cross section, not shown, the geometry of the field electrodes 56A - 56D in the corner of the geometry of the field electrodes in the drift zone sections 40_1 . 40_2 correspond. The field electrodes 56A - 56D extend in the corner preferably as far into the depth as the field electrodes 50A - 50C in the drift zone sections.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Eckstruktur ist in 23 dargestellt.Another embodiment of a corner structure is shown in FIG 23 shown.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind im Eckbereich Feldelektroden 58A, 58B vorhanden, die in Form von Segmenten eines Kreisringes ausgebildet sind und die jeweils von einer Isolationsschicht 59A, 59B umgeben sind. Die Breite d1 des n-dotierten Mesa-Gebietes zwischen zwei benachbarten Gräben mit Feldelektroden 58A, 59A im Eckbereich entspricht dabei vorzugsweise der Breite d2 des Mesa-Gebietes zwischen zwei Gräben in den Driftzonenabschnitten 40_1, 40_2.In this embodiment, field electrodes are in the corner region 58A . 58B present, which are formed in the form of segments of a circular ring and each of an insulating layer 59A . 59B are surrounded. The width d1 of the n-doped mesa region between two adjacent trenches with field electrodes 58A . 59A in the corner region preferably corresponds to the width d2 of the mesa area between two trenches in the drift zone sections 40_1 . 40_2 ,

In dem Beispiel gemäß 23 entspricht die Anzahl der in lateraler Richtung ausgehend von der ersten Anschlusszone 60 zu der zweiten Anschlusszone 30 aufeinander folgender Feldelektroden 58A, 58B der Anzahl der in dieser lateralen Richtung in den Driftzonenabschnitten 40_1, 40_2 aufeinander folgenden Feldelektroden.In the example according to 23 corresponds to the number of lateral directions starting from the first connection zone 60 to the second connection zone 30 successive field electrodes 58A . 58B the number of times in this lateral direction in the drift zone sections 40_1 . 40_2 successive field electrodes.

Bezug nehmend auf 24 besteht jedoch die Möglichkeit, im Eckbereich mehr Feldelektroden in Richtung von der ersten Anschlusszone 20 zu der zweiten Anschlusszone 30 aufeinander folgend anzuordnen. Während die Feldelektrodenstruktur in den Driftzonenabschnitten 40_1, 40_2 entlang der Seitenflächen in dem Beispiel gemäß 24 zwei in Richtung von der ersten Anschlusszone 60 zu der zweiten Anschlusszone 30 aufeinander folgende Feldelektroden aufweist, sind im Eckbereich hier drei aufeinander folgende Feldelektroden 58A, 58B, 58C angeordnet.Referring to 24 However, there is the possibility in the corner more field electrodes in the direction of the first connection zone 20 to the second connection zone 30 to arrange consecutively. While the field electrode structure in the drift zone sections 40_1 . 40_2 along the side surfaces in the example according to FIG 24 two in the direction of the first connection zone 60 to the second connection zone 30 Having consecutive field electrodes are in the corner here three consecutive field electrodes 58A . 58B . 58C arranged.

Die im Eckbereich angeordneten Feldelektroden 58A-58C bei den Bauelementstrukturen gemäß der 23 und 24 sind über komplementär zu der Driftzone 40 dotierte Halbleiterzonen an die Driftzone 40 angeschlossen, was für die Feldelektroden 50A, 50B der Driftzonenabschnitte 40_1, 40_2 bereits ausführlich anhand der 7 ff. erläutert wurde. Diese komplementären Halbleiterzonen sind gestrichelt eingezeichnet und in 23 mit den Bezugszeichen 90A und 90B und in 24 mit den Bezugszeichen 90D-90F bezeichnet. Die Feldelektroden der Eckstrukturen und die Feldelektroden in den Driftzonenabschnitten können insbesondere an gemeinsame floatende Halbleiterzonen angeschlossen sein, was beispielsweise in 23 dargestellt ist.The field electrodes arranged in the corner area 58A - 58C in the device structures according to the 23 and 24 are over complementary to the drift zone 40 doped semiconductor zones to the drift zone 40 connected, what for the field electrodes 50A . 50B the drift zone sections 40_1 . 40_2 already in detail on the basis of 7 ff. was explained. These complementary semiconductor zones are shown in dashed lines and in 23 with the reference numerals 90A and 90B and in 24 with the reference numerals 90D - 90F designated. The field electrodes of the corner structures and the field electrodes in the drift zone sections may in particular be connected to common floating semiconductor zones, which may be described, for example, in US Pat 23 is shown.

Die Tiefe der Gräben, in denen die Feldelektroden 58A-58c im Eckbereich angeordnet sind, entspricht vorzugsweise der Tiefe der Gräben mit den Feldelektroden 50A, 50B in den Driftzonenabschnitten 40_1, 40_2.The depth of the trenches in which the field electrodes 58A - 58c are arranged in the corner region, preferably corresponds to the depth of the trenches with the field electrodes 50A . 50B in the drift zone sections 40_1 . 40_2 ,

Ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Eckstruktur ist in 25 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist im Eckbereich ein Raster mit in Draufsicht im Wesentlichen quadratischen Gräben angeordnet, in denen jeweils in vertikaler Richtung des Halbleiterkörpers 100 langgestreckte Feldelektroden 156 umgeben von einem Isolationsmaterial 157 angeordnet sind. Der Abstand zweier benachbarter dieser Feldelektroden entspricht dabei vorzugsweise dem Abstand zweier benachbarter Feldelektroden in dem sich an den Eckbereich anschließenden Driftzonenabschnitten 40_1, 40_2 Bereichen.Another embodiment of a corner structure is shown in FIG 25 shown. In this exemplary embodiment, a grid with trenches which are substantially square in plan view is arranged in the corner region, in each case in the vertical direction of the semiconductor body 100 elongated field electrodes 156 surrounded by an insulation material 157 are arranged. The distance between two adjacent field electrodes preferably corresponds to the distance between two adjacent field electrodes in the drift zone sections adjoining the corner region 40_1 . 40_2 Areas.

Wenigstens einige Feldelektroden des Eckbereiches sind in nicht näher dargestellter Weise vorzugsweise an floatende p-dotierte Halbleiterzonen angeschlossen, beispielsweise gemeinsam mit Feldelektroden der Driftzonenabschnitte 40_1, 40_2. Die Feldelektroden des Eckbereiches können allerdings auch an eigene floatende Halbleiterzonen angeschlossen sein.At least some field electrodes of the corner region are preferably connected in a manner not shown to floating p-doped semiconductor zones, for example together with field electrodes of the drift zone sections 40_1 . 40_2 , However, the field electrodes of the corner region can also be connected to own floating semiconductor zones.

Die anhand der 20 bis 25 erläuterten Eckstrukturen sind auf beliebige Leitungsbauelemente mit einer Feldelektroden aufweisenden Driftstruktur, insbesondere auf Leistungs- MOSFET, Dioden, Schottkydioden, IGBT's und JFET's anwendbar. Um dies zu verdeutlichen sind die Bauelemente in den 20 und 21 als MOSFET mit einer Source-Zone 20 als erster Anschlusszone, und einer komplementär zu Source-Zone 20 und Driftzone 40 dotierten Body-Zone ausgebildet, während die Bauelemente gemäß der 22 bis 25 als Dioden realisiert sind, bei denen die erste Anschlusszone 21 komplementär zu der Driftzone und der zweiten Anschlusszone 30 dotiert ist.The basis of the 20 to 25 Corner structures explained are applicable to arbitrary line components with a field-drift structure, in particular to power MOSFETs, diodes, Schottky diodes, IGBTs and JFETs. To illustrate this, the components in the 20 and 21 as a MOSFET with a source zone 20 as a first terminal zone, and a complementary to source zone 20 and drift zone 40 doped body zone formed while the components according to the 22 to 25 are realized as diodes, in which the first connection zone 21 complementary to the drift zone and the second junction zone 30 is doped.

Bei der bisherigen Erläuterung der Eckstrukturen wurde angenommen, dass der Eckbereich im Bereich einer Ecke 103 des Halbleiterkörpers angeordnet ist. Die erläuterten Eckstrukturen sind wie nachfolgend erläutert auch im Innenbereich eines Halbleiterkörpers anwendbar.In the previous explanation of the corner structures, it was assumed that the corner area in the area of a corner 103 the semiconductor body is arranged. The illustrated corner structures are also applicable in the interior of a semiconductor body as explained below.

Zur Vergrößerung der aktiven Bauelementfläche werden die erste Anschlusszone 21 und die zweite Anschlussfläche 30 häufig so ausgebildet, dass sie in Draufsicht eine kammartige Struktur besitzen, wie beispielhaft in 26 dargestellt ist. "Zähne" 21_1, 21_2 der kammartigen Struktur der ersten Anschlusszone greifen dabei zwischen "Zähne" 30_1, 30_2 der kammartigen Struktur der zweiten Anschlusszone 30, wobei die Driftzone 40 meanderförmig zwischen den sich gegenüberliegenden Kammstrukturen der ersten und zweiten Anschlusszone 21, 30 verläuft.To increase the active device area become the first connection zone 21 and the second pad 30 often designed so that they have a comb-like structure in plan view, as exemplified in 26 is shown. "Teeth" 21_1 . 21_2 the comb-like structure of the first connection zone between "teeth" 30_1 . 30_2 the comb-like structure of the second connection zone 30 , where the drift zone 40 meandering between the opposite ones Comb structures of the first and second terminal zones 21 . 30 runs.

In Abschnitten der Driftzone 40, die zwischen parallel verlaufenden Abschnitten der ersten und zweite Anschlusszone verlaufen sind dabei Feldelektroden 50A, 50B umgeben von einer Isolationsschicht 52A, 52B angeordnet. In dem Beispiel gemäß 26 sind dies beispielsweise der erste Driftzonenabschnitt 40_1 und der zweite Driftzonenabschnitt 40_2. Der erste Driftzonenabschnitt 40_1 ist dabei zwischen dem Abschnitt 30_3 der ersten Anschlusszone 30 und dem Abschnitt 21_1 der ersten Anschlusszone 21 angeordnet, die abschnittsweise parallel verlaufen, und der zweite Driftzonenabschnitt 40_2 ist zwischen dem Abschnitt 30_1 der ersten Anschlusszone 30 und dem Abschnitt 21_1 der zweiten Anschlusszone 21 gebildet, die abschnittsweise parallel verlaufen.In sections of the drift zone 40 , which run between parallel sections of the first and second connection zone are field electrodes 50A . 50B surrounded by an insulation layer 52A . 52B arranged. In the example according to 26 For example, these are the first drift zone section 40_1 and the second drift zone section 40_2 , The first drift zone section 40_1 is between the section 30_3 the first connection zone 30 and the section 21_1 the first connection zone 21 arranged, which run in sections parallel, and the second drift zone section 40_2 is between the section 30_1 the first connection zone 30 and the section 21_1 the second connection zone 21 formed, which are partially parallel.

Eckbereiche der Driftzone sind überall dort vorhanden, wo sich keine parallel verlaufenden Abschnitte der ersten und zweiten Anschlusszone 21, 30 unmittelbar getrennt durch die Driftzone gegenüberliegen bzw. dort wo Übergangsbereiche (Kanten) zwischen einer der ersten und zweiten Anschlusszone 21, 30 und der Driftzone 40 abgewinkelt verlaufen. Diese Eckbereich sind in 26 gestrichelt dargestellt und mit 10_1 bis 105_7 bezeichnet. An alle diese Eckbereiche 105_1-105_7 schließen sich jeweils zwei Driftzonenabschnitte an, in denen Feldelektroden 50A-50B angeordnet sind, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit solche Feldelektroden nur in den sich an den Eckbereich 105_3 anschließenden ersten und zweiten Driftzonenabschnitte 40_1, 40_2 dargestellt sind. Dieser Eckbereich 105_3 ist dadurch gebildet, dass der Übergang zwischen der zweiten Anschlusszone 30 und der Driftzone 40 abgewinkelt (in dem Beispiel unter einem Winkel von etwa 90°) verläuft.Corner regions of the drift zone are present wherever there are no parallel sections of the first and second connection zones 21 . 30 directly separated by the drift zone or where transition areas (edges) between one of the first and second terminal zone 21 . 30 and the drift zone 40 Angled run. These corner areas are in 26 shown in dashed lines and with 10_1 to 105_7 designated. To all these corner areas 105_1 - 105_7 close in each case two drift zone sections, in which field electrodes 50A - 50B are arranged, for reasons of clarity such field electrodes only in the at the corner 105_3 subsequent first and second drift zone sections 40_1 . 40_2 are shown. This corner area 105_3 is formed by the fact that the transition between the second connection zone 30 and the drift zone 40 angled (in the example at an angle of about 90 °) runs.

Die Feldelektrodenstruktur in den Driftzonenabschnitten, beispielsweise den Abschnitten 40_1, 40_2, die zwischen zwei parallel verlaufenden Abschnitten der ersten und zweiten Anschlusszone 21, 30 ausgebildet sind, kann auf beliebige Weise entsprechend der Erläuterungen zu den 1 bis 19 ausgebildet sein.The field electrode structure in the drift zone sections, for example the sections 40_1 . 40_2 between two parallel sections of the first and second terminal zones 21 . 30 can be formed in any way according to the explanations given to 1 to 19 be educated.

Für die Bauelementstruktur in den Eckbereichen 105_1-105_7 gelten die anhand der 20 bis 25 erläuterten Ausführungen zu Eckstrukturen entsprechend. In diesen Eckbereichen können zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit also beispielsweise mit einem Dielektrikum gefüllte Gräben (vgl. 20 und 21) oder Feldelektroden in Form von Kreisringen (vgl. 22) in Form von Kreisringsegmenten (vgl. 23 und 24) oder Feldelektroden mit in Draufsicht quadratischem Querschnitt (vgl. 25) vorgesehen werden.For the component structure in the corner areas 105_1 - 105_7 apply the basis of the 20 to 25 explained explanations to corner structures accordingly. In these corner regions, for example, trenches filled with a dielectric (cf. 20 and 21 ) or field electrodes in the form of circular rings (cf. 22 ) in the form of circular ring segments (cf. 23 and 24 ) or field electrodes with a square cross section in plan view (see. 25 ).

1010
HalbleitersubstratSemiconductor substrate
1111
hochdotierte Halbleiterzonehighly doped Semiconductor zone
100100
HalbleiterkörperSemiconductor body
101101
Vorderseite des Halbleiterkörpersfront of the semiconductor body
102102
Rückseite des Halbleiterkörpersback of the semiconductor body
103103
Ecke des Halbleiterkörperscorner of the semiconductor body
104_1, 104_2104_1, 104_2
Randseiten des Halbleiterkörpersedge sides of the semiconductor body
105_1-105_7105_1-105_7
Eckbereichecorner areas
120, 122120 122
Grabendig
121, 123121 123
Dielektrikumsschicht150ElektrodenschichtDielektrikumsschicht150Elektrodenschicht
150150
Elektrodenschichtelectrode layer
152152
Isolationsschicht, DielektrikumsschichtInsulating layer, dielectric
2020
erste Anschlusszone, Source-Zone, Emitter-first Connection zone, source zone, emitter
ZoneZone
200200
HartmaskenschichtHard mask layer
2121
erste Anschlusszone, Anodenzonefirst Connection zone, anode zone
21_1-21_321_1-21_3
Abschnitte der ersten Anschlusszonesections the first connection zone
2222
erste Anschlusselektrodefirst terminal electrode
3030
zweite Anschlusszone, Drain-Zone, Kollektor-second Connection zone, drain zone, collector
Zone, Kathoden-ZoneZone, Cathode zone
30_1-30_430_1-30_4
Abschnitte der zweiten Anschlusszonesections the second connection zone
3131
Anschlusszonecontiguous zone
3232
zweite Anschlusselektrodesecond terminal electrode
4040
Driftzonedrift region
40_1, 40_240_1, 40_2
DriftzonenabschnitteDrift zone sections
4444
Halbleiterzone mit erhöhter oder verringerSemiconductor zone with elevated or reduced
ter effektiver Dotierungter effective doping
50, 50A-50C50, 50A-50C
Feldelektrode, FeldplatteField electrode, field plate
50A150A1
Feldelektrode, FeldplatteField electrode, field plate
50A'-50C'50A'-50C '
Feldelektrode, FeldplatteField electrode, field plate
50B''50B ''
Feldelektrode, FeldplatteField electrode, field plate
50B1, 50B250b1, 50b2
Feldelektrode, FeldplatteField electrode, field plate
52, 52A-52C52 52A-52C
Isolationsschichtinsulation layer
56A-56C56A-56C
Feldelektrode, FeldplatteField electrode, field plate
57A-57C57A-57C
Isolationsschichtinsulation layer
58A-58C58A-58C
Feldelektrode, FeldplatteField electrode, field plate
59A-59C59A-59C
Isolationsschichtinsulation layer
6060
Kanalzone, BodygebietCanal Zone, Body area
7070
Ansteuerelektrode, Gate-Elektrodedrive electrode, Gate electrode
7171
Gate-IsolationGate insulation
7272
Isolationsschichtinsulation layer
8080
Schottky-MetallSchottky metal
90A-90C90A-90C
floatend angeordnete Halbleiterzonefloating arranged semiconductor zone
92A-92C92A-92C
Anschlusskontaktconnection contact
9494
schwach dotierte Halbleiterzoneweak doped semiconductor zone
95A-95C95A-95C
Anschlusskontakteterminals
96A-96C96A-96C
Elektrodenelectrodes

Claims (44)

Halbleiterbauelement, das folgende Merkmale aufweist: – einen Halbleiterkörper (100) mit einer ersten Seite (101) und einer zweiten Seite (102), – eine in dem Halbleiterkörper (100) unterhalb der ersten Seite (101) angeordnete, sich in einer lateralen Richtung des Halbleiterkörpers (100) zwischen einer ersten Anschlusszone (20; 21; 80) und einer zweiten Anschlusszone (30) erstreckende Driftzone (40), wobei die Driftzone (40) wenigstens einen ersten Driftzonenabschnitt (40_1) aufweist, der zwischen im wesentlichen parallel verlaufenden Abschnitten (21_1, 30_3) der ersten und zweiten Anschlusszone (21, 30) angeordnet ist, und wenigstens einen zweiten Driftzonenabschnitt aufweist, der zwischen im wesentlichen parallel verlaufenden Abschnitten (21_1, 30_3) der ersten und zweiten Anschlusszone (21, 30) angeordnet ist, wobei ein Übergang zwischen wenigstens einer der ersten und zweiten Anschlusszonen (20, 21, 30) und der Driftzone (40) in einem Eckbereich (105_1-105_7) zwischen dem ersten und zweiten Driftzonenabschnitt (40_1, 40_2) abgewinkelt verläuft, – wenigstens eine in dem ersten und zweiten Driftzonenabschnitt (40_1, 40_2) angeordnete, sich ausgehend von der ersten Seite (101) in die Driftzone (40) hinein erstreckende Feldelektrode (50; 50'; 50A-50C; 50A'-50C'; 50B'', 50C''; 50A1, 50B1, 50B2), die im wesentlichen elektrisch isoliert gegenüber dem Halbleiterkörper (100) angeordnet ist, – eine im Eckbereich (105_1-105_7) angeordnete, die Spannungsfestigkeit im Eckbereich erhöhende Struktur.Semiconductor device, comprising: - a semiconductor body ( 100 ) with a first page ( 101 ) and a second page ( 102 ), - one in the semiconductor body ( 100 ) disposed below the first side (101), extending in a lateral direction of the semiconductor body ( 100 ) between a first connection zone ( 20 ; 21 ; 80 ) and a second connection zone ( 30 ) extending drift zone ( 40 ), where the drift zone ( 40 ) at least a first drift zone section ( 40_1 ) between substantially parallel sections ( 21_1 . 30_3 ) of the first and second connection zones ( 21 . 30 ) and at least one second drift zone section which is arranged between substantially parallel sections (Fig. 21_1 . 30_3 ) of the first and second connection zones ( 21 . 30 ), wherein a transition between at least one of the first and second connection zones ( 20 . 21 . 30 ) and the drift zone ( 40 ) in a corner area ( 105_1 - 105_7 ) between the first and second drift zone sections ( 40_1 . 40_2 ) angled, - at least one in the first and second drift zone section ( 40_1 . 40_2 ), starting from the first side (101) into the drift zone (FIG. 40 ) in extending field electrode ( 50 ; 50 '; 50A - 50C ; 50A ' - 50C '; 50B '' . 50C ''; 50A1 . 50b1 . 50b2 ), which are substantially electrically isolated from the semiconductor body ( 100 ), - one in the corner ( 105_1 - 105_7 ) arranged, the dielectric strength in the corner area increasing structure. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, bei dem die Struktur einen benachbart zu dem ersten und zweiten Driftzonenabschnitt (40_1, 40_2) angeordneten Graben (120; 122) aufweist.A semiconductor device according to claim 1, wherein said structure is adjacent (1) to said first and second drift zone portions ( 40_1 . 40_2 ) arranged trench ( 120 ; 122 ) having. Halbleiterbauelement nach Anspruch 2, bei sich der Graben (120; 122) benachbart zu dem ersten und zweiten Driftzonenabschnitt (40_1, 40_2) wenigstens annäherungsweise über die gesamte Länge der Driftzonenabschnitte (40_1, 40_2) erstreckt.A semiconductor device according to claim 2, wherein the trench ( 120 ; 122 ) adjacent to the first and second drift zone sections ( 40_1 . 40_2 ) at least approximately over the entire length of the drift zone sections ( 40_1 . 40_2 ). Halbleiterbauelement nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der Graben wenigstens abschnittsweise von einer Dielektrikumsschicht (121; 123) bedeckt ist.Semiconductor component according to Claim 2 or 3, in which the trench is at least partially separated from a dielectric layer ( 121 ; 123 ) is covered. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem ein Abstand (d3) zwischen dem Graben (120) und einer Feldelektrode (50A-50C) des ersten oder zweiten Driftzonenabschnitts (40_1, 40_2) kleiner oder gleich ist zur Hälfte des Abstands zwischen zwei im wesentlichen parallel angeordneten Feldelektroden des ersten oder zweiten Driftzonenabschnitts (40_1, 40_2).Semiconductor component according to one of Claims 2 to 4, in which a distance (d3) between the trench ( 120 ) and a field electrode ( 50A - 50C ) of the first or second drift zone section ( 40_1 . 40_2 ) is less than or equal to half the distance between two substantially parallel array electrodes of the first or second drift zone section (FIG. 40_1 . 40_2 ). Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, bei dem im Eckbereich wenigstens eine Feldelektrode (56A-56C; 58A-58C; 156) angeordnet ist, die mittels einer Isolationsschicht (57A-57C; 59A-59C; 157) gegenüber dem Halbleiterkörper (100) isoliert ist.Semiconductor component according to Claim 1, in which at least one field electrode ( 56A - 56C ; 58A - 58C ; 156 ) is arranged, which by means of an insulating layer ( 57A - 57C ; 59A - 59C ; 157 ) relative to the semiconductor body ( 100 ) is isolated. Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, bei dem die wenigstens eine Feldelektrode (56A-56C) im wesentlichen kreisbogenförmig verläuft und im wesentlichen senkrecht zu der wenigstens einen Feldelektrode in dem ersten und zweiten Driftzonenabschnitt (40_1, 40_2) verläuft.Semiconductor component according to Claim 6, in which the at least one field electrode ( 56A - 56C ) is substantially circular arc-shaped and substantially perpendicular to the at least one field electrode in the first and second Driftzonenabschnitt ( 40_1 . 40_2 ) runs. Halbleiterbauelement nach Anspruch 6 oder 7, bei dem ein Abstand (d1) zwischen zwei Feldelektroden (56A-56D) im Eckbereich kleiner, gleich oder höchstens unwesentlich größer ist als ein Abstand zwischen zwei im wesentlichen parallel verlaufenden Feldelektroden des ersten und zweiten Driftzonenabschnitts (40_1, 40_2).Semiconductor component according to Claim 6 or 7, in which a distance (d1) between two field electrodes ( 56A - 56D ) is smaller, equal, or at the most insignificantly larger in the corner area than a distance between two substantially parallel field electrodes of the first and second drift zone sections ( 40_1 . 40_2 ). Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die wenigstens eine Feldelektrode des Eckbereiches an die wenigstens eine Feldelektrode (50A) eines der Driftzonenabschnitte (40 2) angeschlossen ist.Semiconductor component according to one of claims 6 to 8, wherein the at least one field electrode of the corner region to the at least one field electrode ( 50A ) one of the drift zone sections ( 40 2) is connected. Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, bei dem die wenigstens eine Feldelektrode (58A-58C) bei Draufsicht auf den Halbleiterkörper in vertikaler Richtung im wesentlichen nach Art eines Kreisringsegments ausgebildet ist.Semiconductor component according to Claim 6, in which the at least one field electrode ( 58A - 58C ) is formed in plan view of the semiconductor body in the vertical direction substantially in the manner of a circular ring segment. Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, bei mehrere Feldelektroden (156, 157) vorhanden sind, die bei Draufsicht auf den Halbleiterkörper in vertikaler Richtung im wesentlichen quadratisch ausgebildet sind.Semiconductor component according to Claim 6, in the case of a plurality of field electrodes ( 156 . 157 ) are present, which are formed in a plan view of the semiconductor body in the vertical direction substantially square. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die wenigstens eine Feldelektrode (50,..., 50B2) in dem ersten und zweiten Driftzonenabschnitt (40_1, 40_2) plattenförmig ausgebildet ist und sich in ihrer Längsrichtung entlang der Driftzone (40) zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone (20, 30) erstreckt.Semiconductor component according to one of the preceding claims, in which the at least one field electrode ( 50 , ..., 50b2 ) in the first and second drift zone sections ( 40_1 . 40_2 ) is plate-shaped and in its longitudinal direction along the drift zone ( 40 ) between the first and second connection zones ( 20 . 30 ). Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die wenigstens eine Feldelektrode (50; 50') in dem ersten und zweiten Driftzonenabschnitt (40_1, 40_2) an eine der Anschlusszonen (20, 30) gekoppelt ist.Semiconductor component according to one of the preceding claims, in which the at least one field electrode ( 50 ; 50 ' ) in the first and second drift zone sections ( 40_1 . 40_2 ) to one of the connection zones ( 20 . 30 ) is coupled. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem in dem ersten und zweiten Driftzonenabschnitt (40_1, 40_2) zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone (20, 30) mehrere in der Richtung von der ersten zu der zweiten Anschlusszone (20, 21; 30) beabstandet zueinander angeordnete Feldelektroden (50A-50C; 50A'-50C') in der Driftzone (40) angeordnet sind.Semiconductor component according to one of the preceding claims, in which in the first and second drift zone sections ( 40_1 . 40_2 ) between the first and second connection zones ( 20 . 30 ) several in the direction from the first to the second connection zone ( 20 . 21 ; 30 ) spaced apart field electrodes ( 50A - 50C ; 50A ' - 50C ' ) in the drift zone ( 40 ) are arranged. Halbleiterbauelement nach Anspruch 14, bei dem die beabstandet zueinander angeordneten Feldelektroden (50A-50C; 50A'- 50C') an unterschiedliche Potentialquellen gekoppelt sind.Semiconductor component according to Claim 14, in which the field electrodes ( 50A - 50C ; 50A'- 50C ' ) are coupled to different potential sources. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem die wenigstens eine Feldplatte (50A-50C) an eine floatend in der Driftzone (40) angeordnete Halbleiterzone (90A-90C) gekoppelt ist, die vom selben Leitungstyp wie die Driftzone (40), jedoch stärker dotiert ist.Semiconductor component according to one of Claims 1 to 14, in which the at least one field plate ( 50A - 50C ) to a floating in the drift zone ( 40 ) ( 90A - 90C ), which are of the same conductivity type as the drift zone ( 40 ), but more heavily doped. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem die wenigstens eine Feldplatte (50A-50C) an eine komplementär zu der Driftzone (40) dotierte Halbleiterzone (90A-90C) gekoppelt ist, die floatend in der Driftzone (40) angeordnet ist.Semiconductor component according to one of Claims 1 to 14, in which the at least one field plate ( 50A - 50C ) to a complementary to the drift zone ( 40 ) doped semiconductor zone ( 90A - 90C ) floating in the drift zone ( 40 ) is arranged. Halbleiterbauelement nach Anspruch 17, bei dem in der in der Richtung von der ersten zu der zweiten Anschlusszone (20, 21; 30) wenigstens zwei Feldplatten (50A-50C) aufeinanderfolgend angeordnet sind, die an unterschiedliche floatend in der Driftzone (40) angeordnete, komplementär zu der Driftzone (40) dotierte Halbleiterzonen (90A-90C) gekoppelt sind.A semiconductor device according to claim 17, wherein in the direction from the first to the second connection region (FIG. 20 . 21 ; 30 ) at least two field plates ( 50A - 50C ) are arranged successively to different floating in the drift zone ( 40 ), complementary to the drift zone ( 40 ) doped semiconductor zones ( 90A - 90C ) are coupled. Halbleiterbauelement, das folgende Merkmale aufweist: – einen Halbleiterkörper (100) mit einer ersten Seite (101) und einer zweiten Seite (102), – eine in dem Halbleiterkörper (100) unterhalb der ersten Seite (101) angeordnete, sich in einer ersten lateralen Richtung des Halbleiterkörpers (100) zwischen einer ersten Anschlusszone (20; 21; 80) und einer zweiten Anschlusszone (30) erstreckende Driftzone (40), – wenigstens eine in der Driftzone angeordnete, sich ausgehend von der ersten Seite (101) in die Driftzone (40) hinein erstreckende Feldelektrode (50; 50'; 50A-50C; 50A'-50C'; 50B'', 50C''; 50A1, 50B1, 50B2), – eine komplementär zu der Driftzone (40) dotierte Halbleiterzone (90A-90C), die floatend in der Driftzone (40) angeordnet ist und an welche die wenigstens eine Feldelektrode (50; 50'; 50A-50C; 50A'-50C'; 50B'', 50C''; 50A1, 50B1, 50B2) gekoppelt ist, – eine an die Feldelektrode (50A-50C) oder die floatend angeordnete Halbleiterzone (90A-90C) angeschlossene Entladestruktur.Semiconductor device, comprising: - a semiconductor body ( 100 ) with a first page ( 101 ) and a second page ( 102 ), - one in the semiconductor body ( 100 ) below the first page ( 101 ) arranged in a first lateral direction of the semiconductor body ( 100 ) between a first connection zone ( 20 ; 21 ; 80 ) and a second connection zone ( 30 ) extending drift zone ( 40 ), - at least one arranged in the drift zone, starting from the first side ( 101 ) into the drift zone ( 40 ) in extending field electrode ( 50 ; 50 '; 50A - 50C ; 50A ' - 50C '; 50B '' . 50C ''; 50A1 . 50b1 . 50b2 ), - one complementary to the drift zone ( 40 ) doped semiconductor zone ( 90A-90C ) floating in the drift zone ( 40 ) and to which the at least one field electrode ( 50 ; 50 '; 50A-50C ; 50A ' - 50C '; 50B '' . 50C ''; 50A1 . 50b1 . 50b2 ), - one to the field electrode ( 50A - 50C ) or the floating semiconductor zone ( 90A - 90C ) connected discharge structure. Halbleiterbauelement nach Anspruch 19, bei der die Entladestruktur eine schwächer als die floatende Halbleiterzone (90A-90C) dotierte Halbleiterzone (94) vom selben Leitungstyp umfasst, die die wenigstens eine floatende Halbleiterzonen (90A-90C) bei leitend angesteuertem Bauelement an ein definiertes Potential anschließt.A semiconductor device according to claim 19, wherein the discharge structure is weaker than the floating semiconductor region ( 90A - 90C ) doped semiconductor zone ( 94 ) of the same conductivity type, which comprises the at least one floating semiconductor zone ( 90A - 90C ) is connected to a defined potential in the case of a conductive component. Halbleiterbauelement nach Anspruch 20, bei dem das definierte Potential das Potential der ersten Anschlusszone ist.A semiconductor device according to claim 20, wherein said defined potential is the potential of the first connection zone. Halbleiterbauelement nach Anspruch 20, bei dem zwischen der ersten Anschlusszone (20) und der Driftzone (40) eine komplementär zu der ersten Anschlusszone (20) und der Driftzone (40) dotierte Halbleiterzone (60) vorhanden ist, wobei die Halbleiterzone (94) der Entladestruktur an diese Halbleiterzone (60) angeschlossen ist.Semiconductor component according to Claim 20, in which, between the first connection zone ( 20 ) and the drift zone ( 40 ) one complementary to the first terminal zone ( 20 ) and the drift zone ( 40 ) doped semiconductor zone ( 60 ), wherein the semiconductor zone ( 94 ) of the discharge structure to this semiconductor zone ( 60 ) connected. Halbleiterbauelement nach Anspruch 20, bei dem die erste Anschlusszone (21) komplementär zu der Driftzone (40) dotiert ist, wobei die Halbleiterzone (94) der Entladestruktur an die erste Anschlusszone (21) angeschlossen ist.Semiconductor component according to Claim 20, in which the first connection zone ( 21 ) complementary to the drift zone ( 40 ), wherein the semiconductor zone ( 94 ) of the discharge structure to the first connection zone ( 21 ) connected. Halbleiterbauelement nach Anspruch 20, bei dem in der Driftzone (40) zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone (20, 30) mehrere in der ersten lateralen Richtung beabstandet zueinander angeordnete Feldelektroden (50A-50C; 50A'-50C') in der Driftzone (40) angeordnet sind, die jeweils an komplementär zu der Driftzone (40) dotierte, in der Driftzone (40) angeordnete Halbleiterzonen (90A-90C) gekoppelt sind, wobei die Halbleiterzone (94) der Entladestruktur mehrere der floatend angeordneten Halbleiterzonen (90A-90C) verbindet.Semiconductor component according to Claim 20, in which in the drift zone ( 40 ) between the first and second connection zones ( 20 . 30 ) a plurality of field electrodes spaced apart from one another in the first lateral direction (US Pat. 50A - 50C ; 50A ' - 50C ' ) in the drift zone ( 40 ), each of which is complementary to the drift zone ( 40 ), in the drift zone ( 40 ) ( 90A - 90C ), wherein the semiconductor zone ( 94 ) of the discharge structure of a plurality of the floating semiconductor regions ( 90A - 90C ) connects. Halbleiterbauelement nach Anspruch 24, bei dem die Halbleiterzone (94) der Entladestruktur die in der ersten lateralen Richtung aufeinander folgenden angeordneten Halbleiterzonen (90A-90C) verbindet.Semiconductor component according to Claim 24, in which the semiconductor zone ( 94 ) of the discharge structure arranged in the first lateral direction successive semiconductor zones ( 90A - 90C ) connects. Halbleiterbauelement nach Anspruch 19, bei dem die Entladestruktur wenigstens eine isoliert gegenüber dem Halbleiterkörper (100) angeordnete Elektrode (96A-96C) aufweist, die an eine der floatenden Halbleiterzonen (90A-90C) angeschlossen ist und die in der ersten lateralen Richtung von der einen floatenden Halbleiterzone bis an eine benachbarte floatende Halbleiterzone oder bis an eine auf dem Potential der ersten Anschlusszone (20) liegende Halbleiterzone (60) reicht.Semiconductor component according to Claim 19, in which the discharge structure is insulated at least in relation to the semiconductor body ( 100 ) arranged electrode ( 96A - 96C ) to one of the floating semiconductor zones ( 90A - 90C ) and in the first lateral direction from the one floating semiconductor zone to an adjacent floating semiconductor zone or to one at the potential of the first connection zone ( 20 ) semiconductor zone ( 60 ) enough. Halbleiterbauelement nach Anspruch 19, bei dem die Driftzone (40) oberhalb einer komplementär zu der Driftzone (40) dotierten Halbleiterzone (10) angeordnet ist und bei dem die Entladestruktur eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der wenigstens einen Feldplatte (90A-90C) und dieser komplementäre Halbleiterzone (10) umfasst.Semiconductor component according to Claim 19, in which the drift zone ( 40 ) above a complementary to the drift zone ( 40 ) doped semiconductor zone ( 10 ) and in which the discharge structure forms an electrically conductive connection between the at least one field plate (FIG. 90A - 90C ) and this complementary semiconductor zone ( 10 ). Halbleiterbauelement nach Anspruch 27, bei dem die wenigstens eine Feldplatte (90A-90C) an einer der komplementären Halbleiterzone (10) zugewandten Seite sich abschnittsweise an die komplementäre Halbleiterzone (10) anschließt um eine elektrisch leitende Verbindung zu der komplementären Halbleiterzone (10) herzustellen.Semiconductor component according to Claim 27, in which the at least one field plate ( 90A - 90C ) at one of the complementary semiconductor zone ( 10 ) side facing each other in the komple Semiconductor zone ( 10 ) connects to an electrically conductive connection to the complementary semiconductor zone ( 10 ). Halbleiterbauelement nach Anspruch 28, bei dem die komplementäre Halbleiterzone (10) im Bereich der elektrisch leitenden Verbindung höher dotiert als in übrigen Abschnitten.Semiconductor component according to Claim 28, in which the complementary semiconductor zone ( 10 ) doped higher in the region of the electrically conductive connection than in other sections. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 19 bis 29, bei die Feldelektrode (50; 50A-50C) plattenförmig ausgebildet ist und sich in ihrer Längsrichtung entlang der Driftzone (40) zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone (20, 30) erstreckt.Semiconductor component according to one of Claims 19 to 29, in which the field electrode ( 50 ; 50A - 50C ) is plate-shaped and in its longitudinal direction along the drift zone ( 40 ) between the first and second connection zones ( 20 . 30 ). Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem sich die plattenförmige Feldelektrode (50) in vertikaler Richtung des Halbleiterkörpers ausgehend von der ersten Seite (101) verjüngt.Semiconductor component according to one of the preceding claims, in which the plate-shaped field electrode ( 50 ) in the vertical direction of the semiconductor body starting from the first side ( 101 ) rejuvenated. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 30, bei dem die Dicke einer die wenigstens eine Feldplatte (50') umgebenden Isolationsschicht (52') in der ersten lateralen Richtung zunimmt oder abnimmt.Semiconductor component according to one of Claims 1 to 30, in which the thickness of one of the at least one field plates ( 50 ' ) surrounding insulation layer ( 52 ' ) increases or decreases in the first lateral direction. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Dotierung der Driftzone (40) in vertikaler Richtung des Bauelements variiert.Semiconductor component according to one of the preceding claims, in which the doping of the drift zone ( 40 ) varies in the vertical direction of the device. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die effektive Dotierung der Driftzone (30) an wenigstens einer Position lokal erhöht oder reduziert ist.Semiconductor component according to one of the preceding claims, in which the effective doping of the drift zone ( 30 ) is locally increased or reduced at at least one position. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem wenigstens zwei in einer zweiten lateralen Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung von der ersten zu der zweiten Anschlusszone (20, 21; 30) verläuft, beabstandet zueinander angeordnete Feldelektroden (50, 50'; 50A-50C; 50A'-50C') vorhanden sind.Semiconductor component according to one of the preceding claims, wherein at least two in a second lateral direction substantially perpendicular to the direction from the first to the second connection zone ( 20 . 21 ; 30 ) extends, spaced apart field electrodes ( 50 . 50 '; 50A - 50C ; 50A ' - 50C ' ) available. Halbleiterbauelement nach Anspruch 35, bei dem der Abstand der wenigstens zwei benachbart angeordneten Feldelektroden (50B'') lokal reduziert ist.Semiconductor component according to Claim 35, in which the spacing between the at least two adjacent field electrodes ( 50B '' ) is locally reduced. Halbleiterbauelement nach Anspruch 36, bei dem die wenigstens zwei Feldelektroden (50B'') plattenförmig ausgebildet sind, wobei wenigstens eine der Feldelektroden (50B'') schräg bezogen auf die erste laterale Richtung angeordnet ist, um einen in der ersten lateralen Richtung variierenden Abstand der wenigstens zwei benachbarten Feldplatten (50B'') zu erhalten.Semiconductor component according to Claim 36, in which the at least two field electrodes ( 50B '' ) are plate-shaped, wherein at least one of the field electrodes ( 50B '' ) is arranged obliquely with respect to the first lateral direction, by a distance, which varies in the first lateral direction, of the at least two adjacent field plates (FIG. 50B '' ) to obtain. Halbleiterbauelement nach Anspruch 36, bei dem wenigstens eine der benachbarten Feldelektroden (50A1, 50B1, 50B2) wenigstens einen sich in der zweiten lateralen Richtung erstreckenden Vorsprung aufweist.Semiconductor component according to Claim 36, in which at least one of the adjacent field electrodes ( 50A1 . 50b1 . 50b2 ) has at least one projection extending in the second lateral direction. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem sich die zweite Anschlusszone (30) in vertikaler Richtung in den Halbleiterkörper (100) hinein erstreckt und eine Halbleiterzone (31) desselben Leitungstyps im Bereich der zweiten Seite (102) des Halbleiterkörpers (100) kontaktiert.Semiconductor component according to one of the preceding claims, in which the second connection zone ( 30 ) in the vertical direction in the semiconductor body ( 100 ) and a semiconductor zone ( 31 ) of the same type of line in the area of the second side ( 102 ) of the semiconductor body ( 100 ) contacted. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, das als Diode ausgebildet ist, wobei die erste und zweite Anschlusszone (20, 30) komplementär zueinander dotiert sind.Semiconductor component according to one of the preceding claims, which is designed as a diode, wherein the first and second connection zones ( 20 . 30 ) are doped complementary to each other. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 37, das als Feldeffekttransistor ausgebildet ist, bei dem – die erste Anschlusszone (20) vom selben Leitungstyp wie die Driftzone (40) ist, – zwischen der ersten Anschlusszone (20) und der Driftzone (40) eine komplementär dotierte Kanalzone (60) angeordnet ist, – benachbart zu der Kanalzone (60) eine gegenüber dem Halbleiterkörper (100) isolierte Ansteuerelektrode (70) vorhanden ist.Semiconductor component according to one of Claims 1 to 37, which is designed as a field-effect transistor, in which - the first connection zone ( 20 ) of the same conductivity type as the drift zone ( 40 ), - between the first connection zone ( 20 ) and the drift zone ( 40 ) a complementarily doped channel zone ( 60 ), - adjacent to the channel zone ( 60 ) one opposite the semiconductor body ( 100 ) isolated drive electrode ( 70 ) is available. Halbleiterbauelement nach Anspruch 41, bei dem die Ansteuerelektrode (70) oberhalb der ersten Seite (101) des Halbleiterkörpers (100) angeordnet ist.Semiconductor component according to Claim 41, in which the drive electrode ( 70 ) above the first page ( 101 ) of the semiconductor body ( 100 ) is arranged. Halbleiterbauelement nach Anspruch 41, bei dem sich die Ansteuerelektrode (70) in vertikaler Richtung in den Halbleiterkörper (100) hinein erstreckt.Semiconductor component according to Claim 41, in which the drive electrode ( 70 ) in the vertical direction in the semiconductor body ( 100 ) extends into it. Halbleiterbauelement nach Anspruch 43, bei dem sich die wenigstens eine Feldplatte (50) unmittelbar an die Ansteuerelektrode (70) anschließt.Semiconductor component according to Claim 43, in which the at least one field plate ( 50 ) directly to the drive electrode ( 70 ).
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