DE10130158C2 - Kompensationsbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Kompensationsbauelement und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kompensationsbauele
ment nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein
Verfahren zum Herstellen eines solchen Kompensationsbauele
ments nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.
In Kompensationsbauelementen sind bekanntlich die Bereiche
des einen Leitungstyps und die Bereiche des anderen Leitung
styps so hoch dotiert, dass in dem durch diese Bereiche ge
bildeten Gebiet der Driftzone im Wesentlichen Ladungsträger
kompensation besteht.
Bei einem Halbleiterbauelement kann es sich um ein vertika
les oder aber auch um ein laterales Halbleiterbauelement
handeln. Bei einem vertikalen Halbleiterbauelement liegen
die wenigstens zwei Elektroden, bevorzugt Drain und Source
eines Transistors, auf zwei einander gegenüberliegenden
Hauptoberflächen des Halbleiterkörpers, während diese Elek
troden bei einem lateralen Halbleiterbauelement auf der
gleichen Hauptoberfläche vorgesehen sind. Der eine Leitung
styp ist bevorzugt der n-Leitungstyp, so dass der andere
Leitungstyp der p-Leitungstyp ist. Dies bedeutet beispiels
weise, dass in der Driftzone p-dotierte sogenannte Kompensa
tionssäulen in eine sonst n-dotierte Umgebung eingelagert
sind. Die Leitungstypen können aber auch umgekehrt sein. Der
Halbleiterkörper selbst besteht vorzugsweise aus Silizium.
Er kann aber auch aus einem anderen Halbleitermaterial, wie
beispielsweise SiC oder AIIIBV gebildet sein.
Ein wichtiges Ziel bei der Entwicklung von neuen Leistungs
halbleiterbauelementen liegt darin, diese bei möglichst ge
ringen Durchlassverlusten mit hohen Sperrspannungsfestigkei
ten auszustatten. Leistungshalbleiterbauelemente sollen also,
wenn sie im Sperrzustand betrieben werden, hohe Spannun
gen aushalten und bei einem Betrieb im Durchlasszustand nur
kleine Durchlassverluste hervorrufen und somit einen niedri
gen statischen Widerstand haben.
In Kompensationsbauelementen, wie diese beispielsweise in US 4 754 310,
US 5 216 275 und DE 198 40 032 C1 beschrieben
sind, wird dieses Ziel durch das Prinzip der Ladungsträger
kompensation weitgehend erreicht: die spannungsaufnehmende
Driftzone besteht aus einer Anordnung von zueinander entge
gengesetzt dotierten Bereichen. In diesen Bereichen sind die
Dotierungen unter Berücksichtigung von deren geometrischen
Abmessungen so eingestellt, dass sich die Raumladungen der
entgegengesetzten Dotierungen in den durch die jeweiligen
Bereiche unterschiedlicher Dotierung gebildeten Gebieten
beispielsweise in horizontaler Richtung kompensieren, wenn
in einem Vertikalbauelement Source und Drain auf einander
gegenüberliegenden Hauptoberflächen des Halbleiterkörpers
angeordnet sind. Damit wird es möglich, über der gesamten
Driftzone ein hohes elektrisches Feld anzulegen.
In Kompensationsbauelementen sind so in der Driftzone Dotie
rungskonzentrationen an Akzeptoren bzw. Donatoren möglich,
die weit über den Dotierungskonzentrationen entsprechender
Halbleiterbauelemente in herkömmlicher Technologie ohne Kom
pensationsgebiete liegen.
In der Driftzone wird aber durch die Kompensationsgebiete
eine gegenüber herkömmlichen Halbleiterbauelementen deutlich
verbesserte elektrische Leitfähigkeit erreicht, so daß im
Durchlassbetrieb statische Verluste wesentlich reduziert und
niedrige statische Einschaltwiderstände erzielt werden kön
nen. Bei einem Betrieb des Kompensationsbauelementes im
Sperrzustand stellt sich in der Driftzone in Abhängigkeit
von den konkreten Dotierungsverhältnissen in den Kompensati
onsgebieten ein charakteristischer Verlauf des elektrischen
Feldes ein, welcher wesentlich für die sich ergebende Sperr
spannungsfestigkeit des Kompensationsbauelementes ist. Bei
einem tatsächlichen Design eines Kompensationsbauelementes
treten speziell unter Avalanche-Bedingungen die folgenden
Probleme auf:
Wird das Kompensationsbauelement ohne Freilaufdiode in Reihe mit einer induktiven Last betrieben und dann abgeschaltet, so steigt die Spannung über die üblicherweise bei etwa 10 µA/mm2 gemessene Durchbruchspannung an. Die durch den Ava lanche-Effekt erzeugten Ladungsträger benötigen einige Bruchteile von Nanosekunden, um die Driftzone zu durchque ren. Da die Raumladung in der Driftzone durch diese zusätz lich fließenden Ladungsträger modifiziert wird, um den Last strom zu führen, steigt die Spannung über den eigentlich statisch für diesen Strom benötigten Wert an. Es tritt also aufgrund des Avalanche-Effektes eine massiv verstärkte Gene ration von Elektronen und Löchern ein. Erst, wenn diese La dungsträger die Driftzone verlassen, bricht die Spannung am Kompensationsbauelement ein, wodurch sofort weniger Ladungs träger erzeugt werden. Da der Strom von der äußeren indukti ven Last erzwungen ist, fließt nun ein Teil des Stroms als Verschiebestrom, die Spannung steigt wieder an. Die Spannung oszilliert mit hoher Frequenz im Bereich von GHz, was allge mein mit dem Begriff "TRAPATT-Oszillation" (TRAPATT = Trap ped Plasma Avalanche Triggered Transit) bezeichnet wird.
Wird das Kompensationsbauelement ohne Freilaufdiode in Reihe mit einer induktiven Last betrieben und dann abgeschaltet, so steigt die Spannung über die üblicherweise bei etwa 10 µA/mm2 gemessene Durchbruchspannung an. Die durch den Ava lanche-Effekt erzeugten Ladungsträger benötigen einige Bruchteile von Nanosekunden, um die Driftzone zu durchque ren. Da die Raumladung in der Driftzone durch diese zusätz lich fließenden Ladungsträger modifiziert wird, um den Last strom zu führen, steigt die Spannung über den eigentlich statisch für diesen Strom benötigten Wert an. Es tritt also aufgrund des Avalanche-Effektes eine massiv verstärkte Gene ration von Elektronen und Löchern ein. Erst, wenn diese La dungsträger die Driftzone verlassen, bricht die Spannung am Kompensationsbauelement ein, wodurch sofort weniger Ladungs träger erzeugt werden. Da der Strom von der äußeren indukti ven Last erzwungen ist, fließt nun ein Teil des Stroms als Verschiebestrom, die Spannung steigt wieder an. Die Spannung oszilliert mit hoher Frequenz im Bereich von GHz, was allge mein mit dem Begriff "TRAPATT-Oszillation" (TRAPATT = Trap ped Plasma Avalanche Triggered Transit) bezeichnet wird.
Solche TRAPATT-Oszillationen treten oberhalb einer für das
Bauelement typischen Stromdichte auf und können zu einer lo
kalen Schädigung oder gar Zerstörung des Kompensationsbau
elementes führen. Sie können zusätzlich im Hinblick auf EMV-
Vorschriften für bestimmte Anwendungen des Bauelementes kri
tisch bzw. sogar unzulässig sein. Mit anderen Worten, TRA
PATT-Oszillationen schränken das Anwendungsfeld von Kompen
sationsbauelementen stark ein und verringern nicht zuletzt
durch die Gefahr der Zerstörung deren Zuverlässigkeit.
Für die folgenden näheren Erläuterungen zu TRAPATT-Oszilla
tionen soll von einem Vertikal-Kompensationsbauelement aus
gegangen werden, bei dem die Driftzone aus einer n-dotierten
Umgebung besteht, in welche p-dotierte Kompensationssäulen
eingelagert sind. Die n-Dotierung ist dabei durch Abschei
dung einer n-dotierten epitaktischen Schicht erzeugt, in
welche die p-dotierten Kompensationssäulen durch maskierte
Implantation eingebracht sind.
Bei einem solchen Kompensationsbauelement liegt der Bereich
der maximalen Feldstärke etwa in der Mitte des Bauelementes,
also ungefähr in der Mitte zwischen Source und Drain und da
bei in der Nähe des pn-Überganges zwischen den p-dotierten
Kompensationssäulen und der n-dotierten Umgebung der Drift
zone. In diesem Bereich der maximalen Feldstärke werden im
Avalanchefall Ladungsträger, also Elektronen und Löcher, ge
neriert. Die Elektronen werden vom elektrischen Feld in
Richtung Drain und in Richtung der Driftzone, also horizon
tal, bewegt, wenn die Richtung zwischen Drain und Source als
vertikal bezeichnet wird. Die Bewegung in Richtung der
Driftzone erfolgt dabei aufgrund des elektrischen Querfel
des, das zwischen den p-dotierten Kompensationssäulen und
der n-dotierten Umgebung der Driftzone vorhanden ist.
In der Driftzone ist in der n-dotierten Umgebung das elek
trische Feld wesentlich homogener bzw. weniger wellig als in
den p-dotierten Kompensationssäulen. Die Ursache hierfür
liegt in der wesentlich homogeneren Dotierung der n-
dotierten Umgebung im Vergleich zu den p-dotierten Kompensa
tionssäulen. In den p-dotierten Kompensationssäulen variiert
nämlich die Dotierung in vertikaler Richtung erheblich, so
dass dort das elektrische Feld wellig verläuft, während in
der n-dotierten Umgebung eine im Wesentlichen konstante Do
tierung vorliegt.
Diese Unterschiede im Dotierungsverlauf bewirken nun, dass
sich die Elektronen vorwiegend in Bereichen ohne ausgeprägte
Feldmaxima bewegen, während die Löcher, die vom Querfeld in
die Mitte der p-dotierten Kompensationssäulen gedrängt wer
den, Bereiche mit lokal sehr hohen Feldstärken durchlaufen.
Da nun in Bereichen hoher Feldstärken eine deutlich stärkere
Multiplikation der Ladungsträger eintritt, erzeugen die Lö
cher auf ihrem Weg durch die p-dotierten Kompensationssäulen
zur Source eine große Menge an sekundären Ladungsträgern. Es
hat sich gezeigt, dass dabei in Sourcenähe mehr Ladungsträ
ger generiert werden als primär im Bereich des maximalen
elektrischen Feldes.
Im quasi-statischen Fall gehört zu einem bestimmten Avalan
chestrom genau eine Feldstärkeverteilung. Im realen Kompen
sationsbauelement entsteht beim Eintreten des Avalanche-
Ereignisses aufgrund der endlichen Ausdehnung des Kompensa
tionsbauelementes und aufgrund von Inhomogenitäten grund
sätzlich eine Abweichung von der quasi-statischen Feldver
teilung. Übersteigt beispielsweise die Feldstärke durch ei
nen Einschwingvorgang ihren quasi-statischen Wert, so werden
im Bereich der höchsten Feldstärke mehr Ladungsträger gene
riert, als es dem quasi-statischen Zustand entspricht. Auf
ihrem Weg zu Source bzw. Drain erzeugen diese überschüssigen
Ladungsträger weitere Ladungsträger. Wenn die Ladungsträger
an den Rändern der Raumladungszone ankommen, was wegen der
Sättigungsgeschwindigkeit der Ladungsträger einige 100 ps
dauert, führen sie zu einem Absinken der Spannung und des
elektrischen Feldes unter den quasi-statischen Wert. Hier
durch werden in der Folge zu wenig Ladungsträger generiert.
Der Laststrom fließt dann als Verschiebungsstrom, und das
elektrische Feld steigt wieder auf Werte über dem quasi-
statischen Gleichgewicht an. Je nach der Zahl der erzeugten
sekundären Ladungsträger schaukelt sich dieser Prozess zu
einer Oszillation, nämlich der TRAPATT-Oszillation auf.
Simulationen zeigen, dass in Kompensationsbauelementen mit
hoher sekundärer Generation an Ladungsträgern die Amplitude
der TRAPATT-Oszillation eher zunimmt, während in Kompensati
onsbauelementen mit geringer Generation von sekundären La
dungsträgern dagegen die Amplitude der Oszillation eher ab
nimmt, so dass keine TRAPATT-Erscheinungen auftreten.
Eine Möglichkeit zur Verbesserung des Avalanche-Verhaltens
ist in der bereits eingangs erwähnten DE 198 40 032 C1 be
schrieben: dort wird der Verlauf der Dotierungskonzentration
in einem vertikalen Kompensationsbauelement in vertikaler
Richtung zwischen Source und Drain variabel gestaltet, so
dass die maximale elektrische Feldstärke etwa in der Mitte
des Kompensationsbauelementes zwischen Source und Drain er
reicht wird und in Richtung auf die Hauptoberflächen des
Halbleiterkörpers hin, also in Richtung zu Source und Drain,
abfällt.
Eine andere Möglichkeit zur Verbesserung des Avalanchever
haltens ist in der älteren Anmeldung DE 101 20 656.9 (2000 E
18358 DE) angegeben: Der Verlauf des elektrischen Feldes
wird so gewählt, dass dieses in der Mitte des Kompensations
bauelementes eine Spitze aufweist und deutlich höher ist als
im übrigen Volumen des Halbleiterkörpers. Damit wird das
elektrische Feld in Bereichen der Driftzone, wo keine Gene
ration von primären Ladungsträgern auftritt, deutlich abge
senkt, so dass auch die Erzeugung sekundärer Ladungsträger
entsprechend verkleinert ist.
Eine dritte Möglichkeit zur Verbesserung des Avalanchever
haltens besteht darin, die Neigung zu TRAPATT-Oszillationen
dadurch zu reduzieren, dass der Ort der maximalen elektri
schen Feldstärke von der Mitte der p-leitenden Kompensati
onssäulen in deren Randbereich verlagert wird. Dadurch ver
schiebt sich der Weg der im Avalanchefall generierten Ladungsträger
tendenziell in Bereiche mit niedrigeren Feld
stärken.
In der DE 198 40 032 C1 ist ein Halbleiterbauelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 be
schrieben, bei dem in der Driftzone die Ladung eines ersten,
p-dotierten Gebietes variabel ist, während die Ladung von
zweiten, n-dotierten Gebieten jeweils konstant gehalten
wird, oder die Ladung von den ersten Gebieten konstant ist,
während die Ladung der zweiten Gebiete variiert wird. Dabei
kann auch in den ersten und zweiten Gebieten die Ladung va
riabel gestaltet sein. Außerdem kann eine Zone, in welcher
eine "neutrale" Ladung vorhanden ist, vorliegen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kompensati
onsbauelement anzugeben, bei dem das Avalancheverhalten wei
ter verbessert ist; außerdem soll ein Verfahren zum Herstel
len eines solchen Kompensationsbauelements angegeben werden.
Diese Aufgabe wird bei einem Kompensationsbauelement bzw.
Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch
die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 bzw. 8
angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das Kompensationsbauelement ist komplementär aufgebaut: bei
einer vertikalen Struktur enthalten also untere Schichten
beispielsweise p-dotierte Zonen in einer sonst n-dotierten
Umgebung, während obere Schichten n-dotierte Zonen in einer
p-dotierten Umgebung aufweisen. Die n-dotierte Umgebung der
unteren Schichten kann beispielsweise mittels epitaktischer
Abscheidung einer n-dotierten Schicht hergestellt werden, in
welche dann die p-dotierten Zonen mittels maskierter Bor-
Implantation mit anschließender Ausdiffusion gebildet wer
den. Die oberen Schichten werden durch Epitaxie einer p-
dotierten Schicht gebildet, in welche die n-dotierten Zonen
durch Phosphor-Implantation erzeugt werden. Die oberen und
unteren Schichten sind dabei so angeordnet, dass sich übli
che zusammenhängende p-dotierte Säulen in einer zusammenhän
genden n-dotierten Driftstrecke ausbilden.
Bei einem Kompensationsbauelement treten die größten Schwan
kungen bzw. Welligkeiten des elektrischen Feldes in den Ge
bieten auf, in welchen die Dotierungskonzentration vertikal
variiert. Dies sind in dem obigen Beispiel im oberen, näher
bei Source gelegenen Bereich die n-dotierten Zonen und im
unteren, näher bei Drain gelegenen Bereich die p-dotierten
Zonen.
Das Querfeld verläuft beim erfindungsgemäßen Kompensations
bauelement wie bei bestehenden Kompensationsbauelementen:
Löcher werden in die p-dotierten Zonen bzw. in die p-
dotierten Kompensationssäulen gedrängt, während Elektronen
zu den n-dotierten Zonen gesaugt werden.
Da die Dotierungskonzentrationen vorzugsweise so gewählt
sind, daß die maximale elektrische Feldstärke an der Grenze
zwischen den p-dotierten Zonen in der n-dotierten Umgebung
bzw. zwischen den n-dotierten Zonen in der p-dotierten Umge
bung vorliegt, werden beide Ladungsträgerarten, nämlich die
Elektronen und die Löcher in Gebiete mit niedrigerer elek
trischer Feldstärke abgedrängt, so dass die Erzeugung sekun
därer Ladungsträger weitgehend unterdrückt wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert, in deren Figur ein Schnitt durch einen Vertikal
transistor als Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Kompensationsbauelementes gezeigt ist.
Das erfindungsgemäße Kompensationsbauelement weist ein n+-do
tiertes Siliziumsubstrat 1 auf, das mit einer in einem oder
in mehreren Schritten hergestellten dotierten Silizium
schicht 2 bedeckt ist. In der Siliziumschicht 2 befindet
sich eine p-dotierte Bodyzone 3, die ihrerseits ein p+-
dotiertes Anschlussgebiet 4 sowie an ihrer Oberfläche eine
n+-dotierte Sourcezone 5 enthält. In einer auf einer ersten
Hauptoberfläche des so gebildeten Halbleiterkörpers vorgese
henen Isolierschicht 6 aus beispielsweise Siliziumdioxid be
findet sich eine Gateelektrode 7 aus vorzugsweise dotiertem
polykristallinem Silizium. Die Sourcezone 5 und das An
schlussgebiet 4 werden durch eine Sourceelektrode 8 aus bei
spielsweise Aluminium kontaktiert, während auf der anderen
Hauptoberfläche des Halbleiterkörpers, also auf der "Rück
seite" des Siliziumsubstrates 1 eine Drainelektrode 9 vorge
sehen ist.
Der so gebildete MOS-Transistor enthält als Kompensations
bauelement in seiner Driftstrecke, die im Wesentlichen durch
die Siliziumschicht 2 gebildet ist, Kompensationsgebiete 10.
Diese Kompensationsgebiete 10 sind erfindungsgemäß komple
mentär aufgebaut: dies bedeutet, dass in einem näher an der
Sourceelektrode 8 liegenden Gebiet 15 n+-dotierte Zonen 11 in
einer sonst p--dotierten Umgebung 12 und in einem näher an
der Drainelektrode 9 liegenden Gebiet 16 p+-dotierte Zonen 13
in einer n--dotierten Umgebung 14 vorgesehen sind.
Die Herstellung dieses Kompensationsbauelementes kann in der
folgenden Weise geschehen: nach einer Sockelepitaxie auf dem
n+-dotierten Siliziumsubstrat zur Bildung der n--dotierten
Schicht unterhalb der Zonen 13 werden drei n--Epitaxieschrit
te (vgl. Strichpunktlinien 17) vorgenommen, wobei nach jedem
einzelnen Epitaxieschritt eine maskierte Bor-Implantation
erfolgt, um so die p+-dotierten Zonen 13 zu bilden. Alterna
tiv ist es auch möglich, hier nur eine n--Epitaxie vorzuneh
men, nach welcher dann eine Hochenergie-Implantation mit Bor
erfolgt, um die Zonen 13 in der sonst n--dotierten Umgebung
zu bilden.
Die n+-dotierten Zonen 11 in der sonst p--dotierten Umgebung
12 werden in analoger Weise durch einen oder ebenfalls drei
p--Epitaxieschritte mit einer oder mehreren maskierten Im
plantationen von z. B. Arsen vorgenommen.
Anstelle von drei Epitaxieschritten und nachfolgenden Im
plantationen können selbstverständlich auch nur zwei oder
mehr Epitaxieschritte und nachfolgende Implantationen vorge
nommen werden, um so die n+- bzw. p+-dotierten Zonen 11 bzw.
13 durch Implantation in der durch Epitaxie hergestellten p--
Umgebung 12 bzw. n--dotierten Umgebung 14 zu bilden. Auch
können für die Implantationen außer Bor und Phosphor andere
geeignete p- bzw. n-Dotierstoffe eingesetzt werden.
Bei einem Kompensationsbauelement in Vertikalstruktur können
die Kompensationsgebiete 10 als Streifen oder in einem he
xagonalen Raster oder einem rechteckförmigen Raster oder ei
nem quadratischen Raster oder in sonstiger Gestaltung ange
ordnet sein.
Wesentlich an dem erfindungsgemäßen Kompensationsbauelement
ist, wie bereits mehrfach erwähnt wurde, die komplementäre
Gestaltung der Kompensationsgebiete 10. Diese Kompensations
gebiete 10 sind so dotiert, dass im oberen Gebiet 15 n+-do
tierte Zonen 11 in einer p--dotierten Umgebung 12 und im un
teren Gebiet 16 p+-dotierte Zonen 13 in einer n--dotierten
Umgebung 14 liegen und das maximale elektrische Feld an der
Grenze zwischen den Gebieten 15 und 16 liegt und dort vor
zugsweise an der Grenze zwischen den Gebieten 12 und 14. Da
durch werden die Ladungsträger von beiden Leitungstypen je
weils in ein Gebiet niedrigerer Feldstärke abgedrängt, wo
durch die Erzeugung sekundärer Ladungsträger weitgehend un
terdrückt wird. Durch die Unterdrückung der Erzeugung von
sekundären Ladungsträgern wird, da TRAPATT-Oszillationen
praktisch nicht mehr entstehen, das Avalancheverhalten er
heblich verbessert.
Claims (8)
1. Kompensationsbauelement aus einem mit einer ersten (8) und
einer zweiten (9) Elektrode versehenen Halbleiterkörper (1,
2), in welchem mindestens in einer zwischen den beiden Elek
troden (8, 9) vorgesehenen Driftzone (2) Bereiche des einen
Leitungstyps und Bereiche des anderen, zum einen Leitungstyp
entgegengesetzten Leitungstyps angeordnet sind, wobei in ei
nem näher bei der ersten Elektrode (8) gelegenen Gebiet (15)
höher dotierte Zonen (11) des einen Leitungstyps in eine
schwächer dotierte Umgebung (12) des anderen Leitungstyps und
in einem näher bei der zweiten Elektrode (9) gelegenen Gebiet
(16) höher dotierte Zonen (13) des anderen Leitungstyps in
eine schwächer dotierte Umgebung (14) des einen Leitungstyps
eingelagert sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Driftzone (2) komplementär aufgebaut ist, so dass in
der Richtung zwischen den beiden Elektroden (8, 9) eine höher
dotierte Zone (11) des einen Leitungstyps an eine schwächer
dotierte Umgebung (14) des einen Leitungstyps und eine schwä
cher dotierte Umgebung (12) des anderen Leitungstyps an eine
höher dotierte Zone (13) des anderen Leitungstyps angrenzen.
2. Kompensationsbauelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die durch die Gebiete (11, 13) und deren Umgebungen (12,
14) gebildeten Kompensationsgebiete (10) so angeordnet sind,
dass zusammenhängende Kompensationssäulen (12, 13) des ande
ren Leitungstyps in der sonst mit einem Dotierstoff des einen
Leitungstyps dotierten Driftzone (2) entstehen.
3. Kompensationsbauelement nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kompensationsgebiete in einem streifenförmigen, he
xagonalen, rechteckförmigen oder quadratischen Raster ange
ordnet sind.
4. Kompensationsbauelement nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kompensationsgebiete so hoch dotiert sind, dass eine
maximale elektrische Feldstärke an der Grenze zwischen dem
näher bei der ersten Elektrode (8) gelegenen Gebiet (15) und
dem näher bei der zweiten Elektrode (9) gelegenen Gebiet (16)
auftritt.
5. Kompensationsbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der eine Leitungstyp der n-Leitungstyp ist.
6. Kompensationsbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass es eine Vertikalstruktur aufweist.
7. Kompensationsbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass es ein MOS-Transistor ist.
8. Verfahren zum Herstellen eines Kompensationsbauelementes
aus einem mit einer ersten (8) und einer zweiten (9) Elektro
de versehenen Halbleiterkörper (1, 2), in welchem mindestens
in einer zwischen den beiden Elektroden (8, 9) vorgesehenen
Driftzone (2) Bereiche des einen Leitungstyps und Bereiche
des anderen, zum einen Leitungstyp entgegengesetzten Leitung
styps angeordnet sind, wobei in einem näher bei der ersten
Elektrode (8) gelegenen Gebiet (15) höher dotierte Zonen (11)
des einen Leitungstyps in eine schwächer dotierte Umgebung
(12) des anderen Leitungstyps und in einem näher bei der
zweiten Elektrode (9) gelegenen Gebiet (16) höher dotierte
Zonen (13) des anderen Leitungstyps in eine schwächer dotier
te Umgebung (14) des einen Leitungstyps eingelagert sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Driftzone (2) komplementär aufgebaut wird, indem die
Kompensationsgebiete des einen und anderen Leitungstyps
durch eine Einfach- oder Mehrfach-Epitaxie des anderen Lei
tungstyps mit jeweils anschließender Implantation von Dotier
stoff des einen Leitungstyps so gebildet werden, dass in der
Richtung zwischen den beiden Elektroden (8, 9) eine höher do
tierte Zone (11) des einen Leitungstyps an eine schwächer do
tierte Umgebung (14) des einen Leitungstyps und eine schwä
cher dotierte Umgebung (12) des anderen Leitungstyps an eine
höher dotierte Zone (13) des anderen Leitungstyps angrenzen.
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DE10130158A DE10130158C2 (de) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | Kompensationsbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2001
- 2001-06-22 DE DE10130158A patent/DE10130158C2/de not_active Expired - Fee Related
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