DE102005047056B3 - Leistungshalbleiterbauelement mit einer Feldelektrodenstruktur und Verfahren zur Herstellung einer Feldelektrodenstruktur - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Leistungshalbleiterbauelement mit einer Feldelektrodenstruktur und Verfahren zur Herstellung einer Feldelektrodenstruktur. Das Leistungshalbleiterbauelement umfasst: DOLLAR A einen Halbleiterkörper (100) mit einer Driftzone (11) und einem Übergang (16) zwischen der Driftzone (11) und einer weiteren Bauelementzone (12; 72), die derart ausgestaltet ist, dass sich bei Anlegen einer Sperrspannung an den Übergang (16) eine Raumladungszone in einer ersten Richtung in der Driftzone (12) ausbildet, DOLLAR A eine Feldelektrodenstruktur (40), die in einer zweiten Richtung benachbart zu der Driftzone (11) angeordnet ist und die in dieser zweiten Richtung wenigstens abschnittsweise mittels einer ersten Dielektrikumsschicht (33) isoliert gegenüber der Driftzone (11) angeordnet ist, und die aufweist: DOLLAR A wenigstens zwei erste Feldelektroden (41), die in der ersten Richtung benachbart zueinander angeordnet sind, die durch wenigstens eine Dielektrikumsschicht (61) gegeneinander isoliert sind und die durch die erste Dielektrikumsschicht (33) von der Driftzone (11) getrennt sind, DOLLAR A wenigstens eine zweite Feldelektrode (42), die in der zweiten Richtung benachbart zu den wenigstens zwei ersten Feldelektroden (41) angeordnet ist, wobei die zweite Feldelektrode (42) in der ersten Richtung die wenigstens zwei ersten Feldelektroden (41) überlappt und mittels einer Dielektrikumsschicht (62) gegenüber den ersten Feldelektroden (41) isoliert ist.

Description

  • Leistungshalbleiterbauelement mit einer Feldelektrodenstruktur und Verfahren zur Herstellung einer Feldelektrodenstruktur
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Leistungshalbleiterbauelement, insbesondere einen Leistungs-MOSFET, mit einer Driftzone und einer benachbart zu der Driftzone angeordneten, durch ein Dielektrikum von der Driftzone getrennten Feldelektrodenstruktur.
  • Leistungshalbleiterbauelemente mit einer Driftzone und einer benachbart zu der Driftzone angeordneten Feldelektrode sind grundsätzlich bekannt und beispielsweise in US 4,903,189 (Ngo), US 4,941,026 (Temple), US 6,555,873 B2 (Disney), US 6,717,230 B2 (Kocon) oder US 6,853,033 B2 (Liang) beschrieben.
  • Das Vorsehen einer gegenüber der Driftzone isolierten Feldelektrode, die bei einem MOSFET beispielsweise auf dem Potential des Source-Anschlusses liegt, ermöglicht eine höhere Dotierung der Driftzone und führt damit zu einer Verringerung des Einschaltwiderstandes des Bauelements bei gleicher Spannungsfestigkeit. Die Feldelektrode stellt bei diesen Bauelementen eine Gegenladung zu der in der Driftzone vorhandenen, aus der Dotierung resultierenden Ladung bereit. Ladungsträger in der Driftzone werden durch diese Gegenladung kompensiert, so dass die Spannungsfestigkeit des Bauelements trotz höherer Dotierung der Driftzone nicht reduziert wird.
  • Betrachtet sei zunächst ein Leistungs-MOSFET, bei dem lediglich eine Feldelektrode vorhanden ist, die sich parallel zu der Driftstrecke erstreckt und die auf einem vorgegebenen Potential, beispielsweise Source-Potential, liegt. Bei diesem Bauelement nimmt die Spannungsbelastung der Dielektrikumsschicht in Richtung der Drain-Zone zu. Diese Spannungsbelas tung kann abhängig von der Spannungsfestigkeit des Bauelements bis zu einige hundert Volt betragen.
  • Die Spannungsfestigkeit der Dielektrikumsschicht steigt mit zunehmender Dicke, allerdings nimmt die kapazitive Kopplung der Feldelektrode und damit die Fähigkeit der Feldelektrode Ladungsträger in der Driftzone zu kompensieren mit zunehmender Dicke der Dielektrikumsschicht ab.
  • Um die Spannungsbelastung des Dielektrikums zu reduzieren, ist es aus der DE 103 39 455 A1 , der DE 103 39 488 A1 oder der US 6,677,641 bekannt, mehrere Feldelektroden in der Richtung, in der bei sperrendem Bauelement die Spannung in der Driftzone zunimmt, hintereinander anzuordnen. Diese Feldelektroden werden auf unterschiedliche elektrische Potentiale gelegt. Schwierig ist hierbei allerdings die Erzeugung dieser unterschiedlichen Potentiale.
  • Die Erzeugung unterschiedlicher Potentiale kann vermieden werden, wenn eine Feldelektrodenstruktur mit mehreren Feldelektroden vorgesehen sind, die kapazitiv aneinander gekoppelt sind und von denen eine oder mehrere an eine Elektrode für ein vorgegebenes Potential, beispielsweise Source-Potential, gekoppelt ist. Eine derartige Struktur ist beispielsweise in der DE 10 2004 007 197 A beschrieben. Um eine gute kapazitive Kopplung der einzelnen Feldelektroden, die in der Richtung nebeneinander angeordnet sind, in der im Sperrfall das Potential in der Driftzone zunimmt, zu gewährleisten, ist bei der bekannten Struktur ein hochdielektrisches Material als Dielektrikum zwischen den einzelnen Feldelektroden vorgesehen. Derartige Materialien sind in Prozessen zur Herstellung von Halbleiterbauelementen allerdings schwierig integrierbar.
    •
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Leistungsbauelement mit einer Feldelektrodenstruktur, die wenigstens zwei benachbart zueinander angeordnete Feldelektroden aufweist, zur Verfügung zu stellen, bei dem eine gute kapazitive Kopplung zwischen diesen Feldelektroden gewährleistet ist und ein Verfahren zur Herstellung einer Feldelektrodenstruktur zur Verfügung zu stellen.
  • Dieses Ziel wird durch ein Leistungshalbleiterbauelelement nach Anspruch 1 und durch Verfahren nach Anspruch 13 und 21 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Das erfindungsgemäße Leistungshalbleiterbauelement weist einen Halbleiterkörper mit einer Driftzone eines ersten Leitungstyps sowie einen Übergang zwischen der Driftzone und einer weiteren Bauelementzone, die derart ausgestaltet ist, dass sich bei Anlegen einer Sperrspannung an den Übergang eine Raumladungszone in einer ersten Richtung in der Driftzone ausbildet, auf.
  • Das erfindungsgemäße Leistungshalbleiterbauelement kann als Leistungs-MOSFET realisiert sein. In diesem Fall ist der Übergang zwischen der Driftzone und der weiteren Bauelementzone ein pn-Übergang zwischen der Driftzone und einer komplementär zu der Driftzone dotierten Body-Zone des MOSFET. Das Bauelement kann auch als Leistungsdiode realisiert sein. In diesem Fall ist der Übergang ein pn-Übergang zwischen der Driftzone und einer der Anoden- oder Kathodenzonen der Diode. Das Leistungshalbleiterbauelement kann darüber hinaus als Schottky-Diode realisiert sein. In diesem Fall ist der Übergang ein Übergang zwischen der Driftzone und einer Schottky-Metallzone.
  • Das erfindungsgemäße Halbleiterbauelement umfasst eine Feldelektrodenstruktur, die in einer zweiten Richtung benachbart zu der Driftzone angeordnet ist und die mittels einer ersten Dielektrikumsschicht gegenüber dem Halbleiterkörper isoliert ist. Diese Feldelektrodenstruktur weist wenigstens zwei erste Feldelektroden auf, die in der ersten Richtung benachbart zu einander angeordnet sind und die wenigstens durch eine zweite Dielektrikumsschicht gegeneinander isoliert sind. In der zweiten Richtung sind diese ersten Feldelektroden durch die erste Dielektrikumsschicht von der Driftzone getrennt. Die Feldelektrodenstruktur umfasst außerdem wenigstens eine zweite Feldelektrode, die in der zweiten Richtung benachbart zu den wenigstens zwei ersten Feldelektroden angeordnet ist, die mittels einer dritten Dielektrikumsschicht gegenüber den ersten Feldelektroden isoliert ist und die die wenigstens zwei ersten Feldelektroden in der ersten Richtung überlappt.
  • Die ersten Feldelektroden, die über die erste Dielektrikumsschicht kapazitiv mit der Driftzone gekoppelt sind, dienen bei diesem Leistungshalbleiterbauelement zur Kompensation von Dotierstoffladung in der Driftzone des Bauelements im Sperrfall. Über die zweite Dielektrikumsschicht sind die wenigstens zwei ersten Feldelektroden kapazitiv miteinander gekoppelt. Diese kapazitive Kopplung der beiden ersten Feldelektroden wird durch die überlappend zu den ersten Feldelektroden angeordnete zweite Feldelektrode verstärkt. Diese Verstärkung der kapazitiven Kopplung der ersten Feldelektroden ermöglicht es, auf die Verwendung hochdielektrischer Materialien als zweite Dielektrikumsschicht zwischen den ersten Feldelektroden zu verzichten. Selbstverständlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, sowohl für die erste Dielektrikumsschicht zwischen der Feldelektrodenstruktur und der Driftzone als auch für die weiteren Dielektrikumsschichten, die zwischen den Feldelektroden der Feldelektrodenstruktur angeordnet sind, hochdielektrische Materialien, sogenannte "high-k Materialien" zu verwenden.
  • Geeignete Materialien für die einzelnen Dielektrikumsschichten: Halbleiteroxide, die allerdings eine eher niedrige Dielektrizitätskonstante besitzen, Nitride, insbesondere Aluminiumnitrid (AlN), Metalloxide, insbesondere Aluminiumoxid (Al2O3), Tantaloxid (Ta2O5) oder Titanoxid (TiO2). Weitere geeignete Oxide sind Hafniumoxid (HfO2), Hafniumsiliziumoxi nitrid (HfSiON), Zirkoniumoxid (ZrO2). Außerdem sind als Materialien für die Dielektrikumsschicht auch sogenannten Ferroelektrika, wie Bariumtitanat (BaTiO3), Blei-Strontium-Titanat (BST) oder Bleizirkoniumtitanat (PZT) geeignet.
  • Die ersten und zweiten Feldelektroden der Feldelektrodenstruktur des erfindungsgemäßen Bauelements sind vorzugsweise wenigstens abschnittsweise plattenförmig ausgebildet. Hierbei besteht auch die Möglichkeit, dass die wenigstens eine zweite Feldelektrode einen Elektrodenabschnitt aufweist, der sich in der zweiten Richtung erstreckt und der wenigstens abschnittsweise zwischen den zwei in der ersten Richtung benachbart zueinander angeordneten ersten Feldelektroden angeordnet ist.
  • Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, mehrere zweite Feldelektroden vorzusehen, die jeweils überlappend zu zwei benachbart angeordneten ersten Feldelektroden angeordnet sind, und die kapazitive Kopplung zwischen diesen zweiten Feldelektroden durch Vorsehen wenigstens einer dritten Feldelektrode zu erhöhen, die in der zweiten Richtung benachbart zu den zweiten Feldelektroden angeordnet ist und die wenigstens zwei dieser zweiten Feldelektroden überlappt.
  • Zusammenfassend sind bei dem erfindungsgemäßen Leistungshalbleiterbauelement wenigstens zwei Ebenen mit Feldelektroden vorhanden, eine erste Ebene, die unmittelbar benachbart zu der ersten Dielektrikumsschicht angeordnet ist und in der wenigstens zwei erste Feldelektroden in der ersten Richtung benachbart zueinander angeordnet sind. Außerdem ist wenigstens eine zweite Feldelektrodenebene vorhanden, die wenigstens eine zweite Feldelektrode aufweist die die wenigstens zwei ersten Feldelektroden überlappt.
  • Die ersten Feldelektroden der Feldelektrodenstruktur wirken aufgrund der Kopplung durch die zweiten Feldelektroden während des Sperrfalls des Bauelements, wenn sich in der Driftzone ausgehend von dem Bauelementübergang eine Raumladungszo ne ausbildet, nach Art eines kapazitiven Spannungsteilers, so dass die einzelnen ersten Feldelektroden unterschiedliche elektrische Potentiale annehmen. Um dies zu ermöglichen, ist benachbart zu wenigstens einer dieser ersten Feldelektroden eine Potentialelektrode angeordnet, die während des Betriebs des Bauelements auf einem vorgegebenen Potential, bei einem Leistungs-MOSFET beispielsweise auf dem Source-Potential oder dem Gate-Potential liegt.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert.
  • 1 zeigt in Seitenansicht im Querschnitt ein als Leistungs-MOSFET ausgebildetes erfindungsgemäßes Leistungshalbleiterbauelement, das eine in einem Graben angeordnete Feldelektrodenstruktur mit überlappenden Feldelektroden aufweist.
  • 2 zeigt ein Bauelement mit einer gegenüber dem Bauelement in 1 abgewandelten Feldelektrodenstruktur.
  • 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines als Leistungs-MOSFET realisierten erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements, bei dem eine Gate-Elektrode oberhalb eines Halbleiterkörpers angeordnet ist.
  • 4 zeigt ein als Schottky-Diode realisiertes erfindungsgemäßes Halbleiterbauelement.
  • 5 zeigt Querschnitte durch einen Halbleiterkörper während verschiedener Verfahrensschritte eines ersten Verfahrens zur Herstellung einer Feldelektrodenstruktur mit sich überlappenden Feldelektroden.
  • 6 zeigt Querschnitte durch einen Halbleiterkörper während verschiedener Verfahrensschritte eines zweiten Verfahrens zur Herstellung einer Feldelektrodenstruktur mit sich überlappenden Feldelektroden.
  • 7 veranschaulicht ein Verfahren zur Strukturierung einer Schicht an einer Seitenwand eines Grabens unter Verwendung einer strukturierten Maske, die mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens strukturiert wurde.
  • In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Bauelementbereiche mit gleicher Bedeutung.
    •
  • 1 zeigt in Seitenansicht ausschnittsweise einen Querschnitt durch ein als Leistungs-MOSFET realisiertes erfindungsgemäßes Halbleiterbauelement.
  • Der MOSFET ist in dem dargestellten Beispiel als vertikaler MOSFET realisiert und umfasst einen Halbleiterkörper 100 mit einer Driftzone 11, an die sich in Richtung einer Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers 100 eine komplementär zu der Driftzone 11 dotierte Body-Zone 12 anschließt. Im Bereich der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers ist eine Source-Zone 13 vorhanden, die vom gleichen Leitungstyp wie die Driftzone 11 ist, und die durch die Body-Zone 12 von der Driftzone getrennt ist. In Richtung einer der Vorderseite 101 gegenüberliegenden Rückseite 102 des Halbleiterkörpers schließt sich an die Driftzone 11 eine Drain-Zone 14 an, die vom gleichen Leitungstyp wie die Driftzone 11, jedoch höher dotiert ist.
  • Zur Steuerung eines leitenden Kanals bzw. Inversionskanals in der Body-Zone 12 zwischen dir Source-Zone 13 und der Driftzone 11 ist eine Gate-Elektrode 21 vorhanden, die benachbart zu der Body-Zone 12 angeordnet ist und die mittels eines Gate-Dielektrikums 31 gegenüber der Body-Zone 12 isoliert ist. Diese Gate-Elektrode 21 ist im oberen Bereich eines Grabens angeordnet, der sich ausgehend von der Vorderseite 101 in vertikaler Richtung in den Halbleiterkörper 100 hinein erstreckt.
  • Die Source-Zone 13 ist durch eine Source-Elektrode 51 kontaktiert, die gleichzeitig die Source-Zone 13 und die Body-Zone 12 kurzschließt. Die Source-Elektrode 51 kann dabei ausschließlich oberhalb der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers angeordnet sein, wie dies im rechten Teil von 1 dargestellt ist. In diesem Fall weist die Body-Zone 12 einen sich bis an die Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers 100 erstreckenden Abschnitt auf. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass die Source-Elektrode 51 abschnittsweise in einem Graben angeordnet ist, der sich durch die Source-Zone 13 bis in die Body-Zone 12 erstreckt, wie dies im linken Teil des Bauelements gemäß 1 dargestellt ist. Ein in diesem Graben angeordneter Elektrodenabschnitt 53 der Source-Elektrode 51 schließt dabei die Body-Zone 13 und die Source-Zone 12 kurz.
  • Optional besteht die Möglichkeit, in der Driftzone 11 eine komplementär zu der Driftzone dotierte Kompensationszone 16 vorzusehen, die sich vorzugsweise an die Body-Zone 12 anschließt und die vorzugsweise in vertikaler Richtung des Halbleiterkörpers 100 langgestreckt verlaufend ausgebildet ist. In bekannter Weise räumen sich die Driftzone 11 und die Kompensationszone 16 im Sperrfall des Bauelements gegenseitig an Ladungsträgern aus, d. h. die Dotierstoffladungen der Driftzone 11 und die Dotierstoffladungen der Kompensationszone 16 kompensieren sich gegenseitig, woraus im Sperrfall eine niedrige Netto-Dotierung der Driftzone und damit eine hohe Spannungsfestigkeit resultiert. Die Kompensationszone 16, die einen Teil der Driftzone bildet, kann in nicht näher dargestellter Weise auch an die erste Dielektrikumsschicht 33 angrenzen. Bei dem Bauelement in 1 wäre an der Position der dort dargestellten Kompensationszone 16 dann ein n dotierter Abschnitt der Driftzone 11 vorzusehen, der in vertikaler Richtung bis an die Drainzone 14 reicht.
  • Das Bauelement weist erfindungsgemäß eine Feldelektrodenstruktur 40 auf, die durch eine erste Dielektrikumsschicht 33 gegenüber der Driftzone 11 isoliert ist. Diese Feldelektrodenstruktur 40 ist bei dem Bauelement gemäß 1 in demselben Graben wie die Gate-Elektrode 21 angeordnet. Ausgehend von der Vorderseite 101 ist die Feldelektrodenstruktur 40 dabei unterhalb der Gate-Elektrode 21 angeordnet.
  • Die Feldelektrodenstruktur 40 weist erste Feldelektroden 41 auf, die in einer ersten Richtung, die in dem Beispiel einer vertikalen Richtung des Halbleiterkörpers 100 entspricht, benachbart zueinander angeordnet und jeweils durch eine zweite Dielektrikumsschicht 61 voneinander isoliert sind. Die erste Richtung entspricht bei dem Bauelement gemäß 1 einer vertikalen Richtung des Halbleiterkörpers 100. Diese ersten Feldelektroden 41 sind in einer zweiten Richtung, die der lateralen Richtung des Halbleiterkörpers 100 entspricht, unmittelbar benachbart zu der Driftzone 11 angeordnet, und nur durch die erste Dielektrikumsschicht 33 gegenüber der Driftzone 11 isoliert.
  • In Richtung der Vorderseite 101 ist optional eine Potentialelektrode 52 im Anschluss an die Feldelektrodenstruktur 40 angeordnet und mittels einer weiteren Dielektrikumsschicht 64 gegenüber einer obersten der ersten Feldelektroden 41 isoliert. Diese Potentialelektrode 52 liegt während des Betriebs des Bauelements auf einem vorgegebenen Potential, beispielsweise Source-Potential. Die Funktion dieser Potentialelektrode 52 könnte auch von der Gate-Elektrode 21 übernommen werden, allerdings wäre in diesem Fall die Gate-Drain-Kapazität des Bauelements erhöht.
  • Die ersten Feldelektroden 41 sind plattenförmig ausgebildet, wobei deren Ausdehnung in der vertikalen Richtung des Halb leiterkörpers 100 größer ist als deren Ausdehnung in der lateralen Richtung des Halbleiterkörpers 100. Über die in der vertikalen Richtung zwischen diesen ersten Feldelektroden 41 angeordneten zweiten Dielektrikumsschichten 61 sind benachbart zueinander angeordnete erste Feldelektroden 41 kapazitiv miteinander gekoppelt. Diese kapazitive Kopplung zweier benachbart angeordneter erster Feldelektroden 41 wird um ein vielfaches verstärkt durch zweite Feldelektroden 42, die in der lateralen Richtung benachbart zu den ersten Feldelektroden 41 angeordnet sind und die mittels einer weiteren Dielektrikumsschicht 62 gegenüber den ersten Feldelektroden 41 isoliert sind. Die zweiten Feldelektroden 42 sind wie die ersten Feldelektroden 41 plattenförmig ausgebildet und in vertikaler Richtung versetzt zu den ersten Feldelektroden 41 angeordnet, so dass jeweils eine zweite Feldelektrode 42 in vertikaler Richtung zwei benachbarte erste Feldelektroden 41. überlappt. Der Versatz zwischen den ersten und zweiten Feldelektroden 41, 42 ist beispielsweise so gewählt, dass eine zweite Feldelektrode 42 in vertikaler Richtung etwa von der Mitte einer ersten Feldelektrode 41 bis zur Mitte einer sich an die eine erste Feldelektrode anschließenden weiteren ersten Feldelektrode 41 reicht.
  • Optional sind dritte Feldelektroden 43 vorhanden, die in der lateralen Richtung benachbart zu den zweiten Feldelektroden 42 angeordnet sind und die in der vertikalen Richtung versetzt zu den zweiten Feldelektroden 42 angeordnet sind. Diese dritten Feldelektroden 43 von denen jeweils eine zwei benachbarte zweite Feldelektroden 42 überlappt, verbessern eine kapazitive Kopplung der zweiten Feldelektroden 42, die außerdem über die Dielektrikumsschichten 63 kapazitiv miteinander gekoppelt sind.
  • Die Feldelektroden 41, 42, 43 bestehen aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie beispielsweise dotiertem Polysilizium oder einem metallischen Material. Als Material für die Feldelektroden 41, 42, 43 eignet sich auch amorphes Halbleitermaterial, beispielsweise amorphes Silizium.
  • Die erste Dielektrikumsschicht 33 sowie die in vertikaler Richtung und lateraler Richtung zwischen den Feldelektroden 41, 42, 43 angeordneten Dielektrikumsschichten 61, 62, 63 können aus einem beliebigen Dielektrikumsmaterial bestehen, das geeignet ist, benachbarte Feldplatten kapazitiv miteinander zu koppeln. Geeignete Dielektrika sind Dielektrika mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstante, wie beispielsweise Oxide. Selbstverständlich können auch hochdielektrische Materialien oder Schichtstapel mit mehreren Schichten für diese Dielektrikumsschichten 61, 62, 63 verwendet werden.
  • Die in 1 dargestellte Feldelektrodenstruktur mit einer "ziegelartigen" Anordnung der einzelnen Feldelektroden 41, 42, 43 in unterschiedlichen Feldelektrodenebenen, nämlich einer ersten Ebene, die sich unmittelbar an die erste Dielektrikumsschicht 33 anschließt, und wenigstens einer zweiten Ebene, die in lateraler Richtung benachbart zu der ersten Ebene liegt, kann sich in vertikaler Richtung des Halbleiterkörpers nach oben bis an die Potentialelektrode 52 – jedoch durch ein Dielektrikum 64 von der Potentialelektrode 52 getrennt – und nach unten bis an das Ende des Grabens erstrecken. Eine am unteren Ende des Grabens vorhandene Dielektrikumsschicht 66 zwischen den Feldelektroden und dem umgebenden Halbleitermaterial der Driftzone 11 ist optional vorhanden, wie bereits zuvor erläutert wurde.
  • Eine Geometrie der obersten der ersten Feldelektroden 41 in dem Graben und deren Abstand zu der Potentialelektrode 52, sowie eine Geometrie der obersten der zweiten Feldelektroden 42 in dem Graben und deren Abstand zu der Potentialelektrode 52 und das zwischen diesen Feldelektroden 41, 42 und der Potentialelektrode 52 vorhandene Dielektrikum sind so zu wählen, dass eine möglichst starke kapazitive Kopplung zwischen diesen obersten Feldelektroden und der Potentialelektrode 52 erreicht wird. Dies kann durch einen großen Überlappbereich zwischen den am nächsten zu der Potentialelektrode 52 angeordneten ersten und zweiten Feldelektroden, eine geringe Dicke und/oder eine hohe Dielektrizitätskonstante des Dielektrikums 64 erreicht werden kann. Darüber hinaus kann die Potentialelektrode 52 auch ganz oder teilweise in der zweiten Richtung neben den ersten und/oder zweiten Feldelektroden angeordnet sein. Bezugnehmend auf den linken Teil der in 1 dargestellten Feldelektrodenstruktur 40 kann dies beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Potentialelektrode einen Elektrodenabschnitt 52A aufweist, der in der zweiten Richtung benachbart zu den obersten ersten und zweiten Feldelektroden ist. Die Geometrie dieses Elektrodenabschnitts entspricht beispielsweise der Geometrie der L-förmigen Feldelektrode 44.
  • Wie in 1 gestrichelt dargestellt ist, besteht auch die Möglichkeit, am oberen und unteren Ende der Feldelektrodenstruktur Feldelektroden 44, 45, 46, 47 vorzusehen, die sich in lateraler Richtung über wenigstens zwei Feldelektrodenebenen erstrecken. Am oberen Ende der Feldelektrodenstruktur sind in 1 Feldelektroden 44 vorgesehen, die im Querschnitt L-förmig sind und die sich in vertikaler Richtung an die obersten der zweiten und dritten Feldelektroden 42, 43 anschließen.
  • Bei dem Bauelement gemäß 1 sind Driftzonen 11 beiderseits des Grabens mit der Feldelektrodenstruktur vorhanden. An beiden Seiten des Grabens sind daher Feldelektrodenstrukturen mit ersten, zweiten und dritten Feldelektroden 41, 42, 43 vorhanden. Die Feldelektroden der einen Seite können dabei insbesondere über die weitere Feldelektroden 45, 46, 47, die in dem Beispiel am unteren Ende des Grabens angeordnet sind, kapazitiv miteinander gekoppelt sein. Diese Feldelektroden 45, 46, 47 im unteren Bereich des Grabens erstrecken sich in lateraler Richtung jeweils von einer Feldelektrodenebene auf der rechten Seite des Grabens bis zur entsprechenden Feldelektrodeebene auf der linken Seite des Grabens.
  • In dem dargestellten Beispiel ist die Feldelektrodenstruktur durch die erste Dielektrikumsschicht 33 vollständig gegenüber dem Halbleiterkörper isoliert. Eine solche vollständige Isolation ist allerdings nicht erforderlich. Wesentlich ist lediglich, dass die Feldelektrodenstruktur 40 in der ersten Richtung entlang der Driftzone 11 abschnittsweise durch die erste Dielektrikumsschicht 33 von der Driftzone getrennt 11 ist.
  • In einer in 1 nicht näher dargestellter Weise besteht beispielsweise die Möglichkeit, die Feldelektrodenstruktur 40 an Zonen des Halbleiterkörpers anzuschließen. So könnten beispielsweise die in dem Beispiel unterste Feldelektrode 45 am unteren Ende des Grabens an die Driftzone 11 oder auch den Drainzone 14 angeschlossen sein, indem auf eine Dielektrikumsschicht am unteren Ende des Grabens verzichtet werden.
  • Ebenso könnte die erste Dielektrikumsschicht 33 an der Seitenwand des Grabens eine Aussparung aufweisen, um eine der ersten Feldelektroden 41. vorzugsweise die unterste der ersten Feldelektroden 41 in dem Graben an die Driftzone 11 anzuschließen. Diese oberste erste Feldelektrode könnte darüber hinaus auch an die Body-Zone 12 angeschlossen werden.
  • Ziel des Anschließens einer der Feldelektrode an eine der Halbleiterzonen 11, 12, 14 ist es, diese Feldelektrode im Sperrfall auf das Potential dieser Halbleiterzone zu legen, das Potential der anderen Feldelektroden ist dann bedingt durch die kapazitive Kopplung der Feldplatten 41, 42, 43 untereinander von diesem Potential abhängig.
  • Das Bauelement ist in nicht näher dargestellter Weise zellenartig aufgebaut und umfasst eine Vielzahl gleichartiger Transistorzellen der in 1 dargestellten Art mit jeweils ei ner Source-Zone 13, einer Body-Zone 12, einer Gate-Elektrode und einer Feldelektrodenstruktur 40. Die einzelnen Zellen können dabei als Streifenzellen realisiert sein. Die einzelnen zuvor erläuterten Bauelementzonen sind in diesem Fall in einer Richtung senkrecht zu der in 1 dargestellten Zeichenebene langgestreckt ausgebildet. Selbstverständlich sind auch andere Zellengeometrien, wie beispielsweise quadratische Zelle oder sechseckförmige Zellen, anwendbar.
  • Die Funktionsweise des in 1 dargestellten Bauelements wird nachfolgend kurz erläutert: Die Feldelektrodenstruktur 40 mit den darin angeordneten Feldelektroden dient bei sperrend angesteuertem Bauelement zur Kompensation einer in der Driftzone 11 vorhandenen Dotierstoffladung. Bei sperrendem Bauelement, also dann wenn bei dem in 1 dargestellten n-Kanal-MOSFET eine positive Spannung zwischen der Drain-Zone 14 bzw. der Drain-Elektrode D und der Source-Elektrode 51, S anliegt und wenn kein leitender Kanal in der Body-Zone 12 ausgebildet ist, breitet sich ausgehend von dem pn-Übergang 15 in vertikaler Richtung eine Raumladungszone in der Driftzone 11 aus. Die ersten Feldelektroden 41, von denen eine direkt oder indirekt über wenigstens eine zweite Feldelektrode an die Potentialelektrode 52 kapazitiv gekoppelt ist, funktionieren nach Art eines kapazitiven Spannungsteilers und liegen auf unterschiedlichen elektrischen Potentialen, wobei das elektrische Potential in vertikaler Richtung ausgehend von der Potentialelektrode 52 von erster Feldelektrode 41 zu erster Feldelektrode 41 zunimmt. Bedingt durch die kapazitive Kopplung der ersten Feldelektroden 41 über die erste Dielektrikumsschicht 33 an die Driftzone 11 finden Dotierstoffladungen der Driftzone 11 eine Gegenladung auf den ersten Feldelektroden 41, wodurch die ersten Feldelektroden 41 einen Teil der in der Driftzone 11 vorhandenen Dotierstoffladung kompensieren.
  • Damit ein geeigneter, zum Beispiel linearer Spannungsverlauf in den erste Feldelektroden 41 erreicht wird, muss die kapa zitive Kopplung der ersten Feldelektroden untereinander stärker oder wenigstens ähnlich stark sein wie die kapazitive Kopplung der ersten Feldplatten 41 an die Driftzone. Dies wird über die zweiten und ggf. dritten Feldplatten erreicht, die eine "indirekte" kapazitive Kopplung zweier benachbarter erster Feldelektroden 41 bewirken. Diese indirekte kapazitive Kopplung – bzw. eine Koppelkapazität zwischen zwei ersten Feldelektroden 41, die über die zweite Feldelektrode 42 und die dritte Dielektrikumsschicht 62 erreicht wird – ist dabei um ein vielfaches höher als eine "direkte" kapazitive Kopplung der ersten Feldelektroden an deren Stirnseiten über das zweite Dielektrikum – bzw. eine Koppelkapazität, die über das zweite Dielektrikum 61 erreicht wird. Um die ersten Feldelektroden 41 direkt und indirekt untereinander stärker kapazitiv zu koppeln als die ersten Feldelektroden 41 über die Dielektrikumsschicht 33 an die Driftzone 11 ist die erste Dielektrikumsschicht vorzugsweise dicker als die zweite und dritte Dielektrikumsschicht 61, 62 innerhalb der Feldelektrodenstruktur. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, für die erste Dielektrikumsschicht 33 ein Material mit einer niedrigeren Dielektrizitätskonstante wie für die Schichten 61, 62 zu verwenden.
  • 2 zeigt eine Abwandlung des in 1 dargestellten, als Leistungs-MOSFET ausgebildeten erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements. Die zweiten Feldelektroden 42 der Feldelektrodenstruktur weisen bei diesem Bauelement Elektrodenabschnitte 42A auf, die sich in lateraler Richtung zwischen zwei benachbarte erste Feldelektroden 41 erstrecken. Eine kapazitive Kopplung zweier in der ersten Richtung benachbarter bzw. in der ersten aufeinanderfolgend angeordneter erster Elektroden 41 erfolgt in diesem Fall auch in der ersten Richtung indirekt, nämlich über zwei erste Dielektrikumsschichten 61 und den Elektrodenabschnitt 43A der zweiten Feldelektrode 43. Im Querschnitt sind diese zweiten Feldelektroden 42 in etwa T-förmig ausgebildet. Wie im rechten Teil der Feldelektrodenstruktur 40 in 2 dargestellt ist, können auch die dritten Feldelektroden 43, sofern solche vorgesehen sind, Elektrodenabschnitte 43A aufweisen, die sich in lateraler Richtung zwischen zwei benachbarten zweiten Feldelektroden 42 erstrecken. Bezug nehmend auf den linken Teil der Feldelektrodenstruktur 40 in 2 können die dritten Feldelektroden 43 jedoch auch plattenförmig, d. h. ohne einen sich in lateraler Richtung erstreckenden Elektrodenabschnitt ausgebildet sein.
  • Bei diesem Bauelement ist die Feldelektrodenstruktur 40 außerdem an die Driftzone 11 angeschlossen, indem auf eine Dielektrikumsschicht zwischen der untersten Feldelektrode 45 und der Driftzone 11 verzichtet ist.
  • Das zuvor erläuterte erfindungsgemäße Konzept ist nicht auf Feldelektrodenstrukturen beschränkt, die im selben Graben wie die Gate-Elektrode des MOSFET ausgebildet ist. Bezug nehmend auf 3 besteht vielmehr auch die Möglichkeit, die Transistorzellen mit einer planaren Gate-Elektrode 21 zu realisieren, also einer Gate-Elektrode 21, die getrennt durch das Gate-Dielektrikum 31 z. B. oberhalb der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers 100 angeordnet ist. In bekannter Weise ist die Driftzone 11 bei einem solchen Bauelement derart realisiert, dass sie sich abschnittsweise bis an die Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers erstreckt. Das Kanalgebiet der Body-Zone 12 verläuft hierbei unterhalb der Vorderseite 101 in lateraler Richtung zwischen der Source-Zone 13 und dem sich bis an die Vorderseite 101 erstreckenden Abschnitt der Driftzone 11. Die Gate-Elektrode 21 ist hierbei mittels einer weiteren Dielektrikumsschicht bzw. Isolationsschicht 34 gegenüber der Source-Elektrode 51 isoliert.
  • Die Source-Elektrode 51 erstreckt sich bei diesem Bauelement vorzugsweise oberhalb der Feldelektrodenstruktur 40 in den Graben der Feldelektrodenstruktur 40 hinein und kontaktiert an Seitenwänden dieses Grabens die Source- und Body-Zonen 12, 13, um diese kurzzuschließen.
  • Der Aufbau der Feldelektrodenstruktur 40 kann dem Aufbau der anhand von 1 erläuterten Feldelektrodenstruktur oder auch dem Aufbau der anhand von 2 erläuterten Feldelektrodenstruktur entsprechen.
  • In nicht näher dargestellter Weise besteht auch die Möglichkeit, die Transistorzellen mit den Source- und Body-Zonen 13, 12 sowie der Gate-Elektrode als Trench-Zellen zu realisieren. Die Gate-Elektrode 21 ist hierbei in einem separaten Graben angeordnet, der in lateraler Richtung beabstandet zu dem Graben mit der Feldelektrodenstruktur 40 angeordnet ist.
  • Die zuvor erläuterte erfindungsgemäße Feldelektrodenstruktur 40 ist nicht auf die Verwendung in Leistungs-MOSFET beschränkt, sondern kann bei beliebigen eine Driftzone aufweisenden Leistungshalbleiterbauelementen verwendet werden.
  • 4 zeigt in Seitenansicht im Querschnitt ein als Schottky-Diode realisiertes erfindungsgemäßes Halbleiterbauelement. An eine Driftzone 11, die in einem Halbleiterkörper 100 integriert ist, schließt sich bei diesem Bauelement oberhalb einer Vorderseite 101' des Halbleiterkörpers 100 eine Schottky-Metallzone 72 an, die eine Anode der Schottky-Diode bildet. In Richtung einer Rückseite 102 des Halbleiterkörpers 100 schließt sich an die Driftzone 11 eine Anschlusszone 14 an, die vom gleichen Leitungstyp wie die Driftzone 11 ist, die jedoch höher dotiert ist. Diese Anschlusszone 14 bildet eine Kathodenzone der Driftzone. Zwischen der Schottky-Metallzone 72 und der Driftzone 11 ist ein Schottky-Kontakt 75 gebildet, ausgehend von dem sich bei sperrend angesteuertem Bauelement eine Raumladungszone in der Driftzone 11 ausbildet.
  • Benachbart zu der Driftzone 11 ist eine Feldelektrodenstruktur 40 vorhanden, deren Aufbau und Funktion der zuvor anhand der 1 und 2 erläuterten Feldelektrodenstrukturen entspricht.
  • In 4 ist im linken Teil der Feldelektrodenstruktur auch eine Möglichkeit veranschaulicht, die Feldelektrodenstruktur an die Driftzone anzuschließen. Die erste Dielektrikumsschicht 33 weist hierzu eine Aussparung 33A auf, über welche eine der ersten Feldelektroden 41 an die Driftzone 11 angeschlossen ist. Zur Vermeidung von Leckströmen ist hierbei ein p-dotiertes Gebiet 18 zwischen der Feldelektrode 41 und der Driftzone 11 vorhanden. Auf eine Potentialelektrode kann in diesem Fall verzichtet werden.
  • Die in den 1 bis 4 dargestellten Bauelementstrukturen mit den Feldelektrodenstrukturen 40 können in einer senkrecht zu den dargestellten Zeichenebenen verlaufenden Richtung langgestreckt ausgebildet sein, um sogenannte Streifenzellen zu bilden. Darüber hinaus sind beliebige weitere Zellenstrukturen für die Transistoren gemäß der 1 bis 3 bzw. die Schottky-Diode gemäß 4 realisierbar, insbesondere grundsätzlich bekannte quadratische oder sechseckförmige Zellen.
  • In den zuvor erläuterten 1 bis 4 sind die Abstände der ersten Feldelektroden 41, und auch der zweiten und dritten Feldelektroden 42, 43, in vertikaler Richtung jeweils gleich. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass diese Abstände je nach Einsatzzweck auch variiert werden können, d. h. die in der ersten Elektrodenebene angeordneten ersten Feldelektroden 41 können unterschiedliche Abstände besitzen und auch die zweiten und dritten Feldelektroden 42, 43 können untereinander unterschiedliche Abstände besitzen. Gleiches gilt für die Abstände zwischen ersten und zweiten Feldelektroden bzw. zwischen zweiten und dritten Feldelektroden.
  • Für die bisherige Erläuterung wurde davon ausgegangen, dass die Feldelektroden 41, 42, 43 der Feldelektrodenstruktur 40 floatend angeordnet sind, d. h. dass diese nicht auf einem definierten elektrischen Potential liegen. In nicht näher dargestellter Weise besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Feldelektroden der Feldelektrodenstruktur 40, insbesondere die ersten Feldelektroden 41, an Potentialquellen anzuschließen, die dieses Feldelektroden 41 auf ein definiertes Potential legen. Diese Potentialquellen sind vorzugsweise hochohmig an die Feldelektroden 41 angeschlossen, so dass bei kurzfristigen Schaltvorgängen die kapazitive Kopplung der Feldelektroden 41 untereinander deren elektrische Potentiale bestimmt, während langfristig die Potentiale auf diesen Feldelektroden durch die Potentialquellen bestimmt werden. Das Anschließen der Feldelektroden an solche Potentialquellen verhindert langfristig ein unkontrolliertes Aufladen einzelnen Feldplatten durch Leckströme.
  • Als Potentialquellen für die Feldelektroden kommen beliebige Potentialquellen in Frage, die geeignet sind, die ersten Feldelektroden 41 auf unterschiedliche Potentiale aufzuladen. Ein Beispiel für solche Potentialquellen könnte eine Zenerdiodenkette sein, wie sie beispielsweise aus der eingangs erläuterten DE 103 39 488 A1 bekannt ist.
  • Als Potentialquellen können auch Feldringe eines für Leistungsbauelemente hinlänglich bekannten Randabschlusses dienen. Diese Feldringe sind dotierte Halbleiterzonen, die komplementär zu der Driftzone des Bauelements dotiert sind und die im Randbereich unterhalb der Vorderseite angeordnet und jeweils in lateraler Richtung beabstandet zueinander angeordnet sind. Im Sperrfall, d. h. dann wenn sich eine Raumladungszone in der Driftzone ausbildet, werden diese Feldringe nach und nach von der sich ausbreitenden Raumladungszone erfasst und auf unterschiedlichen Potentialen gehalten. Diese Potentiale könnten hochohmig an die Feldelektroden angelegt werden.
  • Die Realisierung der zuvor anhand der 1 bis 4 erläuterten Feldelektrodenstruktur 40 erfordert die Beherrschung eines Verfahrens, durch welches an Seitenwänden eines Grabens voneinander getrennte, in einer Tiefenrichtung des Grabens benachbart zueinander angeordnete Feldelektroden herstellbar sind. Wird nach Herstellen einer solchen Elektrodenstruktur eine Dielektrikumsschicht auf die Elektrodenstruktur abgeschieden und das Verfahren wenigstens einmal wiederholt, so entsteht an der Seitenwand dieses Grabens eine der zuvor erläuterten ziegelartigen Feldelektrodenstrukturen.
  • Ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Elektrodenstruktur wird nachfolgend in einzelnen Verfahrensschritten anhand der 5A bis 5M erläutert.
  • Bezug nehmend auf 5A wird zu Beginn des Verfahrens ein Graben 103 ausgehend von einer Vorderseite 101 in einem Halbleiterkörper 100 hergestellt. Zur Realisierung eines Leistungshalbleiterbauelements weist dieser Halbleiterkörper vorzugsweise eine schwach dotierte Halbleiterzone 11 auf, die der späteren Driftzone des Bauelements entspricht. In Richtung einer Rückseite 102 des Halbleiterkörpers 100 kann sich eine hochdotierte Anschlusszone 14 anschließen. Diese Anschlusszone 14 ist beispielsweise ein Halbleitersubstrat, auf welches die schwächer dotierte Halbleiterschicht 11 mittels eines Epitaxieverfahrens aufgebracht ist. In nicht näher dargestellter Weise besteht jedoch auch die Möglichkeit, die höher dotierte Anschlusszone 14 erst während späterer Verfahrensschritte mittels eines Implantationsverfahrens herzustellen.
  • Die Herstellung des Grabens 103 erfolgt beispielsweise mittels eines anisotropen Ätzverfahrens unter Verwendung einer Maske 201, die auf die Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers 100 aufgebracht ist und die eine Aussparung aufweist, die die Abmessungen des Grabens 103 bestimmt.
  • 5B zeigt den Halbleiterkörper 100 nach weiteren Verfahrensschritten, bei denen eine erste Dielektrikumsschicht 33 an Seitenwänden 113 und am Boden 123 des Grabens 103 hergestellt wird und bei dem der Graben 103 anschließend mit einem Elektrodenmaterial 141, vorzugsweise bis auf Höhe der Vorderseite 101, aufgefüllt wird. Die erste Dielektrikumsschicht 33 kann eine Oxidschicht sein, die durch thermische Oxidation des Halbleiterkörpers 100 hergestellt wird oder die abgeschieden wird. Das Elektrodenmaterial 141 ist beispielsweise dotiertes polykristallines Halbleitermaterial, wie beispielsweise Polysilizium, oder auch amorphes Halbleitermaterial, wie beispielsweise amorphes Silizium.
  • Nach Auffüllen des Grabens 103 mit Elektrodenmaterial 141 bis zur Vorderseite 101 verbleibt ein Grabenabschnitt 103' dessen Tiefe der Dicke der Maske 201 entspricht. Diese Maske ist beispielsweise eine Hartmaske, z. B. eine Oxidmaske.
  • In nächsten Verfahrensschritten, die im Ergebnis in 5C dargestellt sind, werden an Seitenwänden dieses verbliebenen Grabenabschnittes 103' Spacer, d. h. Abstandshalter, hergestellt. Das Herstellen dieser Abstandshalter, die beispielsweise aus einem Oxid oder einem Nitrid bestehen, kann dadurch erfolgen, dass eine Spacerschicht zunächst ganzflächig abgeschieden und anschließend anisotrop zurückgeätzt wird, wodurch die Spacer nur noch an den Seitenwänden des Grabenabschnitts 103' verbleiben.
  • Unter Verwendung der Spacer 202 als Maske wird Bezug nehmend auf 5D ein anisotropes Ätzverfahren durchgeführt, um innerhalb der Grenzen des zu Beginn des Verfahrens hergestellten Grabens (103 in 5A) einen inneren Graben 104 zu erzeugen. Die Abmessungen dieses inneren Grabens 104 sind in lateraler Richtung durch den Zwischenraum zwischen den Spacern 202 vorgegeben und sind geringer als die Abmessungen des ursprünglichen Grabens 103, so dass benachbart zu Seiten wänden dieses inneren Grabens 104 Abschnitte 41' des Elektrodenmaterials verbleiben. Die Abmessungen dieses inneren Grabens 104 in vertikaler Richtung sind geringer als die Abmessungen des ursprünglichen Grabens 103, so dass unterhalb eines Bodens dieses inneren Grabens 104 ein Abschnitt 141' des Elektrodenmaterials verbleibt.
  • Auf Seitenwände des inneren Grabens 104 wird eine Passivierungsschicht 81, vorzugsweise gleichzeitig mit der anisotropen Ätzung des Grabens 104, aufgebracht. Das Herstellen dieser Passivierungsschicht 81 kann dadurch erfolgen, dass dem Ätzgas für die anisotrope Ätzung ein geeignetes Element beigefügt wird, welches an Seitenwänden des entstehenden Grabens eine Passivierungsschicht 81 erzeugt. Geeignete Materialien zur Herstellung dieser Passivierungsschicht 81 sind beispielsweise Oxide oder C4F8.
  • An die Herstellung dieses Grabens 104 schließt sich Bezug nehmend auf 5E ein isotroper Ätzschritt an, durch welchen in dem nach Herstellung des Grabens 104 verbliebenen Elektrodenmaterial 141' in einem Bereich unterhalb des Grabens 104 eine Aussparung 105 geätzt wird, die sich sowohl in vertikaler Richtung als auch in lateraler Richtung in das Elektrodenmaterial 141' hinein erstreckt. Diese Aussparung 105 wird beispielsweise so erzeugt, dass sie sich in lateraler Richtung bis an die erste Dielektrikumsschicht 33 erstreckt, wodurch die Aussparung 105 den an der Grabenseitenwand entstandenen Elektrodenabschnitt 41' von dem unterhalb angeordneten Elektrodenabschnitt, der in 5E nach Herstellung der Aussparung 105 mit dem Bezugszeichen 141'' bezeichnet ist, abtrennt.
  • Der Graben 104 wird anschließend in vertikaler Richtung durch Weiterführung des anisotropen Ätzverfahrens weiter in den Elektrodenmaterialabschnitt 141'' vorangetrieben, was in 5F für einen Zeitpunkt während des anisotropen Ätzverfahrens dargestellt ist.
  • Die zuvor erläuterten Verfahrensschritte, die darin bestehen, den inneren Graben 104 mittels eines anisotropen Ätzverfahrens bis in eine gewünschte Tiefe voranzutreiben und anschließend einen isotropen Ätzschritt durchzuführen, der eine sich in Richtung der Dielektrikumsschicht 23 erstreckende Aussparung 105 erzeugt, wird vorzugsweise mehrmals aufeinanderfolgend durchgeführt, wodurch eine in 5G dargestellte Elektrodenstruktur mit mehreren in vertikaler Richtung benachbart zueinander angeordneten Feldelektroden 41 entsteht.
  • Bezug nehmend auf 5H wird anschließend eine Dielektrikumsschicht 62 auf diesen Feldelektroden 41 hergestellt, die bei der Anordnung gemäß 5G vollständig voneinander getrennt sind. Die Herstellung der Dielektrikumsschicht 62 kann durch eine thermische Oxidation der Feldelektroden 42 oder durch Abscheiden einer Dielektrikumsschicht, wie beispielsweise TEOS (Tetraethoxysilan), erfolgen.
  • Die vollständige Trennung der in 5G dargestellten Feldelektroden kann bereits durch den in 5E dargestellten Verfahrensschritt erfolgen, bei dem die sich in lateraler Richtung erstreckende Aussparung 105 hergestellt wird. Darüber hinaus besteht in nicht näher dargestellter Weise auch die Möglichkeit, die Aussparung 105 so herzustellen, dass die an der Seitenwand des inneren Grabens 104 angeordnete Elektrodenschicht 41' zunächst noch abschnittsweise mit dem darunterliegenden Elektrodenabschnitt 141'' verbunden ist. Im Ergebnis würde hieraus eine Elektrodenstruktur mit Elektrodenabschnitten entstehen, die abschnittsweise noch miteinander verbunden sind. Die die einzelnen Elektroden verbindenden Abschnitte können dann mittels isotroper Ätzung entfernt werden oder mittels eines thermischen Oxidationsverfahrens in ein als Dielektrikumsschicht dienendes Oxid umgewandelt werden. Nach Herstellen der ersten Feldelektroden 41 und Abscheiden der ersten Dielektrikumsschicht 62 wird ein dann vorhandener Graben 104' einem weiteren Elektrodenmaterial 142 aufgefüllt, was im Ergebnis in 5J dargestellt ist. Dieses Elektrodenmaterial 142 wird benötigt, um zweite Feldelektroden, die in lateraler Richtung benachbart zu den ersten Feldelektroden 41 angeordnet sind, herzustellen. Mit diesem Elektrodenmaterial 142 werden auch die sich in Richtung der Dielektrikumsschicht 33 erstreckenden Aussparungen zwischen den ersten Feldelektroden 41 verfüllt. Die Herstellungsprozesse für diese zweiten Elektroden entsprechen den zuvor anhand der 5C–5H erläuterten Verfahrensschritten für die Herstellung der ersten Elektroden 41. Bezug nehmend auf 5K wird hierzu zunächst ein weiteres Spacer 203 im Anschluss an den ersten Spacer 202 hergestellt. Der Abstand zwischen diesem zweiten Spacer 203 definiert die Abmessungen des für die Herstellung der zweiten Elektroden anisotrop geätzten weiteren inneren Grabens.
  • Bei Auffüllen des Grabens mit dem Elektrodenmaterial 142 kann es zu einer Lunkerbildung, d. h. zu einer Erzeugung von Hohlräumen 107 in dem Elektrodenmaterial 142, kommen. Vor Durchführung der Verfahrensschritte zur Herstellung der zweiten Elektroden besteht daher optional die Möglichkeit, unter Verwendung des Spacers 203 zunächst einen Graben herzustellen, der in vertikaler Richtung bis an die Dielektrikumsschicht 33 am unteren Ende des ursprünglichen Grabens reicht und diesen Graben anschließend lunkerfrei mit einem weiteren Elektrodenmaterial 143 zu verfüllen. Eine Grenze zwischen dem im Verfahrensschritt gemäß 5J abgeschiedenen Elektrodenmaterial 142' und dem weiteren Elektrodenmaterial 143 ist in 5K gestrichelt eingezeichnet. Tatsächlich ist jedoch keine solche Grenze vorhanden, da in beiden Verfahrensschritten ein identisches Elektrodenmaterial abgeschieden wird.
  • 5L zeigt die Bauelementstruktur nach einer mehrfachen Durchführung anisotroper und isotroper Ätzschritte unter Verwendung der zweiten Spacer 203 als Maske für die anisotropen Ätzschritte und nach Entfernen einer während der anisotropen Ätzschritte aufgebrachten Passivierungsschicht. Ergebnis die ser Verfahrensschritte sind zweite Feldelektroden 42, die im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet sind, die jedoch Elektrodenabschnitte 42A aufweisen, die sich in die Zwischenräume zwischen zwei ersten Feldelektroden 41 hineinerstrecken. Jeweils eine zweite Feldelektrode 42 überlappt zwei benachbarte erste Feldelektroden 41 teilweise. Die zweiten Feldelektroden 42 sind damit versetzt zu den ersten Feldelektroden 41 angeordnet. Dieser Versatz wird durch geeignete Steuerung des anisotropen Ätzverfahrens erreicht, indem die inneren Gräben, die für die Herstellung der zweiten Feldelektroden 42 jeweils durch anisotrope Ätzverfahren hergestellt werden, jeweils in andere Tiefen geätzt werden wie die inneren Gräben bei Herstellung der ersten Feldelektroden 41.
  • Der nach Herstellung der zweiten Feldelektroden 42 entstehende Hohlraum kann Bezug nehmend auf 5M abschließend miteinem Dielektrikum 65 aufgefüllt werden.
  • Darüber hinaus besteht in nicht näher dargestellter Weise auch die Möglichkeit, auf die zweiten Feldelektroden 42 eine weitere Dielektrikumsschicht aufzubringen und eine verbleibendenden Graben mit einem Elektrodenmaterial aufzufüllen, aus dem unter Anwendung der zuvor erläuterten Verfahrensschritte weitere Feldelektroden hergestellt werden, die den dritten Feldelektroden bei den Bauelementen gemäß der 1 bis 4 entsprechen.
  • An die Verfahrensschritte zur Herstellung der Feldelektrodenstruktur können sich übliche Verfahrensschritte, beispielsweise Implantation und Diffusionsschritte zur Herstellung weiterer Bauelementzonen anschließen. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die entstandene Feldelektrodenstruktur 40 abschnittsweise in dem Graben zurückzuätzen, um beispielsweise wie bei dem Bauelement gemäß der 1 und 2 eine Gate-Elektrode 21 oder eine Potentialelektrode 52 herzustellen.
  • Ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer Elektrodenschicht mit wenigstens zwei beabstandet zueinander an einer Grabenseitenwand angeordneten Feldelektroden wird nachfolgend anhand der 6A–6K erläutert.
  • 6A zeigt den Halbleiterkörper 100 nach ersten Verfahrensschritten, bei denen ein Graben 103 ausgehend von einer Vorderseite 101 in dem Halbleiterkörper 100 erzeugt wird und bei denen eine erste Dielektrikumsschicht 33 auf Seitenwände 113 und den Boden 123 des Grabens 103 aufgebracht wird. Das Herstellen dieser Dielektrikumsschicht 33 kann durch eine thermische Oxidation oder durch Abscheiden eines Dielektrikumsmaterials erfolgen. Des Weiteren wird im Bereich der Seitenwände 113 des Grabens 103 auf der ersten Dielektrikumsschicht 33 eine erste Elektrodenschicht 41' aufgebracht. Diese erste Elektrodenschicht 41' besteht beispielsweise aus Polysilizium oder amorphem Silizium und kann dadurch hergestellt werden, dass eine Elektrodenschicht zunächst ganzflächig auf die Anordnung, d. h. auf die Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers 100, sowie im Bereich der Seitenwände 113 und den Boden 123 des Grabens aufgebracht wird und indem dieses Elektrodenschicht anschließend anisotrop zurückgeätzt wird, so dass die in 6A dargestellte Elektrodenschicht an den Seitenwänden verbleibt.
  • In nächsten Verfahrensschritten, die im Ergebnis in 6B dargestellt sind, wird der nach Herstellen der Dielektrikumsschicht 33 und der Elektrodenschicht 41' verbleibende Graben mit einem Fotolack 301 aufgefüllt, und oberhalb der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers 100 und abschnittsweise oberhalb des Fotolacks wird eine Maske 201, insbesondere eine Oxid-Hartmaske, hergestellt. Diese Maske weist oberhalb des Fotolacks 301 eine Aussparung 211 auf, deren Abmessungen in lateraler Richtung des Halbleiterkörpers 100 geringer sind als die Abmessungen des Grabens 103 nach Herstellen der ersten Dielektrikumsschicht 33 und der Elektrodenschicht 41'.
  • Der den Graben auffüllende Fotolack 301 wird Bezug nehmend auf 6D anschließend mittels Ionenbestrahlung abschnittsweise "belichtet". Die Ionenbestrahlung erfolgt hierbei mit unterschiedlichen Bestrahlungsenergien, so dass mehrere belichtete Abschnitte 302 entstehen, die in vertikaler Richtung des Grabens beabstandet zueinander angeordnet sind. Die Implantationsdosis wird hierbei so gewählt, dass nur im sogenannten "End-of-Range"-Bereich der Ionenbestrahlung genügend Energie zur vollständigen Belichtung des Photolacks deponiert wird. Die Position der End-of-Range-Bereiche der Bestrahlung entspricht hierbei der Position der Abschnitte 302.
  • Die Positionen dieser belichteten Bereiche 302 geben für das weitere Verfahren die vertikalen Positionen vor, an welchen die Elektrodenschicht 41' in lateraler Richtung unterteilt wird, um mehrere einzelne Feldelektroden herzustellen. Die Ionenbestrahlung erfolgt durch die Maske 210 und über die Aussparung der Maske 211, wobei die Maske 210 die Ionenbestrahlung etwas abbremst. Bei Anwendung einer Bestrahlungsenergie entstehen dabei zwei belichtete Bereiche 302, 302', wobei der belichtete Bereich 302' unterhalb der Aussparung 211 näher an der Vorderseite 101 liegt, als der unterhalb der Maske 210 entstehende belichtete Bereich 302. Für die Auftrennung der Elektrodenschicht 41' sind dabei die Abschnitte 302 relevant, die unterhalb der Maske 210 angeordnet sind und die sich in lateraler Richtung an die Elektrodenschicht 41' unmittelbar anschließen. Die Bestrahlungsenergie bei der Ionenimplantation ist hierbei unter Berücksichtigung der gewünschten Tiefe dieser belichteten Bereiche 302 und unter Berücksichtigung der Abbremswirkung der Maske 210 geeignet zu wählen. Beispielsweise liegt für eine Tiefe von 55μm die Implantationsenergie für H+-Ionen im Bereich von 1,8 MeV die Ionendosis liegt beispielsweise im Bereich von 3E13cm–2 bis 1E14cm–2.
  • Bezug nehmend auf 6E wird der Fotolack 301 anschließend über die Aussparung 211 der Maske 210 auf herkömmliche Weise belichtet., wodurch ein belichteter Bereich 303 entsteht, dessen Abmessungen in lateraler Richtung durch die Abmessung der Maskenaussparung 211 vorgegeben sind und der in vertikaler Richtung bis an die Dielektrikumsschicht 33 am unteren Ende des Grabens reicht. Die Belichtung zur Herstellung dieses Bereiches 303 erfolgt beispielsweise mit sichtbarem Licht oder mit UV-Licht. Die Belichtung kann darüber hinaus auch durch eine Ionenbestrahlung oder eine Elektronenstrahlbelichtung mit geeigneten Dosen, die höher sind als bei Herstellung der belichteten Bereiche 302, erfolgen. In diesem Fall ist allerdings eine Maske 210 erforderlich, die die Ionen- oder Elektronenbestrahlung vollständig abschirmt, so dass nur eine Belichtung im Bereich der Aussparung 211 erfolgen kann.
  • In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die Ionenimplantation zur Erzeugung der in vertikaler Richtung beabstandet zueinander angeordneten belichteten Bereiche 302 bereits erfolgen kann, noch bevor die Maske 210 hergestellt wird, die im Wesentlichen für die in 6E dargestellte Belichtung des Fotolacks 301 über die ganze Tiefe des Grabens benötigt wird.
  • Der nun über die Ganze Grabentiefe belichtete Bereich 303 umfasst auch die in 6D dargestellten, versetzt zu den belichteten Randbereichen 302 angeordneten belichteten Bereiche 302'.
  • Der Fotolack wird anschließend entwickelt, wodurch die belichteten Bereiche 302, 303 entfernt werden, so dass Bezug nehmend auf 6F Fotolackabschnitte 304 auf der Dielektrikumsschicht 33 an den Seitenwänden des Grabens verbleiben. Im Bereich der Seitenwände weisen diese einzelnen Abschnitte 304 Aussparungen 305 auf, die durch die zuvor belichteten Randbereiche 302 entstanden sind. Die verbleibenden Fotolackabschnitte 304 mit den Aussparungen 305 bilden eine Maske für ein nachfolgendes isotropes Ätzverfahren, durch welches die Elektrodenschicht 41' an den Seitenwänden im Be reich der Aussparungen 305 der Maske entfernt werden. Hierdurch wird die im Bereich der Seitenwand des Grabens angeordnete Elektrodenschicht 41' in einzelne erste Feldelektroden 41 vereinzelt, was im Ergebnis nach Entfernen der Maske 304 in 6G dargestellt ist.
  • Bezug nehmend auf 6H wird anschließend eine Dielektrikumsschicht 62 auf die ersten Feldelektroden aufgebracht, die die Feldelektroden 41 überdeckt und die vorzugsweise auch die in vertikaler Richtung vorhandenen Zwischenräume zwischen den einzelnen ersten Feldelektroden 41 ausfüllt. Die Herstellung dieser Dielektrikumsschicht kann beispielsweise durch Abscheiden eines geeigneten Schichtmaterials oder durch Oxidation erfolgen.
  • Ein Ausfüllen der Zwischenräume zwischen den ersten Feldelektroden ist dabei nicht unbedingt erforderlich. Die Folge eines Nicht-Auffüllens wäre eine verschlechterte "direkte" kapazitive Kopplung zwischen zwei benachbarten ersten Feldplatten. Da bei dem erfindungsgemäßen Bauelement die "indirekte" kapazitive Kopplung zwischen zwei benachbarten ersten Feldelektroden über eine zweite Feldelektrode (42 in den 1 bis 4) ohnehin größer ist, als die direkte Kopplung, führt die verschlechterte direkte Kopplung nicht zu einem deutlich verschlechterten Verhalten des Bauelements.
  • Zur Herstellung zweiter Feldelektroden 42 auf dieser Dielektrikumsschicht 62 wird Bezug nehmend auf 6J zunächst eine zweite Elektrodenschicht 42' auf die Dielektrikumsschicht 62 aufgebracht, wobei diese zweite Dielektrikumsschicht 42' in lateraler Richtung benachbart zu den ersten Feldelektroden 41 angeordnet ist. Die Herstellung dieser zweiten Elektrodenschicht 42' erfolgt vorzugsweise entsprechend der zuvor erläuterten ersten Elektrodenschicht 41' durch Abscheiden einer Elektrodenschicht und anisotropes Rückätzen.
  • Zur Unterteilung dieser zweiten Elektrodenschicht 42' in einzelne zweite Feldelektroden 42 werden die zuvor für die Herstellung der ersten Feldelektroden 41 erläuterten Verfahrensschritte wiederholt, d. h. der Graben wird mit einem Fotolack aufgefüllt und anschließend belichtet und entwickelt, um oberhalb der Dielektrikumsschicht 62 eine Ätzmaske zu erzeugen, unter deren Verwendung die Elektrodenschicht 42' anschließend in vertikaler Richtung in mehrere die zweiten Feldelektroden 42 bildende Abschnitte unterteilt wird. Die Belichtung des Fotolacks erfolgt dabei in vertikaler Richtung an anderen Positionen als die Belichtung des Fotolacks 301 für die Herstellung der ersten Feldelektroden 41, um dadurch zu erreichen, dass die zweiten Feldelektroden 42 in vertikaler Richtung versetzt zu den ersten Feldelektroden 41 angeordnet sind.
  • Der nach Herstellung der zweiten Feldelektroden 42 entstehende Graben kann anschließend mit einem Dielektrikum 65 aufgefüllt werden, welches auch die in vertikaler Richtung zwischen den zweiten Feldelektroden 42 vorhandenen Zwischenräume auffüllt. Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, den Graben nicht mit einem Dielektrikum zu verfüllen, sondern die zuvor erläuterten Verfahrensschritte zur Herstellung der ersten und zweiten Feldelektroden 41, 42 nach Aufbringen einer weiteren Feldelektrodenschicht erneut durchzuführen, um eine weitere Elektrodenebene mit versetzt zu den zweiten Feldelektroden 42 angeordneten dritten Feldelektroden herzustellen.
  • Das zuvor anhand der 5C bis 5G erläuterte Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Elektrodenschicht mit ersten Feldelektroden 41 ist nicht auf die Herstellung strukturierter Elektrodenschichten begrenzt. Das Verfahren eignet sich vielmehr zu Herstellung beliebiger strukturierter Schichten. Das Verfahren eignet sich zur Herstellung strukturierter Maskenschichten, die wiederum als Maske für die Strukturierung einer unterhalb der Maske angeordneten Schicht dienen können.
  • 7A zeigt in Seitenansicht im Querschnitt einen Halbleiterkörper 100 mit einem darin angeordneten Graben und einer auf die Seitenwand des Grabens aufgebrachten zu strukturierenden Schicht 433' und mit einer auf dieser zu strukturierenden Schicht 433 angeordneten strukturierten Maskenschicht 441. Die Herstellung dieser strukturierten Maskenschicht 141 erfolgt entsprechend der anhand der 5C bis 5G erläuterten Schritte zur Herstellung einer strukturierten Elektrodenschicht, indem nach Auffüllen des Grabens mit einem geeigneten Maskenmaterial, beispielsweise einem Oxid, aufeinanderfolgend anisotrope und isotrope Ätzschritte unter Verwendung eines Spacers 402 durchgeführt werden.
  • Diese strukturierte Maskenschicht 441 kann anschließend dazu verwendet werden, die darunter liegende Schicht 433' mittels eines isotropen Ätzverfahrens zu strukturieren, was im Ergebnis in 7B dargestellt ist.
  • 7C zeigt die an der Seitenwand des Grabens angeordnete strukturierte Schicht 433 nach Entfernen der Maske.
  • Das anhand von 5 erläuterte Verfahren zur Herstellung der Elektrodenstruktur, bei dem unmittelbar ein Elektrodenmaterial (141 in 5C) anisotrop und isotrop geätzt wird, um eine strukturierte Elektrodenschicht mit Feldelektroden (41 in 5G) herzustellen, kann bezugnehmend auf 7 auf einfache Weise dahingehend modifiziert werden, dass zunächst eine Elektrodenschicht an den Seitenwänden des Grabens (auf der Dielektrikumsschicht 33) hergestellt wird und dass anschließend durch anisotrope und isotrope Ätzschritte eine strukturierte Maskenschicht auf der Elektrodenschicht hergestellt wird. Diese strukturierte Maske dient dann zur Strukturierung der Elektrodenschicht mittels eines isotropen Ätzverfahrens.
    • 11
    Driftzone
    12
    Body-Zone
    13
    Source-Zone
    14
    Drain-Zone, Kathodenzone
    15
    pn-Übergang
    16
    Kompensationszone
    31
    Gate-Dielektrikum
    32
    Dielektrikumsschicht, Isolationsschicht
    33
    erste Dielektrikumsschicht
    34
    Dielektrikumsschicht
    41
    erste Feldelektroden
    41'
    Elektrodenschicht
    40
    Feldelektrodenstruktur
    42
    zweite Feldelektroden
    43
    dritte Feldelektroden
    44-47
    Feldelektroden
    51
    Source-Elektrode
    53
    Abschnitt der Source-Elektrode
    61, 62, 63
    Dielektrikumsschichten
    64, 65, 66
    Dielektrikumsschichten
    72
    Schottky-Metall-Zone
    75
    Schottky-Kontakt
    81
    Passivierungsschicht
    100
    Halbleiterkörper
    101
    Vorderseite des Halbleiterkörpers
    102
    Rückseite des Halbleiterkörpers
    103
    Graben
    103'
    Grabenabschnitt
    104
    Graben
    105
    Aussparung
    107
    Lunker
    113
    Seitenwände des Grabens 103
    123
    Boden des Grabens 103
    141, 141', 141'''
    Elektrodenmaterial
    142, 142'
    Elektrodenmaterial
    143
    Elektrodenmaterial
    201
    Maske
    202, 203
    Spacer
    21
    Gate-Elektrode
    301
    Fotolack
    302, 302', 303
    belichtete Bereiche des Fotolacks
    304
    Fotolackmaske
    305
    Aussparungen der Fotolackmaske
    D
    Drain-Anschluss
    G
    Gate-Anschluss
    S
    Source-Anschluss

Claims (27)

  1. Leistungshalbleiterbauelement das folgende Merkmale aufweist: – einen Halbleiterkörper (100) mit einer Driftzone (11) eines ersten Leitungstyps, – einen Übergang (16) zwischen der Driftzone (11) und einer weiteren Bauelementzone (12; 72), die derart ausgestaltet ist, dass sich bei Anlegen einer Sperrspannung an den Übergang (16) eine Raumladungszone in einer ersten Richtung in der Driftzone (12) ausbildet, – eine Feldelektrodenstruktur (40), die in einer zweiten Richtung benachbart zu der Driftzone (11) angeordnet ist und die in dieser zweiten Richtung wenigstens abschnittsweise mittels einer ersten Dielektrikumsschicht (33) isoliert gegenüber der Driftzone (11) angeordnet ist, gekennzeichnet, durch folgende Merkmale der Feldelektrodenstruktur (40) – wenigstens zwei erste Feldelektroden (41), die in der ersten Richtung benachbart zueinander angeordnet sind, die durch wenigstens eine Dielektrikumsschicht (61) gegeneinander isoliert sind und die durch die erste Dielektrikumsschicht (33) von der Driftzone (11) getrennt sind, – wenigstens eine zweite Feldelektrode (42), die in der zweiten Richtung benachbart zu den wenigstens zwei ersten Feldelektroden (41) angeordnet ist, wobei die zweite Feldelektrode (42) in der ersten Richtung die wenigstens zwei ersten Feldelektroden (41) überlappt und mittels einer Dielektrikumsschicht (62) gegenüber den ersten Feldelektroden (41) isoliert ist.
  2. Leistungshalbleiterbauelement nach Anspruch 1, bei dem die ersten und zweiten Feldelektroden (41, 42) wenigstens abschnittsweise plattenförmig ausgebildet sind.
  3. Leistungshalbleiterbauelement nach Anspruch 2, bei dem die Ausdehnung der plattenförmigen ersten und zweiten Feldelektroden (41, 42) in der ersten Richtung größer ist als in der zweiten Richtung.
  4. Leistungshalbleiterbauelement nach Anspruch 1, bei dem die wenigstens eine zweite Feldelektrode (42) einen Elektrodenabschnitt (42A) aufweist, der sich in der zweiten Richtung erstreckt und der wenigstens abschnittsweise zwischen zwei in der ersten Richtung benachbarten ersten Feldelektroden (41) angeordnet ist.
  5. Leistungshalbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die erste Dielektrikumsschicht (33) dicker ist als die zweite Dielektrikumsschicht (62).
  6. Leistungshalbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüchen, das wenigstens zwei zweite Feldelektroden (42) aufweist, die in der ersten Richtung benachbart zueinander angeordnet und durch eine Dielektrikumsschicht (63) voneinander getrennt sind, und das wenigstens eine dritte Feldelektrode (43) aufweist, die in der zweiten Richtung benachbart zu den wenigstens zwei zweiten Feldelektroden (42) angeordnet ist, wobei die dritte Feldelektrode (43) in der ersten Richtung die wenigstens zwei zweiten Feldelektroden (42) überlappt und mittels einer Dielektrikumsschicht (62) gegenüber den zweiten Feldelektroden (42) isoliert ist.
  7. Leistungshalbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, das eine Potentialelektrode (52) aufweist, die kapazitiv mit wenigstens einer der ersten Feldelektroden (41) gekoppelt ist.
  8. Leistungshalbleiterbauelement nach Anspruch 7, bei dem die Potentialelektrode (52) kapazitiv mit wenigstens einer der zweiten Feldelektroden (41) gekoppelt ist.
  9. Leistungshalbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, das als Leistungs-MOSFET ausgebildet ist, bei dem die weitere Bauelementzone (12) eine komplementär zu der Driftzone (11) dotierte Body-Zone (12) ist und das folgende weitere Merkmale aufweist: – eine Drain-Zone (14), die sich an die Driftzone (11) an einer der Body-Zone (12) abgewandten Seite anschließt, – eine Source-Zone (13), die getrennt durch die Body-Zone (12) zu der Driftzone (11) angeordnet ist, – eine Gate-Elektrode (21), die benachbart zu der Body-Zone (12) angeordnet ist und die mittels eines Gate-Dielektrikums (31) von der Body-Zone (12) isoliert ist.
  10. Leistungshalbleiterbauelement nach Anspruch 9, bei dem die Gate-Elektrode (21) und die Feldelektrodenstruktur (40) in einem gemeinsamen Graben in der ersten Richtung benachbart zueinander angeordnet und durch eine Dielektrikumsschicht (34) gegeneinander isoliert sind.
  11. Leistungshalbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das als Leistungs-Schottky-Diode ausgebildet ist, bei dem die weitere Bauelementzone eine Schottky-Metall-Zone (72) ist und das eine Kathodenzone (14) aufweist, die sich an einer der Schottky-Metall-Zone (72) abgewandten Seite an die Driftzone (11) anschließt.
  12. Leistungshalbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem in der Driftzone (11) wenigstens eine komplementär zu der Driftzone (11) dotierte Kompensationszone (16) vorgesehen ist.
  13. Verfahren zur Herstellung einer Feldelektrodenstruktur mit wenigstens zwei Feldelektroden (41) in einem Halbleiterkörper (100), das folgende Verfahrensschritte umfasst: a) Herstellen eines ersten Grabens (103), der sich ausgehend von einer Seite (101) in einer ersten Richtung in den Halbleiterkörper (100) hinein erstreckt und der Seitenwände und einen Boden aufweist, b) Aufbringen einer ersten Dielektrikumsschicht (33) auf die Seitenwände und den Boden des Grabens (103), c) Auffüllen des Grabens mit einem Feldelektrodenmaterial (141), d) Herstellen eines zweiten Grabens (104) in dem Elektrodenmaterial (141), der sich weniger tief als der erste Graben (103) in den Halbleiterkörper (100) hinein erstreckt, derart, dass eine Elektrodenschicht (41') benachbart zu Seitenwänden des zweiten Grabens (104) auf der ersten Dielektrikumsschicht (33) verbleibt und dass ein Abschnitt (141') unterhalb eines Bodens des zweiten Grabens (104) verbleibt, e) und Aufbringen einer Schutzschicht (81) auf die Elektrodenschicht (41') an den Seitenwänden des zweiten Grabens (104), f) Herstellen einer Aussparung (105) in dem verbliebenen Abschnitt (141') des Feldelektrodenmaterials am Boden des zweiten Grabens (104), die sich in der ersten Richtung und in einer zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung in das Feldelektrodenmaterial (141') hinein erstreckt und die die Elektrodenschicht (41') wenigstens teilweise von einem sich in der ersten Richtung an die Aussparung (105) anschließend Abschnitt (141'') des Elektrodenmaterials trennt, g) Verlängern des zweiten Grabens (104) in der ersten Richtung in den verbliebenen Abschnitt des Elektrodenmaterials (141''), um eine weitere Elektrodenschicht an der Seitenwand des Grabens zu erzeugen.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der zweite Graben im Verfahrensschritt f) in der ersten Richtung bis an die erste Dielektrikumsschicht (33) am Boden des ersten Grabens verlängert wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem im Verfahrensschritt f) der zweite Graben (104) derart verlängert wird, dass ein Abschnitt des Feldelektrodenmaterials am Boden des verlängerten Grabens verbleibt und bei dem der Verfahrensschritt e) wenigstens einmal wiederholt durchgeführt wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei dem der zweite Graben (104) mittels eines anistropen Ätzverfahrens hergestellt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die Schutzschicht (81) während des anistropen Ätzverfahrens hergestellt wird.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, bei dem die Aussparung mittels eines isotropen Ätzverfahrens hergestellt wird.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, bei dem die Aussparung (105) derart hergestellt wird, dass sie in der zweiten Richtung bis an die erste Dielektrikumsschicht (33) reicht.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, das folgende weitere Verfahrensschritte umfasst: – Aufbringen einer Dielektrikumsschicht (62) auf den Elektrodenschichten an der Seitenwand des Grabens derart, dass eine Aussparung verbleibt, – Auffüllen der Aussparung mit einem Elektrodenmaterial (142', 143) und Wiederholen der Verfahrensschritte a) bis f).
  21. Verfahren zur Herstellung einer Feldelektrodenstruktur mit wenigstens zwei Feldelektroden (41) in einem Halbleiterkörper (100), das folgende Verfahrensschritte umfasst: – Herstellen eines ersten Grabens (103), der sich ausgehend von einer Seite (101) in einer ersten Richtung in den Halbleiterkörper (100) hinein erstreckt und der Seitenwände und einen Boden aufweist, – Aufbringen einer ersten Dielektrikumsschicht (33) auf die Seitenwände und den Boden des Grabens (103), – Herstellen einer Elektrodenschicht (41') auf der ersten Dielektrikumsschicht (33) an Seitenwänden des Grabens, – Auffüllen des Grabens (103) mit einem Photolack (301), – Strukturieren des Photolacks (301) derart, dass eine Maske (304) auf der Elektrodenschicht (41') entsteht, die Aussparungen (305) aufweist, – Ätzen der Elektrodenschicht (41') unter Verwendung der Maske (304), um die Elektrodenschicht in wenigstens zwei Feldelektroden (41) zu unterteilen.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, bei dem die Strukturierung des Photolacks eine Belichtung des Photolacks unter Verwendung einer Ionenimplantation umfasst.
  23. Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Schicht (41) an wenigstens einer Seitenwand (113) in einem ersten Graben (103), das folgende Verfahrensschritte umfasst: – Auffüllen des Grabens mit einem zu strukturierenden Material (141), – Herstellen eines zweiten Grabens (104) in dem Material (141), der sich weniger tief als der erste Graben (103) in den Halbleiterkörper (100) hinein erstreckt, derart, dass eine Materialschicht (41') benachbart zu Seitenwänden des zweiten Grabens (104) verbleibt und dass ein Abschnitt (141') unterhalb eines Bodens des zweiten Grabens (104) verbleibt, – und Aufbringen einer Schutzschicht (81) auf die Elektrodenschicht (41') an den Seitenwänden des zweiten Grabens (104), – Herstellen einer Aussparung (105) in dem verbliebenen Abschnitt (141') des Materials am Boden des zweiten Grabens (104), die sich in der ersten Richtung und in einer zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung in das Material (141') hinein erstreckt und die die Materialschicht (41') wenigstens teilweise von einem sich in der ersten Richtung an die Aussparung (105) anschließend Abschnitt (141'') des Elektrodenmaterials trennt.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, das nach der Herstellung der Aussparung (105) folgenden weiteren Verfahrensschritt umfasst: – Verlängern des zweiten Grabens (104) in der ersten Richtung in den verbliebenen Abschnitt des Materials (141''), um eine weitere Materialschicht an der Seitenwand des Grabens zu erzeugen.
  25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, bei dem das Material (141) ein Elektrodenmaterial ist.
  26. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, bei dem das Material ein Maskenmaterial ist.
  27. Verfahren nach Anspruch 26, bei dem das Maskenmaterial ein Oxid ist.
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