DE102007020659B4 - Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents

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Abstract

Halbleiterbauelement aufweisend – einen Halbleiterkörper (5) mit – einer ersten Elektrode (7) des Halbleiterkörpers (5), die mit einer ersten oberflächennahen Zone (8) des Halbleiterkörpers (5) elektrisch in Verbindung steht, – einer zweiten Elektrode (9), die mit einer zweiten Zone (10) des Halbleiterkörpers (5) elektrisch in Verbindung steht, – einer Driftstrecke (11), die in dem Halbleiterkörper (5) zwischen der ersten und der zweiten Elektrode (7, 9) angeordnet ist, – eine Kopplungsstruktur (4) für mindestens eine in der Driftstrecke angeordnete Feldplatte (12), – wobei die Kopplungsstruktur (4) einen floatenden komplementär zu der Driftstrecke dotierten ersten Bereich (19) und einen in dem ersten Bereich angeordneten zweiten Bereich (16) aufweist, der einen lokal begrenzten Durchgreifeffekt zur Driftstrecke aufweist, und – wobei die Feldplatte (12) mit dem ersten und/oder dem zweiten Bereich (19, 16) elektrisch in Verbindung steht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement mit Feldplatte und floatendem komplementär dotiertem Bereich und Verfahren zur Herstellung desselben. Das Halbleiterbauelement besteht aus einem Halbleiterkörper mit einer ersten Elektrode, die mit einer ersten oberflächennahen Zone des Halbleiterkörpers elektrisch in Verbindung steht, und einer zweiten Elektrode, die mit einer zweiten Zone des Halbleiterkörpers elektrisch in Verbindung steht. Zwischen der ersten und der zweiten Elektrode ist in dem Halbleiterkörper eine Driftstrecke angeordnet. In der Driftstrecke sind Feldplatten mit floatenden komplementär zur Driftstrecke dotierten Bereichen angeordnet, welche die Feldverteilung in der Driftstrecke beeinflussen.
  • Derartige Halbleiterbauelemente sind aus der DE 103 39 488 B3 bekannt und haben die Eigenschaft, dass bei einem Schaltvorgang, bei dem das Bauelement von einem sperrenden in einen leitenden Zustand übergeht, p-Ladungsträger, das heißt Löcher, nicht schnell genug in diese floatenden komplementär zur Driftstrecke dotierten Bereiche zufließen können, so dass die angekoppelten Feldplatten während des Einschaltens kapazitiv auf ein negatives Potential gezogen werden. Dieses negative Potential bewirkt eine Ausräumung von Ladung in der Driftstrecke und kann den Stromfluss beim Wiedereinschalten, das heißt nach einem Übergang vom sperrenden in den leitenden Zustand, deutlich reduzieren, bis das Potential der Feldplatten durch Leckströme wieder angehoben ist.
  • Wird, wie in der DE 10 2004 041 198 A1 vorgeschlagen, für die floatenden p-leitenden Bereiche oberflächennah eine p–-leitende zusätzliche Schicht implantiert und eventuell ausdiffundiert mit einer Nettodotierung etwa in der Höhe der Durchbruchsladung des Halbleiters, die bei niedrigdotiertem Silizium ca. 2 × 1012 cm–2 beträgt, so können die floatenden komplementär zur n-leitenden Driftstrecke dotierten Bereiche schneller entladen werden. Die p–-leitende Schicht eines MOSFETs oder eines IGBTs wird dazu mit einem Source-Potential bzw. einem Emitter-Potential verbunden, beispielsweise durch das Überlappen mit einer Bodyzone. Jedoch ist die Dotierstoffgrenze und damit die Leitfähigkeit der Entladestruktur an die Durchbruchsladung nachteilig gebunden. Niedriger dotierte p-Gebiete sind zwar möglich, erlauben jedoch nicht eine optimale Löcherleitfähigkeit. Zudem wird die Sperrfähigkeit reduziert, da an dem p–-n–-Übergang zwischen p-leitendem Gebiet einer Bodyzone und einer n-leitenden Driftstrecke im Sperrfall ein zusätzliches vertikales elektrisches Feld entsteht, das sich mit dem lateralen Feld überlagert, wird die Sperrfähigkeit jedoch bei diesem Halbleiterbauelement reduziert. Diese Reduzierung der Sperrfähigkeit kann durch ein Verdichten der Äquipotentiallinien am oberen pn-Übergang nachgewiesen werden. Höher dotierte p-Gebiete verhindern eine brauchbare Sperrfähigkeit.
  • Weiterhin ist es möglich, eine Entladung der floatenden komplementär zur Driftstrecke dotierten Bereiche mittels zusätzlich vorzusehenden p-Kanal MOSFETs zu entladen. Zunächst laden sich, wie beschrieben, beim Einschalten des Halbleiterbauelements die Feldplatten und die mit den Feldplatten verbundenen floatenden komplementär zur Driftstrecke dotierten Bereiche auf ein negatives Potential relativ zu einer Source- bzw. einer Emitterelektrode auf. Werden Gateelektroden von den zusätzlich vorzusehenden p-Kanal MOSFETs, die mit den floatenden komplementär zur Driftstrecke dotierten Bereichen verbunden sind, jeweils auf negatives Potential gelegt, so ergibt sich beim Einschalten des Halbleiterbauelements automatisch ein p-leitender Kanal, der eine Entladung der floatenden Bereiche ermöglicht. Es können jedoch die Feldplatten über die zusätzlichen p-Kanal-Transistoren wegen der endlichen Einsatzspannung dieser zusätzlichen p-Kanal-Transistoren nicht komplett entladen werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Halbleiterbauelement mit mindestens einer Feldplatte sowie ein Verfahren zur Herstellung von mehreren Halbleiterchips für derartige Halbleiterbauelemente und ein Verfahren zur Herstellung von mehreren derartigen Halbleiterbauelementen anzugeben, welche die genannten Nachteile des Standes der Technik überwinden.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Zusammenfassung
  • In einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Halbleiterbauelement, das einen Halbleiterkörper aufweist geschaffen. An dem Halbleiterkörper sind eine erste Elektrode, die mit einer ersten oberflächennahen Zone des Halbleiterkörpers elektrisch in Verbindung steht, und eine zweite Elektrode, die mit einer zweiten Zone des Halbleiterkörpers elektrisch in Verbindung steht, angeordnet. Eine Driftstrecke ist zwischen der ersten und der zweiten Elektrode angeordnet. In der Driftstrecke ist eine Kopplungsstruktur für mindestens eine in der Driftstrecke angeordnete Feldplatte vorgesehen. Die Kopplungsstruktur weist einen floatenden komplementar zu der Driftstrecke dotierten ersten Bereich und einen in dem ersten Bereich angeordneten zweiten Bereich auf. Der zweite Bereich bildet einen lokal begrenzten Durchgreifeffekt oder einen ohmschen Kontakt zur Driftstrecke aus, und die Feldplatte steht mindestens mit dem zweiten Bereich elektrisch in Verbindung.
  • Ausführungsformen der Erfindung werden nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben.
  • Kurze Figurenschreibung
  • 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Halbleiterbauelement einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch das Halbleiterbauelement gemäß 1;
  • 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Halbleiterbauelement einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
  • 4 zeigt einen schematischen Querschnitt durch das Halbleiterbauelement gemäß 3;
  • 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Halbleiterbauelement einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
  • 6 zeigt einen schematischen Querschnitt durch das Halbleiterbauelement gemäß 5;
  • 7 zeigt eine schamatische Draufsicht auf ein Halbleiterbauelement einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
  • 8 zeigt einen schematischen Querschnitt durch das Halbleiterbauelement gemäß 7;
  • 9 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Halbleiterbauelement einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
  • 10 zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht eines Querschnittsbereichs eines Halbleiterbauelements gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
  • 11 zeigt den Querschnittsbereich gemäß 10 mit Äquipotentiallinien;
  • 12 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Halbleiterbauelement einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
  • 13 zeigt einen schematischen Querschnitt durch das Halbleiterbauelement gemäß 12;
  • 14 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Halbleiterbauelementbereich mit über Maskierungstechnik eingebrachter Entladestruktur auf einer lateral angeordneten Driftstrecke;
  • 15 bis 20 zeigen schematische Draufsichten möglicher Variationen der Kopplung zwischen Feldplatte und oberflächennahen hochdotierten Bereichen.
  • Mit den 1 und 2 wird eine auf dem Durchgreifeffekt basierende Kopplungsstruktur 4 gezeigt, die in diesem Fall zur Entladung von floatenden ersten Bereichen 19, die mit Feldplatten 12 verbunden sind, lokal begrenzt beiträgt. Die Feldplatten 12 beeinflussen die Feldverteilung in einer Driftstrecke 11 derart, dass das Bauteil höhere Spannungen aufnehmen kann als ein Bauteil ohne Feldplatten. Die Driftstrecke 11 ist dabei lateral ausgerichtet.
  • Das in 1 und 2 gezeigte Halbleiterbauelement 1 besteht aus einem Halbleiterkörper 5, auf dessen Oberseite 6 eine erste Elektrode 7, die mit einer ersten oberflächennahen Zone 8 des Halbleiterkörpers 5 elektrisch in Verbindung steht. Eine zweite Elektrode 9 steht mit einer zweiten oberflächennahen Zone 10 des Halbleiterkörpers 5 elektrisch in Verbindung. Zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 7 bzw. 9 ist in dem Halbleiterkörper 5 eine laterale Driftstrecke 11 angeordnet.
  • Bei der gezeigten lateralen Anordnung der ersten und der zweiten Elektrode 7 bzw. 9 auf der Oberseite 6 eines Halbleiterkörpers 5 sind der erste komplementär dotierte Bereich 19 und ein zweiter Bereich 16 oberflächennah angeordnet. Genauso können die Bereiche 16 und 19 vergraben sein. Bei dieser vorteilhaften lateralen Anordnung des ersten und des zweiten Bereichs 19 bzw. 16 sind der erste komplementär dotierte Bereich 19 und der zweite hochdotierte Bereich 16 in der Driftstrecke 11 bei entsprechend lateraler Anordnung der ersten und der zweiten Elektrode 7 bzw. 9 derart positioniert, dass der erste Bereich 19 in Richtung auf die zweite Elektrode 9 und der zweite Bereich 16 in Richtung auf die erste Elektrode 7 ausgerichtet sind, sodass sich eine asymmetrische Anordnung des Bereichs 16 in dem Bereich 19 ergibt, wobei der Abstand des Bereichs 16 zum sogenannten ”low voltage point” am kleinsten ist. Idealerweise ist der injizierende oder generierende zweite Bereich 16 so positioniert, dass er näher am ”low voltage point” 65 eines komplementär dotierten floatenden ersten Bereichs 19 angeordnet ist als an allen anderen Punkten des pn-Übergangs zwischen erstem Bereich 19 und Driftstreckenstruktur einer Driftstrecke 11. In diesem Zusammenhang wird unter ”low voltage point” ein Punkt auf dem pn-Übergang zwischen Driftstrecke 11 und erstem Bereich 19 verstanden, an dem im Sperrfall die vom Bodyzonen pn-Übergang ausgehende Raumladungszone den pn-Übergang zwischen Driftstrecke 11 und erstem Bereich 19 zuerst berührt.
  • Dabei können auch mehrere floatende Bereiche 19 mit Entladestruktur 4 bei lateralem Strompfad zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 7 bzw. 9 lateral in der Driftstrecke 11 zwischen erster und zweiter Elektrode 7 bzw. 9 angeordnet sein wie es die nachfolgen weiteren 7 bis 9 sowie 12 und 13 zeigen.
  • 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf das Halbleiterbauelement 1. In dieser Draufsicht sind die Strukturen oberhalb einer Oberseite 6 eines Halbleiterkörpers 5 bis auf die Kopplungsstrukturen 4 zu einer Feldplatte 12 und zu der Driftstrecke 11, weggelassen. Die Oberseite 6 des Halbleiterkörpers 5 zeigt die erste oberflächennahe Zone 8 für die erste Elektrode 7, die in 2 gezeigt wird. Diese erste oberflächennahe Zone 8 ist in dieser Ausführungsform der Erfindung streifenförmig und n+-leitend und von einer streifenförmigen Bodyzone 33 umgeben, die einen zu der Zone 8 komplementären Leitungstyp aufweist. Die Zonen 8 und 10 können auch andere geeignete Geometrien wie recheckförmig aufweisen. An die Bodyzone 33 schließt sich in lateraler Richtung eine n–-leitende Driftstrecke 11 an, die bis zu einer zweiten oberflächennahen Zone 10 für eine in 2 gezeigte Elektrode 9 reicht und n+-leitend ist.
  • In der Driftstrecke 11 sind Feldplatten 12 in Grabenstrukturen 21 angeordnet, die von einer isolierenden Schicht 24 auf den Grabenwänden 22 und 23 umgeben sind. Dazu sind die Feldplatten 12 lateral ausgerichtet und ragen vertikal in die Driftstrecke 11 hinein. Um eine Kopplung der Feldplatten 12 zur Driftstrecke 11 zu ermöglichen, ist bei d11 eine Kopplungsstruktur 4 angeordnet, welche nahe von Enden 17 der Feldplatten 12 einen n+-leitenden zweiten Bereich 16 aufweist, der innerhalb des ersten Bereichs 19 angeordnet ist. Jedoch kann die Kopplungsstruktur 4 je nach Ausgestaltung der Feldplatten und der Dotierstoffverhältnisse auch z. B. mittig in Bezug auf die Feldplatten oder in Richtung zur zweiten Elektrode hin verschoben sein.
  • Der erster Bereich 19, der komplementär zur Driftstrecke 11 dotiert ist und der den zweiten Bereich 16 umgibt, verhindert, dass die beim Umschalten in den sperrenden Zustand sich ausbildende Raumladungszone in der Driftstrecke 11 bis an den zweiten Bereich 16 heranreicht und sich Leckströme ausbreiten. Die Feldplatten 12 nehmen lediglich dasjenige Potential auf ihrer gesamten Länge auf, das an der Driftstreckenlänge d11 herrscht, wobei der zweite Bereich 16 bei dieser Ausführungsform der Erfindung derart hoch n+-leitend dotiert ist, dass ein Durchgreifeffekt zur Driftstrecke 11 im eingeschalteten Fall sichergestellt ist.
  • Außerdem ist der n+-leitende Bereich 16 in dem komplementär datierten ersten Bereich 19 floatend angeordnet, der einen pn-Übergang 20 mit dem Material der Driftstrecke 11 bildet, wobei dieser pn-Übergang 20 bzw. dieser komplementär leitende erste Bereich 19 dafür sorgt, dass die Raumladungszone bzw. die daraus resultierenden Äquipotentiallinien sich zur zweiten oberflächennahen Zone 10 hin, wie es auch 11 verdeutlicht, spreizen so dass die Raumladungszone weiter in Richtung auf die zweite oberflächennahe Zone 10 hin aufgespannt werden kann. Mit dieser Struktur wird ermöglicht, dass eine schnelle Kopplung der Feldplatten 12 beim Übergang des Transistors vom sperrenden in den leitenden Zustand erreicht werden kann.
  • 2 zeigt eine schematischen Querschnitt durch das Halbleiterbauelement 1 gemäß 1, wobei nun die Oberseite 6 des Halbleiterkörpers 5 eine auf die Oberseite 6 aufgebrachte Struktur mit einer Isolationsschicht 35 aufweist. Die Isolationsschicht 35 besitzt Fenster zu der Oberseite 6 des Halbleiterkörpers 5. Die erste Elektrode 7 ist als Sourceelektrode S eines MOSFETS und die zweite Elektrode 9 ist als Drainelektrode D in den Fenstern angeordnet, um die oberflächennahen Zonen 8 bzw. 10 zu kontaktieren. Die Driftstrecke 11 ist auf einem p–-leitenden Substrat des Halbleiterkörpers 5 mit der Unterseite 72 angeordnet.
  • Außerdem werden der zweite Bereich 16 und der erste Bereich 19 als Bestandteil der Kopplungsstruktur 4 von einem leitenden Feldplattenkontakt 34 in einem Fenster 37 der Isolationsschicht 35 gemeinsam kontaktiert. Dieser Feldplattenkontakt 34 ist nahe dem sourceseitigen Ende 17 der Feldplatte 12, deren Umrisse hier in gestrichelten Linien gezeigt werden, angeordnet und bildet eine lokale Kopplungsstruktur 4. In der Isolationsschicht 35 ist oberhalb der Bodyzone 33 eine Steuerelektrode 36 als isolierte Gateelektrode G angeordnet. Die erste Elektrode 7 bildet eine Sourceelektrode S, welche den pn-Übergang zwischen der n+-leitenden ersten oberflächennahen Zone 8 und dem p-leitenden Bereich der Bodyzone 33 kurzschließt. Die Steuerelektrode 36 beeinflusst als Gateelektrode G über ein Gateoxid 43 die oberflächennahe Feldverteilung in der Bodyzone 33 dahingehend, dass sich beim Durchschalten des MOSFETs ein n-leitender Kanal bildet. Die Gateelektrode kann auch beispielsweise in einem Graben angeordnet sein.
  • Ein derartiges Halbleiterbauelement 1 hat den Vorteil, dass bisherige komplementär zur Driftstrecke 11 dotierte floatende erste Bereiche 19, die mit Feldplatten gekoppelt sind, über einen zweiten Bereich 16, der einen lokal begrenzten „punchthrough effect” bzw. Durchgreifeffekt zur Driftstrecke 11 aufweist, mit Feldplatten 12 gekoppelt werden können, ohne dass die Gefahr besteht, dass bei einem Schaltvorgang, bei dem das Halbleiterbauelement 1 vom sperrenden in den leitenden Zustand übergeht, Ladungsträger nicht schnell genug in diese zufließen können, die nun über den Durchgreifeffekt zur Driftstrecke 11 des zweiten Bereichs 16 in ausreichender Menge zur Verfügung stehen. Hierbei werden die Feldplatten 12 zügig entladen.
  • Kontaktiert der Feldplattenkontakt 34 nicht den ersten Bereich 19, so kann sich dennoch aufgrund der hohen Dotierung dieser beiden Bereiche 16 bzw. 19 die Spannung nur um eine relativ niedrige Zener/Avalanche-Spannung unterscheiden. Somit wird beim Durchschalten einer gesperrten lateralen Driftzonenstruktur der floatende p-leitende erste Bereich 19 bis auf diese niedrige Zener/Avalanchespannung entladen werden.
  • Anstelle des n+-leitenden zweiten Bereichs 16 kann ein metallischer oder z. B. amorphisierter Bereich in die Oberseite des Halbleiterkörpers 5 eingebracht werden. Auch ein derartig präparierter zweiter Bereich 16 kann einen lokal begrenzten Durchgreifeffekt aufweisen, der ein schnelles Entladen des ersten floatenden Bereichs 19 ermöglicht. Dazu injiziert oder generiert der zweite Bereich 16 beim Umschalten in den Durchlassfall Ladungsträger, die den komplementär dotierten ersten Bereich 19 überschwemmen. Im Sperrfall schirmt der erste Bereich 19 den zweiten Bereich 16 gegenüber der zweiten Elektrode 9 ab, so dass Leckströme vermieden werden. Auch kann der zweite Bereich 16 ein lokalisierter zweiter Bereich 16 mit abgesenkter Generationslebensdauer sein, der einen lokal begrenzten Durchgreifeffekt aufweist. Über den lokal begrenzten Durchgreifeffekt kann das elektrische Feld bis an den zweiten Bereich 16 durchgreifen und diesen und den ersten Bereich 19 entladen.
  • Das in 3 und 4 gezeigte Halbleiterbauelement 2 besteht wie das Halbleiterbauelement 1 der 1 und 2 aus einem Halbleiterkörper 5. In diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch nicht der Durchgreifeffekt zur Driftstrecke genutzt, um eine Kopplung zu erreichen, sondern ein ohmscher Kontakt zwischen dem Driftstreckenmaterial und dem zweiten Bereich 16 genutzt. Auf der Oberseite 6 des Halbleiterkörpers sind wieder eine erste Elektrode 7, die mit einer ersten oberflächennahen Zone 8 des Halbleiterkörpers 5 elektrisch in Verbindung steht, und eine zweite Elektrode 9, die mit einer zweiten oberflächennahen Zone 10 des Halbleiterkörpers 5 elektrisch in Verbindung steht, angeordnet. Zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 7 bzw. 9 ist in dem Halbleiterkörper 5 eine laterale Driftstrecke 11 angeordnet.
  • 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf das Halbleiterbauelement 1. In dieser Draufsicht sind die Strukturen oberhalb einer Oberseite 6 eines Halbleiterkörpers 5 bis auf die Koapplungsstrukturen 4 zu einer Feldplatte 12 und zu der Driftstrecke 11, weggelassen. Die Oberseite 6 des Halbleiterkörpers 5 zeigt die erste oberflächennahe Zone 8 für die erste Elektrode 7, die in 4 gezeigt wird. Diese erste oberflächennahe Zone 8 ist in dieser weiteren Ausführungsform der Erfindung streifenförmig und n+-leitend und von einer streifenförmigen Bodyzone 33 umgeben, die einen zu der Zone 8 komplementären Leitungstyp aufweist. An die Bodyzone 33 schließt sich in lateraler Richtung eine n–-leitende Driftstrecke 11 an, die bis zu einer zweiten oberflächennahen Zone 10 für eine in 2 gezeigte Elektrode 9 reicht und n+-leitend ist.
  • In der Driftstrecke 11 sind Feldplatten 12 in Grabenstrukturen 21 angeordnet, die von einer isolierenden Schicht 24 auf den Grabenwänden 22 und 23 umgeben sind. Dazu sind die Feldplatten 12 lateral ausgerichtet und ragen vertikal in die Driftstrecke 11 hinein. Um eine Kopplung der Feldplatt 12 zur Driftstrecke 11 zu ermöglichen, ist bei d11 eine Kopplungsstruktur 4 angeordnet, welche nahe eines Endes 17 der Feldplatt 12 einen n+-leitenden zweiten Bereich 16 aufweist, der den ersten Bereich 19 überlappt und einen ohmschen Kontakt zu der Driftstrecke 11 auf der Seite bildet, die der ersten Elektrode 7 zugewandt ist.
  • Der erste Bereich 19, der komplementär zur Driftstrecke 11 dotiert ist und der den zweiten Bereich 16 nur teilweise umgibt, verhindert, dass die beim umschalten in den sperrenden Zustand sich ausbildende Raumladungszone in der Driftstrecke 11 bis an den zweiten Bereich 16 heranreicht und sich Leckströme ausbreiten. Die Feldplatten 12 nehmen lediglich dasjenige Potential auf ihrer gesamten Länge auf, das an der Driftstreckenlänge d11 herrscht. Damit sich die Raumladungszone von dem ersten Bereich 19 aus weiter in Richtung der zweiten Elektrode ausbreiten kann, ist es günstig, wenn sie die Bereiche 19 und 16 so weit wie möglich umschließt, wobei aber der ohmsche Kontakt zwischen dem zweiten Bereich 16 und der Driftstrecke 11 gewährleistet sein soll.
  • Außerdem ist der n+-leitende Bereich 16 und der komplementär dotierte erste Bereich 19 floatend angeordnet, der einen pn Übergang 20 mit dem Material der Driftstrecke 11 bildet, wobei dieser pn-Übergeng 20 bzw. dieser komplenentär leitende erste Bereich 19 dafür sorgt, dass die Raumladungszone bzw. die daraus resultierenden Äquipotentiallinien sich zur zweiten oberflächennahen Zone 10 hin, wie es auch 11 verdeutlicht, spreizen so dass die Raumladungszone weiter in Richtung auf die zweite oberflächennahe Zone 10 hin aufgespannt werden kann. Mit dieser Struktur wird ermöglicht, dass eine schnelle Kopplung der Feldplatten 12 ohne jede Schwelle beim Übergang des Transistors vom sperrenden in den leitenden Zustand erreicht werden kann.
  • 4 zeigt einen schematischen Querschnitt durch des Halbleiterbauelement 1 gemäß 3, wobei nun die Oberseite 6 des Halbleiterkörpers 5 eine auf die Oberseite 6 aufgebrachte Struktur mit einer Isolationsschicht 35 aufweist. Die Isolationsschicht 35 besitzt Fenster 37 zu der Oberseite 6 des Halbleiterkörpers 5. Die erste Elektrode 7 ist als Sourceelektrode S eines MOSFETS und die zweite Elektrode 9 ist als Drainelektrode D in den Fenstern 37 angeordnet, um die oberflächennahen Zonen 8 bzw. 10 zu kontaktieren.
  • Außerdem wird in dieser Ausführungsform der Erfindung lediglich der zweite Bereich 16 als Bestandteil der Koppllngsstruktur 4 von einem leitenden Feldplattenkontakt 34 in einem Fenster 37 der Isolationsschicht 35 kontaktiert. Dieser Feldplattenkontakt 34 ist nahe dem sourceseitigen Ende 17 der Feldplatte 12, deren Umrisse hier in gestrichelten Linien gezeigt werden, angeordnet und bildet eine lokale Koppelstruktur 4. Die Kopplungsstruktur 4 kann je nach Ausgestaltung der Feldplatten und Dotierstoffverhältnisse auch z. B. mittig in Bezug auf die Feldplatten oder in Richtung eines Endes 18 der Feldplatten verschoben sein.
  • In der Isolationsschicht 35 ist oberhalb der Bodyzone 33 eine Steuerelektrode 36 als isolierte Gateelektrode G angeordnet. Die erste Elektrode 7 bildet eine Sourceelektrode S, welche den pn-Übergang zwischen der n+-leitenden ersten oberflächennahen Zone 8 und dem p-leitenden Bereich der Bodyzone 33 kurzschließt. Die Steuerelektrode 36 beeinflusst als Gateelektrode G über ein Gateoxid 43 die oberflächennahe Feldverteilung in der Bodyzone 33 dahingehend, dass sich beim Durchschalten des MOSFETs ein n-leitender Kanal bildet.
  • Dazu kann der zweite Bereich 16 über ein metallisches oder ein anderes Ladungsträger generierendes Gebiet mit dem komplementär dotierten floatenden ersten Bereich 19 gekoppelt sein. Dieser zweite Bereich 16 kann demnach nicht nur wie oben beschrieben über einen pn-Übergang an den ersten Bereich 19 gekoppelt sein, sondern auch über einen ohmschen Kontakt. Dazu kann der ohmsche Kontakt über eine metallische Schicht oder auch über ein auf der Oberseite des Halbleiterköpers 5 angeordnetes Metall realisiert sein.
  • Ein derartiges Halbleiterbauelement 2 hat den Vorteil, dass bisherige komplementär zur Driftstrecke 11 dotierte floatende erste Bereiche 19, die mit Feldplatten 12 gekoppelt sind, über einen zweiten Bereich 16, der einen ohmschen Kontakt zur Driftstrecke 11 aufweist, mit Feldplatten gekoppelt werden können, ohne dass die Gefahr besteht, dass bei einem Schaltvorgang, bei dem das Halbleiterbauelement 2 vom sperrenden in den leitenden Zustand übergeht, Ladungsträger nicht schnell genug in diese zufließen können, die nun über den ohmschen Kontakt zur Driftstrecke 11 des zweiten Bereichs 16 in ausreichender Menge zur verfügung stehen. Hierbei werden die Feldplatten zügig entladen.
  • In dieser in 4 gezeigten Ausführungsform der Erfindung wird die Kopplung durch den zweiten Bereich 16 beschleunigt, der in Richtung auf die erste Elektrode 7 auf der Oberseite 6 des Halbleiterkörpers 6 ausgerichtet ist und zur zweiten Elektrode 9 des Halbleiterkörpers 5 hin durch den ersten floatenden komplementär dotierten Bereich 19 abgeschirmt ist. In dieser Ausführungsform der Erfindung ist somit zwischen dem hochdotiertem zweiten Bereich 16 und dem, komplementär dotiertem ersten Bereich 19 ein pn-Übergang angeordnet, der einen ohmschen Kontakt zur Driftstrecke 11 darstellt und der durch den ersten komplementär dotierten Bereich 19 im Sperrfall abgeschirmt ist. nie Kopplung zwischen den Bereichen 16 und 19 erfolgt über den pn-Zenerübergang. Dabei weist der zweite Bereich 16 zur ersten Elektrode 7 hin ein n+-Gebiet auf, das Kontakt zu einer n–-Driftzone 11 hat und zur zweiten Elektrode 9 hin durch den floatenden p-leitenden ersten Bereich 19 abgeschirmt ist.
  • Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform der Kopplungsstruktur 4 ist es, dass sie vielfach eingesetzt werden kann. So kann sie allgemein zur Entladung von beliebig strukturierten komplementär dotierten floatenden ersten Bereichen 19 in der Driftstrecke 11 eingesetzt werden.
  • Weiterhin ist es vorgesehen, um den oben erwähnten ohmschen Kontakt zu realisieren, dass die Kopplungsstruktur 4 im Ladungsträger injizierenden oder generierenden zweiten Bereich 16 Fremdatome aufweist, die wie ein ohmscher Kontakt zur umgebenden lateral ausgerichteten Driftstrecke 11 wirken, wobei Fremdatome oder Kristalldefekte mit tiefen Zentren in der Bandlücke eine Generation von Ladungsträgern ermöglichen.
  • Bei einem Verfahren zur Herstellung von mehreren Halbleiterchips für Halbleiterbauelemente 1 oder 2 mit Feldplattenkopplungsstruktur 4 zu einer Driftstrecke 11 weist das Verfahren nachfolgende Verfahrensschritte auf. Zunächst wird ein Halbleiterwafers aus einem Halbleiterkörper 5 mit Halbleiterbauteilstrukturen in Halbleiterchippositionen, die für laterale Dioden-, MOSFET- und/oder IGBT-Strukturen geeignet sind, präpariert. Dafür wird eine laterale Driftstrecke 11 zwischen einer ersten oberflächennahen Zone 8 des Halbleiterkörpers 5 und einer zweiten oberflächennahen Zone 10 des Halbleiterkörpers 5, sowie für eine erste Elektrode 7 bzw. eine zweite Elektrode 9 vorgesehen.
  • Als erstes werden Dotierstoffe komplementären Leitungstyps zu der Driftstrecke 11 bei gleichen Driftstreckenlängen d11 für floatende erste Bereiche 19 in die Driftstrecke 11 eingebracht. Danach werden Dotierstoffe gleichen Leitungstyps zu der Driftstrecke 11 bei gleichen Driftstreckenlängen d11 in höherer Konzentration als die Driftstrecke 11 für hochdotierte zweite Bereiche 16 als Kopplungsstruktur 4 nahe einem so genormten „low voltage point” 65 des ersten Bereichs 19 eingebracht. Zusätzlich werden lateral ausgerichtete vertikale Grabenstrukturen 21 in die laterale Driftstrecke 11, die sich bis in die Kopplungsstruktur 4 erstrecken, vorbereitet. Eine isolierende Schicht wird auf den Wänden 22 und 23 der Grabenstrukturen 21 abgeschieden. Danach werden die Grabenstrukturen 21 mit einem leitenden Material zu Feldplatten 12 aufgefüllt und die lateralen Dioden-, MOSFET- und/oder IGBT-Strukturen vollendet, wobei beim Aufbringen der ersten und zweiten Elektrode 7 und 9 Feldplattenkontakte 34 zwischen den Feldplatten 12 und mindestens dem zweiten Bereich 16 hergestellt wenden.
  • Die Reihenfolge der einzelnen Prozessschritte kann auf vielfältige Weise verändert werden. So ist es bei thermischem Oxiden im Trench sinnvoll, die Dotierstoffgebiete erst nach Fertigstellung von Trenches und Feldplatten einzubringen, damit die Ausdiffusion begrenzt bleibt.
  • Bei diesem verfahren ist es vorgesehen, dass die Grabenstrukturen 21 sowie die Kopplungsstrukturen 4 auf Halbleiterwaferbasis hergestellt werden können, noch bevor der Halbleiterwafer in einzelne Halbleiterchips aufgetrennt wird. Dieses verbilligt die Herstellung einzelner Halbleiterchips.
  • Ein Verfahren zur Herstellung von mehreren Halbleiterbauelementen 1 oder 2 weist die nachfolgenden Verfahrensschritte auf. Zunächst wird ein Halbleiterwafer gemäß der oben geschilderten Fertigungsschritte mit mehreren Halbleiterchips für Halbleiterbauelemente 1 oder 2 mit Kopplungsstruktur 4 für Feldplatten 12 hergestellt. Anschließend wird der Halbleiterwafer in Halbleiterchips aufgetrennt. Ein Teil dieser Halbleiterchips wird auf einen Bauelementträger mit mehreren Außenkontakten in mehreren Halbleiterbauteilpositionen aufgebracht. Die Elektroden 7 und 9 der Halbleiterchips werden mit kontaktanschlussflächen, die mit den Außenkontakten elektrisch in Verbindung stehen, über Verbindungselemente verbunden. Danach kann ein Aufbringen eines Halbleiterbauelementgehäuses unter Einschließen der einzelnen Halbleiterchips und der Verbindungselemente erfolgen und schließlich wird der Schaltungsträger in einzelne Halbleiterbauelemente mit Entladestruktur 4 aufgetrennt.
  • Auch dieses verfahren hat den Vorteil, dass parallel eine Mehrzahl von Halbleiterbauelementen hergestellt werden kann. Dazu können die Schritte, wie Aufbringen von Halbleiterchips, Einbringen von Verbindungselementen und das Häusen der Halbleiterchips gleichzeitig durchgeführt werden.
  • Das in 5 und 6 gezeigte Halbleiterbauelement 3 besteht aus einem Halbleiterkörper 5, auf dessen Oberseite 6 eine erste Elektrode 7, die mit einer ersten oberflächennahen Zone 8 des Halbleiterkörpers 5 elektrisch in Verbindung steht, und eine zweite Elektrode 9, die mit einer zweiten oberflächennahen Zone 10 des Halbleiterkörpers 5 elektrisch in Verbindung steht, angeordnet sind. Zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 7 bzw. 9 ist in dem Halbleiterkörper 5 eine laterale Driftstrecke 11 angeordnet.
  • 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf das Halbleiterbauelement 3. In dieser Draufsicht sind die Strukturen oberhalb einer Oberseite 6 eines Halbleiterkörpers 5 bis auf eine Leiterbahn 14, die Teil einer Entladestruktur 52 ist, weggelassen. Die Oberseite 6 des Halbleiterkörpers 5 zeigt eine erste oberflächennahe Zone 8 für eine erste Elektrode 7, die in 5 gezeigt wird. Diese erste oberflächennahe Zone 8 ist in dieser Ausführungsform der Erfindung n+-leitend und von einer Bodyzone 33 umgeben, die einen zu der Zone 8 komplementären Leitungstyp aufweist.
  • An die Bodyzone 33 schließt sich eine n–-leitende Driftstrecke 11 an, die bis zu einer zweiten oberflächennahen Zone 10 für eine in 6 gezeigte Elektrode 9 reicht und ebenfalls n+-leitend ist. In der Driftstrecke 11 sind Feldplatten 12 in Grabenstrukturen 21 angeordnet, die von einer isolierenden Schicht 24 auf den Grabenwänden 22 und 23 umgeben sind. Dazu sind die Feldplatten 12 lateral ausgerichtet und ragen vertikal in die Driftstrecke 11 hinein.
  • Um ein Laden und Entladen der Feldplatten 12 zu ermöglichen, ist bei d11 eine Leiterbahn 14 angeordnet, welche die Feldplatten 12 nahe einer ihrer Enden 17 elektrisch verbindet und einen n+-leitenden streifenförmigen zweiten Bereich 16 in der Driftstrecke 11 bei d11 kontaktiert. Ein ebenfalls streifenförmiger erste Bereich 19 der komplementär zur Driftstrecke 11 dotiert ist und den der zweite Bereich 16 zur ersten Elektrode 7 hin überlappt verhindert, dass die beim umschalten in den sperrenden Zustand sich ausbildende Raumladungszone in der Driftstrecke 11 bis an den zweiten Bereich 16 und die Leiterbahn 14 heranreicht und sich Leckströme ausbreiten. Die Feldplatten 12 nehmen lediglich dasjenige Potential auf ihrer gesamten Länge auf, das an der Driftstreckenlänge d11 herrscht, wobei der zweite Bereich 16 durch einen ohmschen Kontakt mit der Driftstrecke 11 in leitender Verbindung steht.
  • Außerdem ist in Richtung auf die zweite oberflächennahe Zone 10 neben und unter dem n+-leitenden Bereich 16 der komplementär dotierte erste Bereich 19 floatend angeordnet, der einen pn-Übergang 20 mit dem Material der Driftstrecke 11 bildet, wobei dieser pn-Übergang 20 bzw. dieser komplementär leitende erste Bereich 19 dafür sorgt, dass die Raumladungszone bzw. die daraus resultierenden Äquipotentiallinien sich zur zweiten oberflächennahen Zone 10 hin, wie es auch 11 verdeutlicht, spreizen so dass die Raumladungszone weiter in Richtung auf die zweite oberflächennahe Zone 10 hin aufgespannt werden kann. Mit dieser Struktur, insbesondere mit der Leiterbahn 14 auf gleicher Driftstreckenlänge d11 wird ermöglicht, dass eine schnelle Entladung der Feldplatten 12 ohne jede Schwelle beim Übegang des Transistors vom sperrenden in den leitenden Zustand erreicht werden kann.
  • 6 zeigt einen schematischen Querschnitt durch das Halbleiterbauelement 3 gemäß 5, wobei nun die Oberseite 6 des Halbleiterkörpers 5 eine auf die Oberseite 6 aufgebrachte Struktur aus einer Isolationsschicht 35 aufweist. Die Isolationsschicht 35 besitzt Fenster 37 zu der Oberseite 6 des Halbleiterkörpers 5. Die erste Elektrode 7 ist als Sourceelektrode S eines MOSFETS und die zweite Elektrode 9 ist als Drainelektrode D in den Fenstern angeordnet, um die oberflächennahen Zonen 8 bzw. 10 zu kontaktieren. Außerdem ist die Leiterbahn 14 als Bestandteil der Entladestruktur 52 in einem Fenster 37 der Isolationsschicht 35 angeordnet und kontaktiert die Feldplatten 12 nahe dem sourceseitigen Ende 17 der Feldplatte 12, deren Umrisse hier in gestrichelten Linien gezeigt werden. Außerdem kontaktiert die Leiterbahn 14 den streifenförmigen n+-leitenden zweiten Bereich 16, welcher in Zusammenwirken mit der Leiterbahn 14 und dem streifenförmigen ersten Bereich 19 die Entladestruktur 52 für die Feldplatten 12 bildet. während in dieser Ausführungsform der Erfindung der erste Bereich 19 und der zweite Bereich 16 sowie die Leiterbahn 14 in der in 5 gezeigten Draufsicht streifenförmig ausgebildet sind, kann eine derartige Leiterbahn 14 auch die wie in den 1 bis 4 gezeigt einzelne lokal angeordnete Koppelstrukturen 4 zu einer Entladestruktur elektrisch verbinden.
  • In der Isolationsschicht 35 ist oberhalb der Bodyzone 33 eine Steuerelektrode 36 als isolierte Gateelektrode G angeordnet. Die erste Elektrode 7 bildet eine Sourceelektrode S, welche den pn-Übergang zwischen der n+-leitenden ersten oberflächennahen Zone 8 und dem p-leitenden Bereich der Bodyzone 33 kurzschließt. Soll das Bauelement auch in Rückwätsrichtung für einige Volt sperren, so werden die erste Zone 8 und die Bodyzone 33 nicht kurzgeschlossen. Die Steuerelektrode 36 beeinflusst als Gateelektrode G über ein Gateoxid 43 die oberflächennahe Feldverteilung in der Bodyzone 33 dahingehend, dass sich beim Durchschalten des MOSFETS ein n-leitender Kanal bildet.
  • Die Entladestruktur 52 weist wie oben erwähnt nicht mir die Leiterbahn 14 auf, sondern auch in dieser Ausführungsform die zwei streifenförmige Bereiche 16 und 19, wobei der hoch dotierte n+-leitende zweite Bereich 16 in den p-leitenden ersten Bereich 19 hineinragt, so dass ein mondsichelförmiger pn-Übergang 20/71 im Querschnitt der Entladestruktur 52 entsteht. Die Bedeutung dieser beiden streifenförmigen Bereiche 16 und 19 wurde bereits in den vorhergehenden Figuren erörtert, so dass sich eine erneute Beschreibung erübrigt.
  • Ein derartiges Halbleiterbauelement 3 hat den Vorteil, dass die Feldplatten 12 über zweite Bereiche 16, die zu der Driftstrecke ohmsche Kontakte aufweisen, entladen werden können, ohne dass die Gefahr besteht, dass bei einem Schaltvorgang, bei dem das Halbleiterbauelement 3 vom sperrenden in den leitenden Zustand übergeht, nicht schnell genug in diese zufließen können, die nun über die ohmschen Kontakte der zweiten Bereiche 16 in ausreichender Menge zur verfügung stehen.
  • Auch entsteht kein zusätzliches vertikales elektrisches Feld, das sich mit dem Feld der Driftstrecke 11 überlagert, wie bei einer Entladestruktur mit Hilfe zusätzlicher p-Entlade-strukturen. Somit wird mit einer derartigen Ausführungsform die Sperrfähigkeit des Halbleiterbauelements 3 trotz Entladestruktur 52 nicht reduziert. Schließlich bilden sich bei der Nutzung der ohmschen Kontaktierung zur Driftstrecke im sogenannten „low voltage point” keine endlichen Restspannungen wie bei Entladestrukturen über p-Kanal-Transistorstrukturen aus, so dass eine komplette Entladung der komplementär dotierten floatenden ersten Bereiche 19 und der Feldplatten 12 möglich ist.
  • Das Halbleiterbauelement 3 weist dabei die Entladestruktur 52 auf, bei welcher der zweite Bereich 16 einen ohmschen Kontakt zur Driftstrecke 11 bildet, der hochdotiert ist und den gleichen Ladungsträgertyp, wie die Driftstrecke 11 aufweist. Der zweite Bereich 16 ist dabei gegenüber der zweiten Elektrode durch den ersten komplementär dotierten Bereich 19 im Sperrfall abgeschirmt. Durch diese Abschirmung befindet sich der zweite Bereich 16 nicht im Bereich der Raumladungszone, die sich im Sperrfall ausgehend von der zweiten Elektrode 9 bildet, so dass in vorteilhafter Weise keine Leckströme verursacht werden.
  • Bei dieser Ausführungsform sind in der Driftstrecke 11 isoliert die Feldplatten 12, welche die Feldverteilung in der Driftstrecke 11 beeinflussen, lateral ausgerichtet und ragen in die Driftstrecke 11 vertikal hinein. Die Feldplatten 12 sind mit einer Entladestruktur 52 elektrisch gekoppelt, über welche die Feldplatten 12 durch einen ohmschen Kontakt miteinander elektrisch gekoppelt sind. Dazu weist die Entladestruktur 52 elektrisch leitende Leiterbahnen 14 auf der Oberseite 6 des Halbleiterkörpers 5 auf, welche die Feldplatten 12 gruppenweise und/oder in einer Ringleitung miteinander bei gleichen Driftstreckenlängen d11 elektrisch verbinden. Dabei kontaktieren die Leiterbahnen 14 die zweiten Bereiche 16 der Entladestruktur 4. Dabei sind die zweiten Bereiche 16 in Richtung auf die erste Elektrode 7 ausgerichtet und werden mit Hilfe der ersten Bereiche 19, die komplementär zur Driftstrecke 11 dotiert sind, in Richtung auf die zweite Elektrode 9 abgeschirmt.
  • Diese Entladestruktur 52 hat den Vorteil, dass durch die quer zur Driftstrecke 11 angeordneten Leiterbahnen 14 der Entladestruktur 52 die Driftstrecke 11 selbst nicht kurzgeschlossen wird da die elektrisch leitenden Leiterbahnen 14 auf gleichen Driftstreckenlängen d11 angeordnet sind. Bei dieser Driftstreckanlänge d11 hat die Driftstrecke 11 für alle Feldplatten 12 ein gleiches Potential, so dass durch die kurzschleßenden Leiterbahnen die Wirkungsweise der Driftstrecke 11 nicht beeinträchtigt wird. Andererseits kann bei dem Umschalten vom Sperrfall in den leitenden Fall jede der Feldplatten 12 über die zugeordnete Leiterbahn 14 vollständig und kurzzeitig entladen werden. Die Schwierigkeit, über floatende Bereiche die Feldplatten 12 und/oder die floatenden Bereiche 19 zu entladen, stellt sich nicht mehr.
  • Da zunächst auch durch die ohmsche Kontaktierung zu der Driftstrecke keine pn-Übergänge vorgesehen sind, die sich dem lateralen Feld überlagern, wird auch die Sperrfähigkeit des Halbleiterbauelements 1 nicht reduziert. Schließlich müssen auch nicht, wie im Fall einer Entladestruktur mit p-Kanal-MOSFETs-Strukturen, Einsatzspannungen überwunden werden. Vielmehr sind die Feldplatten 12 durch den ohmschen Kontaktübergang zu den Leiterbahnen 14, welche die Driftstrecke 11 auf Äquipotentiallinien kreuzen, elektrisch verbunden und können somit die Feldplatten 12 vollständig entladen.
  • Eine derartige Entladestruktur 52 für Feldplatten 12 kreuzt mit ihren Leiterbahnen 14 senkrecht die in lateraler Richtung angeordneten Feldplatten 12 und ist bei gleichen Driftstreckenlängen d11 angeordnet, wobei die Driftstrecke 11 unterhalb dieser Leiterbahnen 14 der Entladestruktur 52 einen hochdotierten zweiten Bereich 16 vom gleichen Leitungstyp wie die Driftstrecke 11 aufweist. Dadurch entsteht ein ohmscher Kontakt auf gleicher Potentiallinie des Halbleiterkörpers 5 des Halbleiterbauelements 3, so dass jede Feldplatte 12, die von den Leiterbahnen 14 kontaktiert wird, auf diesem Potential verbleibt. Ferner unterstützen die hoch dotierten n+-leitenden zweiten Bereiche 16 unterhalb der Leiterbahnen 14 die niederohmige Verbindung zwischen den Feldplatten 12 und stellen einen niederohmigen Kontaktwiderstand zu den Feldplatten 12 sicher.
  • Ferner ist es vorgesehen, dass die Feldplatten 12 ein erstes und ein zweites Ende 17 und 18 aufweisen, wobei das erste de 17 zur ersten Elektrode 7 hin und das zweite Ende 18 zur zweiten Elektrode 9 hin ausgerichtet ist, und wobei die Leiterbahnen 14 der Entladestruktur 4 die Feldplatten 12 nahe ihrer ersten Enden 17 gruppenweise oder in einer Ringleitung kontaktieren. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass die Leiterbahnen 14 die Feldplatten 12 an einer beliebigen Stelle kreuzen.
  • Außerdem kann ein komplementär dotierter erster Bereich 19 zur zweiten Elektrode 9 hin unter Bildung eines pn-Übergangs an dem hochdotierten zweiten Bereich 16 angeordnet sein. Dieser komplementär dotierte erste Bereich 19 bildet einen sperrenden pn-Übergang 20 aus und spannt die Raumladungszone weiter in Richtung der zweiten Elektrode 9 auf. Dabei ist dieses p-leitende Gebiet vorzugsweise floatend. Der Vorteil dieser Struktur ist das schnelle Entladen der Feldplatten 12 ohne jede Schwelle beim Übergang des Halbleiterbauelements 3 vom sperrenden in den leitenden Zustand. Zudem wird die Höhe der Driftstrecke 11 zwischen den Feldplattenanschlüssen nicht durch ein p-leitendes Gebiet wie im Stand der Technik eingeschränkt, wodurch ein niedriger Einschaltwiderstand des Halbleiterbauelements 3 erreicht werden kann.
  • Das elektrisch leitende Material der Feldplatten 12 kann ein Metall aufweisen oder ein hochdotiertes, beispielsweise n+- oder p+-leitendes Polysilizium sein. In beiden Fällen ist eine ohmsche Kontaktierung durch Leiterbahnen 14 problemlos möglich, wobei die Feldverteilung innerhalb der Feldplatte 12 von einem Ende 17 der Feldplatte 12 zum anderen Ende 18 der Feldplatte 12 ein konstantes Potential aufweist. Die isolierende Schicht 24, welche die Feldplatten 12 umgibt, weist beispielsweise Siliziumdioxid oder Siliziumnitrid auf, wobei das Siliziumdioxid durch thermische Oxidation des Siliziums der Grabenwände 22 und 23 gebildet werden kann.
  • Weiterhin ist es vorgesehen die erste und die zweite Elektrode 7 und 9 als Kammstrukturen mit Kammerücken und senkrecht zum Kammrücken angeordneten Kammstegen auszubilden, wobei die Kammstege der Kammstrukturen ineinander angeordnet sind und zwischen den Kammstegen eine laterale Driftstrecke 11 ausgebildet wird. In diese laterale Driftstrecke 11 können dann isolierte Feldplatten 12 lateral ausgerichtet vertikal hineinragen, während die Leiterbahnen 14 einer Entladestruktur 52 nun mäanderförmig zwischen den Kammstegen die Feldplatten 12 untereinander bei gleichen Driftstreckenlängen d elektrisch verbinden. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird das Prinzip der Feldplatten 12 und der Feldplattenentladung lediglich auf komplexere Strukturen der ersten bzw. der zweitem Elektrode 7 und 9, wie sie 9 zeigt, übertragen.
  • Die erfindungsgemäße Entladestruktur 52 kann sowohl auf Dioden als auch auf MOSFETs, als auch auf IGBTs und auf JFETs angewandt werden. Wird das Halbleiterbauelement als Diode ausgebildet, so ist die erste Elektrode eine Anode und die zweite Elektrode eine Kathode. Dazu weist die erste oberflächennahe Zone 8 des Halbleiterkörpers 5 einen zweiten Leitungstyp und die zweite oberflächennahe Zone 10 des Halbleiterkörper 5 einen ersten Leitungstyp auf, wobei die Dotierstoffkonzentration der Driftstrecke 11 deutlich niedriger ist, als die Dotierstoffkonzentration der zweiten oberflächennahen Zone 10 des Halbleiterkörpers 5.
  • Wird die Entladestruktur für Halbleiterbauelement des MOSTET-Typs eingesetzt, so weist die erste Elektrode 7 eine Sourceelektrode S und die zweite Elektrode 9 eine Drainelektrode D auf, wie es in 6 gezeigt wird. Unterhalb der Sourceelektrode S und unterhalb der Drainelektrode D ist eine hochdotierte Halbleiterzone 8 bzw. 10 des gleichen Leitungstyps wie die Driftstrecke 11 angeordnet. Außerdem wird diese Sourcehalbleiterzone von einer Bodyzone 33 eines zu der Driftstrecke 11 und zu den hochdotierten Halbleiterzonen 8 bzw. 10 komplementären Leitungstyps umgeben. Der Aufbau, zumindest was die Driftstrecke 11 betrifft, ist beim Halbleiterbauelement des MOSFET-Typs und beim Halbleiterbauelement des IGBT-Typs zwar gleich, jedoch ist die erste Elektrode 7 beim IGBT-Typ eine Emitterelektrode E und die zweite Elektrode 9 eine Kollektorelektrode KE. Unterhalb der Emitterelektrode E ist eine hochdotierte Emitterhalbleiterzone des gleichen Leitungstyps wie die Driftstrecke 11 angeordnet, wobei diese Emitterhalbleiterzone von einer Bodyzone 33 eines zu der Driftstrecke 11 komplementären Leitungstyps umgeben ist, und wobei unterhalb der Kollektorelektrode KE eine Halbleiterzone des komplementären Leitungstyps zu der Driftstrecke 11 angeordnet ist. Von der Emitterelektrode E aus gesehen ergibt sich somit eine npnp-Struktur, die über eine isolierte Gateelektrode G für den Durchlassfall durch die Kombination von einem n-Kanal MOS und einem pnp-Transistor, wobei die Basis des pnp-Transistors über den MOS angesteuert wird.
  • Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements 3 mit Feldplatten gemäß 5 und 6 wird zunächst wie oben für die Halbleiterbauelemente 1 und 2 beschrieben ein Halbleiterwafer aus einem Halbleiterkörper 5 mit Halbleiterbauteilstrukturen in Halbleiterchippositionen strukturiert. Nach dieser Strukturierung erfolgt ein streifenförmiges oder ringförrmiges oder inselförmiges Einbringen von Dotierstoffen komplementärer Leitfähigkeit zu der Driftstrecke 11 in höherer Konzentration als die Driftstrecke 11 auf gleicher Driftstreckenlänge d11 für einen ersten Bereich 19. Anschließend erfolgt ein streifenförmiges oder ringförmiges oder inselförmiges Einbringen von Dotierstoffen gleicher Leitfähigkeit wie die Driftstrecke 11 in höherer Konzentration als der erste floatende komplementäre Bereich 19 für einen zweiten Bereich 16 bei gleicher Driftstreckenlänge d11 für eine Entladestruktur 52.
  • Danach kann ein Einbringen von lateral ausgerichteten, vertikalen Grabenstrukturen 21 in die laterale Driftstrecke 11 unter Kreuzen der Entladestruktur 52 eingebracht werden. Anschließend erfolgt ein Abscheiden einer isolierenden Schicht 24 auf den Wänden 22 und 23 der Grabenstrukturen 21 und ein Auffüllen der Grabenstrukturen 21 mit einem leitenden Material. Danach werden die lateralen Dioden-, MOSFET- und/oder IGBT-Strukturen vervollständigt, indem mindestens eine strukturierte Isolationsschicht 35 auf den Halbleiterwafer aufgebracht wird. Danach erfolgt ein Abscheiden von Elektroden 7 und 9 sowie von Leiterbahnen 14 der Entladestruktur 52 in Fenstern der Isolationsschicht 15, womit die Feldplatten 12 gruppenweise und/oder in einer Ringleitung miteinander über die Leiterbahnen 14 bei gleichen Driftstreckenlängen d11 elektrisch verbunden werden. Bei diesem Verfahren ist es vorgesehen, dass die Grabenstrukturen 21 sowie die Kopplungsstrukturstrukturen 4 auf Halbleiterwaferbasis hergestellt werden können, noch bevor der Halbleiterwafer in einzelne Halbleiterchips aufgetrennt wird. Dieses verbilligt die Herstellung einzelner Halbleiterchips.
  • In einer weiteren Durchführung des Verfahrens wird vor dem Einbringen von Dotierstoffen gleicher Leitfähigkeit wie die Driftstrecke 11, ein streifenförmiger oder ringförmiger oder inselförmiger komplementär dotierter Bereich unter Bildung eines pn-Übergangs zu dem Driftstreckenmaterial eingebracht. Dieses hat den Vorteil, dass in Richtung auf die zweite Elektrode 9 hin ein pn-Übergang entsteht, welcher die Raumladungszone in Richtung auf die zweite Elektrode 9 aufspannt. Für das Einbringen dieses komplementär dotierten Bereichs wird wiederum eine maskierende Schicht aufgebracht, jedoch mit breiteren Fenstern zum Eindringen von Dotierstoff als für das Einbringen der hochdotierten Bereiche. Für das Einbringen der hochdotierten Bereiche werden in die Fenster der maskierenden Schicht weitere Fenster eingebracht, die jedoch gegenüber den breiten Fenstern für den kompleamentären Bereich in Richtung auf die erste Elektrode versetzt angeordnet sind. Diese Bereiche werden außerdem schmaler als die ersten ausgeführt. Dadurch wird erreicht, dass die Raumladungszone, die sich zwischen der ersten und der zweiten Elektrode im Sperrfall ausbildet, nicht die Leiterbahn der Entladestruktur 52 und damit die Feldplatten 12 selbst erreicht.
  • Zum streifenförmigen Einbringen von Dotierstoffen für die Entladestruktur 52 kann eine Ionenimplantation mit anschließender Diffusion der eingebrachten Dotierstoffe durchgeführt werden. Außerdem ist es möglich, zunächst eine dotierstoffhaltige Schicht auf der maskierenden Schicht abzuscheiden und anschließend eine Eindiffusion der Dotierstoffe in den Halbleiterwafer an den Stellen durchzuführen, die für das streifenförmige Anbringen von Dotierstoffen vorgesehen sind.
  • Auch vor dem Einbringen von lateral ausgerichteten, vertikalen Grabenstrukturen 21 in die laterale Driftstrecke 11 wird zunächst eine strukturierte maskierende Schicht auf den Halbleiterwafer aufgebracht, die Fenster in den Bereichen der Feldplatten 12 aufweist. Anschließend kann eine anisotrope Ätzung erfolgen, bei der das Driftstreckenmaterial im Bereich der Grabenstrukturen 21 entfernt wird und Grabenstrukturen 21 in die laterale Driftstrecke 11 vertikal eindringen. Dazu wird vorzugsweise als anisotropes Ätzverfahren eine reaktive Ionenätzung durchgeführt, bei der reaktive Ionen aus einem Ionenplasma in Richtung auf die Oberseite 6 des Halbleiterkörpers 5 beschleunigt werden. Nachdem die Grabenstruktur 21 in der Weise hergestellt ist, können die Wände 22 und 23 der Grabenstruktur 21 durch eine isotrope Oxidation des Driftstreckenmaterials mit einer isolierenden Schicht 24 versehen werden. Außerdem ist es möglich, auf den Grabenwänden 22 und 23 auch eine Siliziumnitridschicht oder TEOS-Schicht aus der Gasphase abzuscheiden.
  • Zum Auffüllen der Grabenstruktur 21 mit einem leitenden Material kann ein hochdotiertes leitendes Polysilizium in den Grabenstrukturen 21 abgeschieden werden. Soll die Feldplatte 12 als leitendes Material Metall aufweisen, so kann dieses chemisch oder galvanisch abgeschieden werden und dabei die Grabenstruktur 21 auffüllen. Mit diesen Materialien in der Grabenstruktur 21 kann der Einschaltwiderstand derartiger Halbleiterbauelemente 1, 2 und 3 herabgesetzt werden.
  • Zum selektiven Abscheiden von Elektroden sowie Leiterbahnen der Entladestruktur 52 können stromlose chemische oder elektrolytische Verfahren zur Metallabscheidung vorgesehen werden. Jedoch ist es auch hier möglich, insbesondere die Leiterbahnen 14 der Entladestruktur 52 durch Abscheidung von hoch dotiertem Polysilizium auszuführen, wobei zur Kontaktierung gegebenenfalls Silizide unter dem Poly angeordnet werden. Vorzugsweise wird auch ein Abscheiden von Leiterbahnen 14 der Entladestruktur 52 durch Abscheidung von Aluminium in einer Verdampfungsanlage durchgeführt. Dieses Verfahren hat sich einerseits bewährt und ist andererseits preiswert und für den gesamten Halbleiterwafer durchführbar. Das Einbringen in ein Gehäuse kann entweder durch das Vergießen in eine Kunststoffgehäusemasse oder durch Einbringen der Komponenten des Halbleiterbauelements in vorbereitete Hohlraumgehäuse erfolgen.
  • 7 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Halbleiterbauelement 40 einer weiteren Ausführungsform. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert. Die Entladestruktur 52 weist in dieser Ausführungsform der Erfindung mehrere parallel laufende Leiterbahnen 14a, 14b und 14c auf, welche durch unmittelbaren Kontakt mit den Feldplattengruppen 25, 26 und 27 diese gruppenweise angeordneten Feldplatten 12a, 12b und 12c bei Umschalten des Halbleiterbauelements 2 von dem Sperrfall in den Durchlassfall entladen können. Dazu sind die Leiterbahnen 14a, 14b und 14c auf drei unterschiedlichen Driftstreckenlängen d11, d12 und d13 angeordnet. Die gesamte Driftstrecke 11 ist somit in einzelne Abschnitte aufgeteilt, was den Vorteil hat, dass die Potentialdifferenz innerhalb der Driftstrecke von einem Ende 17 zum anderen Ende 18 jeder Feldplatte 12a, 12b und 12c geringer ist, als wenn die gesamte Driftstrecke 11 nur mit einer einzigen langgestreckten Feldplatte 12 ausgestattet ist.
  • Dieses bedeutet auch, dass die Dicke der isolierenden Schicht 24, die jede Feldplatte 12a, 12b und 12c umgibt, minimiert werden kann, wobei die Feldplatten 12a, 12b und 12c jeweils ein konstantes Potential auf ihrer Länge aufweisen bzw. halten, das durch die Driftstreckenlängen d11, d12 und d13 gegeben ist. Die Entladestruktur 52 weist unterhalb der Leiterbahn 14a, 14b und 14c wiederum hoch dotierte n+-leitende zweite Bereiche 16a, 16b bzw. 16c auf, die in streifenförmigen p-leitenden ersten Bereichen 19a, 19b und 19c angeordnet sind und einen ohrmschen Kontakt zu der Driftstrecke 11 aufweisen. Durch die Bildung der Feldplattengruppen 25, 26 und 27 kann somit eine dünnere isolierende Schicht 24 um jede der Feldplatten 12a, 12b und 12c zum Schutz gegenüber dem Potential der Driftstrecke 11 vorgesehen werden, wodurch weniger Material der Driftstrecke 11 für die Feldplattenstrukturen benötigt wird.
  • 8 zeigt einen schematischen Querschnitt durch das Halbleiterbauelement 43 gemäß 7, wobei nun die Oberseite 6 des Halbleiterkörpers 5 eine auf die Oberseite 6 aufgebrachte Struktur aus einer Isolationsschicht 35 aufweist. Auf der Oberseite 6 des Halbleiterkörpers 5 ist nun eine Steuerstruktur mit einer Steuerelektrode 36 als isolierte Gateelektrode G zu sehen. Ferner ist als erste Elektrode 7 eine Sourceelektrode S und als zweite Elektrode 9 eine Drainelektrode D gezeigt. Die Leiterbahnen 14a, 14b und 14c gehören zu der in
  • 7 gezeigten Entladestruktur 52 und verbinden die Feldplatten 12a, 12b und 12c gruppenweise miteinander.
  • In dieser Querschnittsansicht sind die Feldplatten 12a, 12b und 12c mit gestrichelten Linien gezeichnet, da die Schnittebene nicht durch diese Feldplatten verläuft. Die Isolationsschicht 35 besitzt Fenster 37 zu der Oberseite 6 des Halbleiterkörpers 5. Die erste Elektrode 7 ist als Sourceelektrode S eines MOSFETs und die zweite Elektrode 9 ist als Drainelektrode D in den Fenstern 37 angeordnet, um die oberflächennahen Zonen 8 bzw. 10 zu kontaktieren. Außerdem sind die Leiterbahnen 14a, 14b und 14c in den Fenstern 37 der Isolationsschicht 35 angeordnet und kontaktieren die Feldplatten 12a, 12b und 12c. Außerdem kontaktieren die Leiterbahnen 14a, 14b und 14c jeweils einen streifenförmigen n+-leitenden zweiten Bereich 15a, 16b und 15c, welcher Bestandteil der Entladestruktur 52 für die Feldplatten 12 ist.
  • Im Prinzip ist es möglich, eine langgestreckte Feldplatte 12 zwischen den beiden Elektroden 7 und 9 in der Driftstrecke 11 lateral anzuordnen, wie es 6 zeigt, die vertikal in die Driftstrecke 11 hineinragt, jedoch ist es von Vorteil, mehrere Feldplatten 12 lateral hintereinander in Gruppen auf unterschiedlichen Driftstreckenlängen d11, d12, d13 der Driftstrecke 11 anzuordnen und für jede Gruppe eine Leiterbahn 14a, 14b, 14c der Entladestruktur 52 vorzusehen, welche die Feldplatten 12 einer Gruppe bei gleicher Driftstreckenlänge d11, d12 oder d13 elektrisch verbindet.
  • Dieses hat den Vorteil, dass eine geringere Potentialdifferenz innerhalb der Driftstrecke 11 von einem Ende 17 der Feldplatte 12 zum anderen Ende 18 der Feldplatte 12 auftritt, wenn mehrere Gruppen von Feldplatten 12 hintereinander in der Driftstrecke 11 angeordnet werden, als wenn lediglich jeweils eine langgestreckte Feldplatte 12 in der Driftstrecke 11 angeordnet ist, zumal dann die isolierende Schicht 24 eine deutlich höhere Potentialdifferenz zwischen dem nicht an eine Leiterbahn angeschlossenen Feldplattenende 18 und der Driftstrecke 11 abschirmen muss. Die Dicke der isolierenden Schicht 24, welche die Feldplatten 11 umgibt, muss bei einer einzigen langgestreckten Feldplatte 12 bei gleicher Drain-Source-Spannung deutlich dicker gewählt werden, was auf Kosten der Driftstreckenbreite geht. Somit ist es von Vorteil, mehrere Feldplatten 12 lateral hintereinander in Gruppen auf unterschiedlichen Driftstreckenlängen d der Driftstrecke 11 anzuordnen.
  • 9 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Halbleiterbauelement 50 einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Draufsicht ist ein Eckbereich einer Halbleiterchipfläche bzw. eines Zinken einer Kammstruktur zu sehen. Eine innere Ringelektrode 31 bedeckt als erste Elektrode 7 das Zentrum des Halbleiterchips. Eine äußere Ringelektrode 28 ist als zweite Elektrode 9 in einem abgerundeten Eckbereich 32 und in Randbereichen 29 und 30 des Halbleiterchips angeordnet. Zwischen der äußeren Ringelektrode 28 und der inneren Ringelektrode 31 ist eine Driftstrecke 11 mit zwei Gruppen 25 und 26 von Feldplatten 12a und 12b angeordnet. Genauso ist es möglich, die erste Elektrode im Randbereich und die zweite Elektrode im Innenbereich vorzusehen.
  • Diese Feldplatten 12a und 12b sind wiederum bei gleichen Driftstreckenlängen d11 und d12 über Leiterbahnen in Form von Ringleitungen 15a und 15b der Entladestrukturen 52a und 52b elektrisch miteinander auf gleichen Driftstreckenlängen d11 und d12 verbunden. Anstatt der Ringleitungen können auch kurze Verbindungsleitungen zwischen Feldplatten und den benachbarten Dotierstoffgebieten 16 vorgesehen sein. Ringleitungen haben aber den Vorteil, dass sie identische Potenziale auf allen Feldplatten einer Gruppe sicherstellen. Analog können Driftstrecken zwischen kammförmigen Elektroden beispielsweise durch meanderförmige Leiterbahnen als Entladestruktur für Feldplatten ausgestattet sein. Auch beliebig andere Driftstreckengeometrien können mit Feldplatten 12 und mit entsprechend angepassten Entladestrukturen 52 und Leiterbahnen 14 versehen werden. Die in 9 gezeigte Ausführungsform der Erfindung variiert in der Gestaltung der ersten und der zweite Elektrode 7 und 9 und nutzt selbst Ecken wie sie bei Halbleiterchips auftreten aus, um einerseits den Durchlasswiderstand des Halbleiterbauelements 50 mit Hilfe der Feldplatten 12 zu vermindern und andererseits ein schnelles Schalten vom Sperren zum Durchlassen mit Hilfe der Entladestruktur 52 über Ringleitungen 15a und 15b zu gewährleisten.
  • 10 zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht eines Querschnittsbereichs eines Halbleiterbauelements 60 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei mit den hier gezeigten oberflachennahen Linien Dotierstoffkonzentrationen und pn-Übergänge 20 und 71 gekennzeichnet werden. Dabei bildet der pn-übergang 20 zwischen dem n-leitenden Driftstreckemmateriel und dem p-leitenden Material des ersten Bereichs 16 eine größere Raumladungszone als der n+p-Übergang 71 zwischen dem n+-leitenden zweiten Bereich 16 und dem p-leitenden ersten Bereich 19 aus. Ferner zeigt 10, dass der n+-leitende zweite Bereich 16 mit dem n-leitenden Driftstreckenmaterial einen ohmschen Kontaktbereich aufweist.
  • 11 zeigt den Querschnittsbereich des Halbleiterbauelements 60 in Sperrfall gemäß 10 mit der Potentialverteilung 13 innerhalb des Halbleiterkörpers 5, die durch entsprechende Äquipotentiallinien 39 verdeutlicht wird. Dabei sorgt der pn-Übergang 20 bzw. der komplementär leitende erste Bereich 19 dafür, dass die Raumladungszone bzw. die daraus resultierenden Äquipotentiallinien sich zur zweiten oberflächennahen Zone 10 hin spreizen, so dass die Raumladungszone weiter in Richtung auf die zweite oberflächennahe Zone 10 hin aufgespannt werden kann.
  • 12 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Halbleiterbauelement 70 einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert. In dieser Ausführungsform sind in der Driftstrecke 11 eine Mehrzahl von Feldplatten 12a, 12b und 12c lateral hintereinander oder versetzt hintereinander und in Feldplattengruppen 25, 26 und 27 nebeneinander angeordnet und ragen vertikal in die Driftstrecke 11 hinein, wie es 13 zeigt. Die Feldplatten stehen einzeln mit ihnen einzeln zugeordneten Kopplungsstrukturen 4a, 4b und 4c über Feldplattenkontakte 34 elektrisch in Verbindung.
  • Die Kopplungsstrukturen 4a, 4b und 4c weisen jeweils einen komplementär zur Driftstrecke dotierten ersten Bereich 19a, 19b und 19c und einen in dem ersten Bereich 19a, 19b und 19c angeordneten hochdotierten zweiten Bereich 16a, 16b und 16c auf, der derart dotiert und geometrisch dimensioniert ist, dass er einen Durchgreifeffekt zu der Driftstrecke 11 für jede der Feldplatten 12a, 12b und 12c ermöglicht. Dabei ist der eweilige Feldplattenkontakt 34a, 34b und 34c derart angeordnet, dass er sowohl den ersten Bereich 19a, 19b und 19c als auch den zweiten Bereich 16a, 16b und 16c kontaktiert. Der Vorteil einer derartigen Kopplungsstruktur über einem Durchgreifeffekt wurde bereits mit den 1 und 2 diskutiert, so dass sich eine erneute Erörterung erübrigt.
  • Die gesamte Driftstrecke 11 ist somit in einzelne Abschnitte aufgeteilt, was den Vorteil hat, dass die Potentialdifferenz innerhalb der Driftstrecke 11 von einem Ende 17 zum anderen Ende 18 jeder Feldplatte 12a, 12b und 12c geringer ist, als wenn die gesamte Driftstrecke 11 nur mit einer einzigen langgestreckten Feldplatte 12 wie in 1 ausgestattet ist. Dieses bedeutet auch, dass die Dicke der isolierenden Schicht 24, die jede Feldplatte 12a, 12b und 12c umgibt, minimiert werden kann, wobei die Feldplatten 12a, 12b und 12c jeweils ein konstantes Potential auf ihrer Länge aufweisen bzw. halten, das durch die Driftstreckenlängen d11, d12 und d13 gegeben ist. Die Kopplungsstruktur 4 weist wiederum hoch dotierte n+-leitende Bereiche 16a, 16b bzw. 16c auf, die in p-leitenden Bereichen 19a, 19b und 19c angeordnet sind. Durch die Bildung der Feldplattengruppen 25, 26 und 27 kann somit eine dünnere isolierende Schicht 24 um jede der Feldplatten 12a, 12b und 12c zum Schutz gegenüber dem Potential der Driftstrecke 11 vorgesehen werden, wodurch weniger Material dar Driftstrecke 11 für die Feldplattenstrukturen benötigt wird.
  • 13 zeigt einen schematischen Querschnitt durch das Halbleiterbauelement gemäß 12, wobei nun die Oberseite 6 des Halbleiterkörpers 5 eine auf die Oberseite 6 aufgebrachte Struktur aus einer Isolationsschicht 35 aufweist. Auf der Oberseite 6 des Halbleiterkörpers 5 ist nun eine Steuerstruktur mit einer Steuerelektrode 36 als isolierte Gateelektrode G zu sehen. Ferner ist als erste Elektrode 7 eine Sourceelektrode S und als zweite Elektrode 9 eine Drainelektrode D gezeigt. Die Isolationsschicht 35 besitzt Fenster 37 zu der Oberseite 6 des Halbleiterkörpers 5.
  • Die erste Elektrode 7 ist als Sourceelektrode S eines MOSFETs und die zweite Elektrode 9 ist als Drainelektrode D in den Fenstern 37 angeordnet, um die oberflächennahen Zonen 8 bzw. 10 zu kontaktieren. Außerdem sind die Feldplattenkontakte 34a, 34b und 34c in Fenstern 37 der Isolationsschicht 35 angeordnet und kontaktieren die Feldplatten 12a, 12b und 12c und die ersten Bereiche 19a, 19b und 19c sowie auch die zweiten Bereiche 16a, 16b und 16c der Kopplungsstrukturen 4a, 4b und 4c. Die Feldplattenkontakte 34a, 34b und 34c können als Elektroden oder ohmsche Verbindungselemente auch in der Isolationsschicht 35 vergraben sein.
  • 14 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Halbleiterbauelementbereich 57 mit über Maskierungstechnik eingebrachter Kopplungsstruktur 4 auf einer lateral angeordneten Driftstrecke 11. Die nicht gezeigte erste Elektrode ist in dieser Darstellung links und die nicht gezeigte zweite Elektrode ist rechts von dem dargestellten Halbleiterbauelementbereich 57 angeordnet. Der sogenannte „low voltage point” 65 befindet sich somit auf dem linken Ende eines in die horizontale Driftstrecke 11 einzubringenden floatenden komplementären ersten Bereichs 19. Zunächst wird, wie in 14a) gezeigt, ein Fenster 67 in eine Oxidschicht 68 auf der Oberseite 6 eines Halbleiterkörpers 5 eingebracht und in Pfeilrichtung Z ein Akzeptormaterial wie Bor in das n–-leitende Material der Driftstrecke 11 implantiert und eindiffundiert. Zur Maskierung kann ebenfalls eine Fotolackmaske oder eine andere strukturierte Hilfsschicht verwendet werden, welche z. B. auf einer dünnen Oxidschicht aufliegen kann. Nach Erreichen einer in 14b) gezeigten vorgegebenen Tiefe des ersten floatenden Bereichs 19 wird das Fenster 67, wie in 14c) gezeigt, teilweise mit einem Maskierungsmaterial 69, z. B. Fotolack, abgedeckt und in die verbleibende Fensteröffnung ein zweiter Bereich 16 durch Implantieren und Aktivieren oder leichtes Diffundieren von Donatormaterial wie Arsen oder Phosphor hochdotiert. Anschließend wird ein leitender Kontakt in dem Fenster 67 abgeschieden, der mindestens einen der beiden Bereiche 16 oder 19 kontaktiert. wobei jedoch in dem Fall eines ohmschen Übergangs von dem n*-leitendem Bereich zum n-leitenden Material der Driftzone 11, vorzugsweise lediglich der n+-leitende Bereich kontaktiert wird. Mit diesem leitenden Kontakt können sowohl vertikale Feldplatten in Driftstrecken als auch horizontale Feldplatten auf Hochvolt-Feldplattenrändern elektrisch verbunden werden.
  • Dieser zweite Bereich 16 wird wie hier gezeigt gegenüber der zweiten Elektrode durch den ersten Bereich 19 im Sperrfall abgeschirmt, ermöglicht jedoch einen Durchgreifeffekt beim Umschalten in den Durchlassfall. Alternativ kann, wie es 14d) zeigt, nach der Borimplantation ein Spacer 73 in dem Fenster 67 ausgebildet werden, so dass die Ausdiffusion von Bor eventuell entfallen kann, so dass lediglich ein Ausheilen und Aktivieren der Störstellen nach einer Ionenimplantation erforderlich ist. Auch kann die Ausdiffusion in einem Schritt erfolgen, wenn Dotierstoffe eingesetzt werden, deren Diffusionskoeffizienten stark unterschiedlich sind wie beispielweise bei Arsen und Bor. Ähnliche Prozessfolgen können für den Fall, dass n+-leitende Bereiche direkt mit der Driftzone in Kontakt stehen, durchgeführt werden.
  • Die 15 bis 20 zeigen in einer Übersicht schematisch die möglichen Variationen der Kopplung zwischen Feldplatten 12 und oberflächennahen hochdotierten Bereichen 16 und 19, sowie der Kopplung der oberflächennahen Bereiche 16 und 19 untereinander. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorgehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
  • Dabei ist ein Halbleiterkörper mit 5, eine Isolationsschicht im Feldplattentrench mit 24, eine Driftstrecke mit 11, eine Feldplatte mit 12 und ein Feldplattenkontakt mit 34 in den 15 bis 20 gekennzeichnet. Ein erster komplementär zur Driftstrecke 11 hochdotierter Bereich ist mit 19 und ein zweiter hochdotierter Bereich gleichen Leitungstyps wie die Driftstrecke ist mit 16 gekennzeichnet. Die Position des ”low voltage point” ist mit 65 und ein Ladungsträger-Generationsgebiet ist mit 74 markiert.
  • In den ersten drei Variationen gemäß den 15, 16 und 17 wird der sogenannte ”punch through effect” genutzt, wobei jeweils der zweite Bereich 16 innerhalb des ersten Bereichs 19 angeordnet ist und von diesem vollständig umgeben wird. In allen drei ersten Varianten gemäß den 15 bis 17 ist der zweite Bereich 16 asymmetrisch im ersten Bereich 19 angeordnet und zum ”low voltage point” hin verschoben.
  • Die ersten drei varianten unterscheiden sich dadurch, dass in 15 der pn-Übergang zwischen Bereich 16 und Bereich 19 durch einen ohmschen Feldplattenkontakt 34 kurzgeschlossen ist. In 16 ist die Feldplatte 12 lediglich mit dem zweiten Bereich 16 ohmsch über den Feldplattenkontakt 34 elektrisch verbunden, sodass eine wirksame Zenerklemmung mit geringer Zenerspannung zwischen erstem Bereich 19 und zweitem Bereich 16 auftritt. In der dritten Variante gemäß 17 wird der zweite Bereich durch ein metallisches oder ein anderes ladungsträgergenerierendes Gebiet 74 realisiert. Die Kopplung zwischen dem ersten Bereich 19 und dem zweiten Bereich wird nun durch die Eigenschaften des generierenden Gebiets 74 selbst bewirkt. Dabei kann auch der Feldplattenkontakt 34 das metallische oder ladungsträgergenerierende Gebiet 74 bilden.
  • In allen drei weiteren Varianten gemäß 18 bis 20 liegt der zweite Bereich 16 auf dem ”low voltage point” der Driftstrecke 11 und ist in Kontakt mit der Driftstrecke 11.
  • Diese drei weiteren Varianten unterscheiden sich dadurch, dass gemäß 18 ein ohmscher Kontakt durch den Feldplattenkontakt 34 die beiden Bereiche 16 und 19 kurzschließt. Gemäß 19 steht der Feldplattenkontakt 34 lediglich mit dem zweiten Bereich in ohmschem Kontakt. In der sechsten Variante gemäß 20 ist zwischen dem ersten Bereich 19 und den zweiten Bereich 16 ein Gebiet 74 mit lokalen Generationszentren angeordnet, sodass die Dopplung durch das generierende Gebiet erfolgt, wobei sich die Spannungen zwischen erstem und zweitem Bereich nur minimal unterscheiden können.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Halbleiterbauelement (Ausführungsform)
    2
    Halbleiterbauelement (Ausführungsform)
    3
    Halbleiterbauelement (Ausführungsform)
    4
    Kopplungsstruktur
    5
    Halbleiterkörper
    6
    Oberseite des Halbleiterkörpers
    7
    erste Elektrode
    8
    erste Zone
    9
    zweite Elektrode
    10
    zweite Zone
    11
    Driftstrecke
    12
    Feldplatte
    13
    Potentialverteilung
    14
    Leiterbahn
    15
    Ringleitung
    16
    zweiter Bereich
    17
    Ende der Feldplatte zur 1. Elektrode hin (sourceseitig)
    18
    Ende der Feldplatte zur 2. Elektrode hin (drainseitig)
    19
    erster Bereich
    20
    pn-Übergang zwischen Driftstrecke und erstem Bereich
    21
    Grabenstruktur
    22
    Grabenwand
    23
    Grabenwand
    24
    isolierende Schicht
    25
    Gruppe von Feldplatten
    26
    Gruppe von Feldplatten
    27
    Gruppe von Feldplatten
    28
    äußerer Ring der Ringstruktur
    29
    Randbereich bzw. Randstruktur
    30
    Randbereich bzw. Randstruktur
    31
    innere Ringelektrode
    32
    runder Eckbereich
    33
    Bodyzone
    34
    Feldplattenkontakt
    35
    Isolationsschicht
    36
    Steuerelektrode
    37
    Fenster
    38
    p–-leitendes Gebiet
    39
    Äquipatentiallinie
    40
    Halbleiterbauelement (Ausführungsform)
    43
    Gateoxid
    44
    Grabenstruktur (für „bubbles”)
    50
    Halbleiterbauelement (Ausführungsform)
    52
    Feldplattenentladestruktur
    57
    Halbleiterbauelementbereich
    60
    Halbleiterbauelement (Ausführungsform)
    65
    „low voltage point”
    67
    Fenster
    68
    Oxidschicht
    69
    Maskierungsmaterial
    70
    Halbleiterbauelement (Ausführungsform)
    71
    pn- bzw. n+p-Übergang zwischen 1. und 2. Bereich
    72
    Unterseite de Halbleiterkörpers
    73
    Spacer
    74
    Ladungsträger generierendes Gebiet
    d
    Driftstreckenlänge
    d11
    Driftstreckenlänge
    d12
    Driftstreckenlänge
    d13
    Driftstreckenlänge
    D
    Drainelektrode
    F
    Emitterelektrode
    G
    Gateelektrode
    KE
    Kollektorelektrode
    S
    Sourceelektrode
    Z
    Pfeilrichtung

Claims (39)

  1. Halbleiterbauelement aufweisend – einen Halbleiterkörper (5) mit – einer ersten Elektrode (7) des Halbleiterkörpers (5), die mit einer ersten oberflächennahen Zone (8) des Halbleiterkörpers (5) elektrisch in Verbindung steht, – einer zweiten Elektrode (9), die mit einer zweiten Zone (10) des Halbleiterkörpers (5) elektrisch in Verbindung steht, – einer Driftstrecke (11), die in dem Halbleiterkörper (5) zwischen der ersten und der zweiten Elektrode (7, 9) angeordnet ist, – eine Kopplungsstruktur (4) für mindestens eine in der Driftstrecke angeordnete Feldplatte (12), – wobei die Kopplungsstruktur (4) einen floatenden komplementär zu der Driftstrecke dotierten ersten Bereich (19) und einen in dem ersten Bereich angeordneten zweiten Bereich (16) aufweist, der einen lokal begrenzten Durchgreifeffekt zur Driftstrecke aufweist, und – wobei die Feldplatte (12) mit dem ersten und/oder dem zweiten Bereich (19, 16) elektrisch in Verbindung steht.
  2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei der zweite Bereich (16) innerhalb des ersten Bereichs (19) derart angeordnet ist, dass der zweite Bereich (16) zum ”low voltage point” der Driftstrecke 11 den geringst möglichen Abstand aufweist.
  3. Halbleiterbauelement aufweisend – einen Halbleiterkörper (5) mit – einer ersten Elektrode (7) des Halbleiterkörpers (5), die mit einer ersten oberflächennahen Zone (8) des Halbleiterkörpers (5) elektrisch in Verbindung steht, – einer zweiten Elektrode (9), die mit einer zweiten Zone (10) des Halbleiterkörpers (5) elektrisch in Verbindung steht, – einer Driftstrecke (11), die in dem Halbleiterkörper (5) zwischen der ersten und der zweiten Elektrode (7, 9) angeordnet ist, – eine Kopplungsstruktur (4) für mindestens eine in der Driftstrecke angeordnete Feldplatte (12), – wobei die Kopplungsstruktur (4) einen floatenden komplementär zu der Driftstrecke dotierten ersten Bereich (19) und einen in dem ersten Bereich teilweise angeordneten zweiten Bereich (16) aufweist, der einen ohmschen Kontakt zur Driftstrecke aufweist, und – wobei die Feldplatte (12) mindestens mit dem zweiten Bereich (16) elektrisch in Verbindung steht.
  4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der zweite Bereich (16) in den ersten Bereich eingebettet ist.
  5. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kopplungsstruktur (4) als zweiten Bereich (16) einen Ladungsträger injizierenden oder generierenden Bereich aufweist, der hochdotiert ist und den gleichen Ladungsträgertyp wie die Driftstrecke (11) aufweist und der gegenüber der zweiten Elektrode (9) durch den ersten komplementär dotierten Bereich (19) im Sperrfall abgeschirmt ist.
  6. Halbleiterbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen dem hochdotierten zweiten Bereich (16) und komplementär dotiertem ersten Bereich (19) ein pn-Übergang (71) angeordnet ist.
  7. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1, 4 bis 6, wobei die Kopplungsstruktur (4) in dem zweiten Bereich (16) Fremdatome oder Störstellen aufweist, die Generationszentren darstellen.
  8. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1, 4 bis 6, wobei die Kopplungsstruktur (4) in dem zweiten Bereich (16) Fremdatome oder Störstellen aufweist, die wie ein ohmscher Kontakt zum umgebenden ersten Bereich (19) wirken.
  9. Halbleiterbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste komplementär dotierte Bereich (19) und der zweite Bereich (16) bei lateraler Anordnung der ersten und der zweiten Elektrode (7, 9) in einem oberflächennahen Bereich des Halbleiterkörpers (5) angeordnet sind.
  10. Halbleiterbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Feldplatten (12) mit Kopplungsstruktur (4) bei lateralem Strompfad zwischen der ersten und der zweiten Elektrode (7, 9) lateral hintereinander in der Driftstrecke (11) zwischen erster und zweiter Elektrode (7, 9) angeordnet sind.
  11. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei der erste komplementär dotierte Bereich (19) und der zweite Bereich (16) in der Driftstrecke (11) bei lateraler Anordnung der ersten und der zweiten Elektrode (7, 9) derart angeordnet sind, dass der erste Bereich (19) in Richtung auf die zweite Elektrode (9) und der zweite Bereich (16) in Richtung auf die erste Elektrode (7) ausgerichtet ist.
  12. Halbleiterbauelement mit Feldplattenentladestruktur (52) aufweisend: – einen Halbleiterkörper (5) mit – einer ersten Elektrode (7) des Halbleiterkörpers (5), die mit einer ersten oberflächennahen Zone (8) des Halbleiterkörpers (5) elektrisch in Verbindung steht, – einer zweiten Elektrode (9), die mit einer zweiten Zone (10) des Halbleiterkörpers (5) elektrisch in Verbindung steht, – einer Driftstrecke (11), die in dem Halbleiterkörper (5) zwischen der ersten und der zweiten Elektrode (7, 9) angeordnet ist, – Feldplatten (12), die von der Driftstrecke (11) isoliert sind, wobei die Feldplatten (12) lateral ausgerichtet sind und vertikal in die Driftstrecke (11) hineinragen, – eine Feldplattenentladestruktur (52), über welche die Feldplatten (12) durch einen lokal begrenzten Durchgreifeffekt oder einen ohmschen Kontakt zur Driftstrecke gekoppelt sind, und wobei mindestens eine bei gleicher Driftstreckenlänge angeordnete elektrisch leitende Leiterbahn (14) auf der Oberseite (6) des Halbleiterkörpers (5) wenigstens zwei Feldplatten (12) elektrisch verbindet, wobei die Feldplattenentladestruktur (52) mit ihren Leiterbahnen (14) senkrecht zur lateralen Richtung der Feldplatten (12) ausgerichtet ist und die Feldplatten (12) sowie mindestens einen hochdotierten zweiten Bereich (16) vom gleichen Leitungstyp wie die Driftstrecke (11) kontaktiert und wobei mehrere Feldplatten (12) lateral hintereinander in Gruppen (25, 26, 27) auf unterschiedlichen Driftstreckenlängen (d11, d12, d13) der Driftstrecke (11) angeordnet sind und die Entladestruktur (52) für jede Gruppe (25, 26, 27) eine Leiterbahn (14) vorsieht, welche mindestens zwei Feldplatten (12) jeweils einer Gruppe bei gleicher Driftstreckenlänge (d11, d12, d13) elektrisch verbindet.
  13. Halbleiterbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Feldplatten (12) ein erstes und ein zweites Ende (17, 18) aufweisen, wobei das erste Ende (17) zur ersten Elektrode hin und das zweite Ende (18) zur zweiten Elektrode (9) hin ausgerichtet sind, und wobei die Leiterbahnen (14) der Feldplattenentladestruktur (52) die Feldplatten (12) nahe ihrer ersten Enden (17) gruppenweise oder in einer Ringleitung (15) kontaktieren.
  14. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Feldplatten (12) in einer Grabenstruktur (21) angeordnet sind, wobei die Grabenwände (22, 23) eine isolierende Schicht (24) aufweisen und die Grabenstruktur (21) mit einem elektrisch leitenden Material mindestens teilweise aufgefüllt ist.
  15. Halbleiterbauelement nach Anspruch 14, wobei das elektrisch leitende Material der Feldplatten (12) ein Metall aufweist.
  16. Halbleiterbauelement nach Anspruch 14, wobei das elektrisch leitende Material der Feldplatten (12) ein hochdotiertes Polysilizium aufweist.
  17. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die isolierende Schicht (24) Siliziumdioxid oder Siliziumnitrid aufweist.
  18. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die erste und die zweite Elektrode (7, 9) Kammstrukturen mit Kammrücken und senkrecht zum Kammrücken angeordneten Kammstegen aufweisen, wobei die Kammstege der Kammstrukturen ineinander angeordnet sind und zwischen den Kammstegen eine laterale Driftstrecke (11) ausbilden, in welche die von der Driftstrecke (11) isolierten Feldplatten (12) lateral ausgerichtet vertikal hineinragen, während die Leiterbahnen (14) der Entladestruktur (52) mäanderförmig zwischen den Kammstegen die Feldplatten (12) untereinander bei gleichen Driftstreckenlängen (d11, d12, d13) elektrisch verbinden.
  19. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die erste und die zweite Elektrode (7, 9) Ringstrukturen aufweisen, wobei die erste Elektrode (7) einen äußeren Ring (28) entlang der Randbereiche (29, 30) der Oberseite (6) des Halbleiterkörpers (5) und die zweite Elektrode (9) einen inneren Ring (31) bilden und zwischen den Ringen (28, 31) eine laterale Driftstrecke (11) ausbilden, in welche die von der Driftstrecke (11) isolierten Feldplatten (12) in den runden Eckbereichen (32) der Ringstruktur radial ausgerichtet und auf den geraden Randbereichen (29, 30) lateral ausgerichtet vertikal hineinragen, während die Leiterbahnen (14) der Entladestruktur (52) ringförmig zwischen den Ringstrukturen die Feldplatten (12) untereinander bei gleichen Driftstreckenlangen (d11, d12, d13) elektrisch verbinden.
  20. Verfahren zur Herstellung von mehreren Halbleiterchips für Halbleiterbauelemente (1, 2, 3) mit Feldplattenkopplungsstruktur (4) zu einer Driftstrecke (11), wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist: – Präparieren eines Halbleiterwafers aus einem Halbleiterkörper (5) mit Halbleiterbauteilstrukturen in Halbleiterchippositionen, die für laterale Dioden-, MOSFET- und/oder IGBT-Strukturen mit einer lateralen Driftstrecke (11) zwischen einer ersten oberflächennahen Zone (8) des Halbleiterkörpers (5) und einer zweiten oberflächennahen Zone (10) des Halbleiterkörpers (5) sowie für eine erste Elektrode (7) bzw. eine zweite Elektrode (9) vorgesehen sind; – Einbringen von Dotierstoffen komplementären Leitungstyps zu der Driftstrecke (11) bei gleichen Driftstreckenlängen (d11) für floatende erste Bereiche (19) in die Driftstrecke; – Einbringen von Dotierstoffen gleichen Leitungstyps zu der Driftstrecke (11) bei gleichen Driftstreckenlängen (d11) in höherer Konzentration als die Driftstrecke (11) für hochdotierte zweite Bereiche (16) als Kopplungsstruktur (4) nahe einem so genannten ”low voltage point” (65) des ersten Bereichs (19); – Einbringen von lateral ausgerichteten vertikalen Grabenstrukturen (21) in die laterale Driftstrecke (11), die sich bis in die Kopplungsstruktur (4) erstrecken; – Abscheiden einer isolierenden Schicht auf den Wänden (22, 23) der Grabenstrukturen (21); – Auffüllen der Grabenstrukturen (21) mit einem leitenden Material zu Feldplatten (12); – Vollenden der lateralen Dioden-, MOSFET- und/oder IGBT-Strukturen.
  21. Verfahren zur Herstellung von mehreren Halbleiterbauelementen, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist: – Herstellung eines Halbleiterwafers mit mehreren Halbleiterchips für Halbleiterbauelemente (1, 2, 3) mit Feldplattenkopplungsstruktur (4) gemäß Anspruch 20; – Auftrennen des Halbleiterwafers in Halbleiterchips; – Aufbringen der Halbleiterchips auf einen Bauelementträger mit mehreren Außenkontakten in mehreren Halbleiterbauteilpositionen; – Verbinden der Elektroden der Halbleiterchips mit Kontaktanschlussflächen, die mit Außenkontakten elektrisch in Verbindung stehen; – Aufbringen eines Halbleiterbauelementgehäuses unter Einschließen der einzelnen Halbleiterchips und der Verbindungselemente; – Auftrennen des Bauelementträgers in einzelne Halbleiterbauelemente (1, 2, 3) mit Feldplattenkopplungsstruktur (4).
  22. Verfahren nach Anspruch 20 oder Anspruch 21, wobei der zweite Bereich (16) in den ersten Bereich (19) derart eingebracht wird, dass der zweite Bereich (16) von dem ersten Bereich (19) umhüllt wird.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei der erste Bereich (19) in den Halbleiterkörper (5) von der Oberseite aus derart tief eingebracht wird, dass der danach einzubringende zweite Bereich (16) vor einer Raumladungszone zwischen einer aufzubringenden ersten und einer zweiten Elektrode (7, 9) abgeschirmt ist.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, wobei die komplementar dotierten ersten Bereiche (19) unter Bildung eines pn-Übergangs (20) zu dem Driftstreckenmaterial vor dem Einbringen von Dotierstoffen gleicher Leitfähigkeit wie die Driftstrecke (11) eingebracht werden und mit dem Einbringen der zweiten Bereiche (16) weitere pn-Übergänge mit geringeren Sperreigenschaften zwischen ersten und zweiten Bereichen (19, 16) entstehen, so dass ein Durchgreifeffekt genutzt werden kann.
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, wobei auf dem Halbleiterkörper erste und zweite Elektroden (7, 9) und Leiterbahnen (14) einer Entladestruktur (52) abgeschieden werden, wobei die Feldplatten (12) über die Leiterbahnen (14) bei gleichen Driftstreckenlängen (d11) elektrisch verbunden werden.
  26. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, wobei vor dem Einbringen von Dotierstoffen zunächst eine strukturierte maskierende Schicht (69) auf den Halbleiterwafer aufgebracht wird, welche die Oberflächenbereiche des Halbleiterkörpers (5) abdeckt, die vor einem Eindringen von Dotierstoff geschützt werden.
  27. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 26, wobei für das Einbringen des komplementär dotierten ersten Bereichs (19) eine maskierende Schicht mit breiteren Fenstern (67) zum Eindringen von Dotierstoff aufgebracht wird als für das Einbringen des hochdotierten zweiten Bereichs (16), für den eine maskierende Schicht (69) mit zur ersten Elektrode (7) hin versetzten Fenstern (67) vorgesehen wird.
  28. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 27, wobei zum Einbringen von Dotierstoffen eine Ionenimplantation mit anschließender Diffusion der eingebrachten Dotierstoffe durchgeführt wird.
  29. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 28, wobei zum Einbringen von Dotierstoffen eine dotierstoffhaltige Schicht auf der mit Fenstern (67) strukturierten maskierenden Schicht (69) abgeschieden und anschließend eine Eindiffusion der Dotierstoffe in den Halbleiterwafer durchgeführt wird.
  30. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 29, wobei vor dem Einbringen von lateral ausgerichteten vertikalen Grabenstrukturen (21) in die laterale Driftstrecke (11) eine strukturierte maskierende Schicht auf den Halbleiterwafer aufgebracht wird, die Fenster in den Bereichen der Feldplatten aufweist.
  31. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 30, wobei zum Einbringen von lateral ausgerichteten vertikalen Grabenstrukturen (21) in die laterale Driftstrecke (11) eine anisotrope Ätzung von Driftstreckenmaterial durchgeführt wird.
  32. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 30, wobei zum Einbringen von lateral ausgerichteten vertikalen Grabenstrukturen (21) in die laterale Driftstrecke (11) eine trockene reaktive Ionenätzung durchgeführt wird.
  33. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 32, wobei zum Abscheiden einer isolierenden Schicht (24) auf den Wanden (22, 23) der Grabenstrukturen (21) eine isotrope Oxidation von Driftstreckenmaterial durchgeführt wird.
  34. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 32, wobei Siliziumnitrid auf den Grabenwänden (22, 23) abgeschieden wird.
  35. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 34, wobei zum Auffüllen der Grabenstrukturen (21) mit einem leitenden Material ein hochdotiertes leitendes Polysilizium abgeschieden wird.
  36. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 34, wobei zum Auffüllen der Grabenstrukturen (21) mit einem leitenden Material ein Metall chemisch oder galvanisch abgeschieden wird.
  37. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 36, wobei zum Abscheiden von Elektroden (7, 9) oder Leiterbahnen (14) der Entladestruktur (52) eine stromlose chemische oder eine elektrolytische Metallabscheidung durchgeführt wird.
  38. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 36, wobei zum Abscheiden von Leiterbahnen (14) der Entladestruktur (52) eine Abscheidung von hochdotiertem Polysilizium durchgeführt wird, indem ein gleichmäßiges Abscheiden von Polysilizium auf dem ganzen Halbleiterwafer und ein anschließendes maskiertes Rückätzen durchgeführt wird.
  39. Verfahren nach einem der Anspruche 20 bis 36, wobei zum Abscheiden von Leiterbahnen (14) der Entladestruktur (52) eine Abscheidung von Aluminium durchgeführt wird.
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