DE102011051597B4 - Hochspannungsbipolartransistor mit grabenfeldplatte, verfahren zum herstellen einer bipolarstruktur, integrierte transistorstruktur und integrierte schaltung - Google Patents

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Abstract

Bipolartransistorstruktur, umfassend: eine Epitaxialschicht (102) auf einem Halbleitersubstrat (104); ein in der Epitaxialschicht (102) ausgebildetes Bipolartransistorbauelement mit einer Basis (106), einem Emitter (108) und einem Kollektor, die in der Epitaxialschicht (102) ausgebildet sind; eine in der Epitaxialschicht (102) benachbart zu mindestens zwei gegenüberliegenden seitlichen Seiten (120, 122) des Bipolartransistorbauelements ausgebildete Grabenstruktur (118), wobei die Grabenstruktur (118) eine durch ein Isoliermaterial (126) von der Epitaxialschicht (102) beabstandete Feldplatte (124) enthält; einen mit der Basis (106) des Bipolartransistorbauelements verbundenen Basiskontakt (110); einen mit dem Emitter (108) des Bipolartransistorbauelements verbundenen und von dem Basiskontakt (110) isolierten Emitterkontakt (112) und eine elektrische Verbindung (116) zwischen dem Emitterkontakt (112) und der Feldplatte (124).

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Durchschlagspannung eines Leistungs-MOS-Bauelements (Metalloxid-Halbleiter) wie etwa eines VDMOS-Transistors (Vertically Diffused Metal Oxide Semiconductor) kann je nach der zum Herstellen des Bauelements verwendeten Technologie im Bereich zwischen etwa 30 V bis mehreren hundert Volt (z. B. 100 V bis 200 V) liegen. Bei Drainspannungen über der Durchschlagspannung fließt in einem DMOS-Bauelement eine sehr große Strommenge. Dieser Zustand wird in der Regel als Lawinendurchschlag oder Lawinendurchbruch bezeichnet. Ein Lawinendurchschlag zerstört Leistungs-DMOS-Bauelemente falls er nicht vermindert wird.
  • Für einen Bipolartransistor wird die größte Betriebsspannung in der Regel auf einen Wert unter der Durchschlagspannung (Vcbo) der Kollektor-Basis-Diode begrenzt und für ein Bipolarbauelement mit einer potentialfreien Basis über der Kollektor-Emitter-Durchschlagspannung (Viceo). Es kann zu einer Bauelementinstabilität kommen, wenn sich ein Bipolarbauelement im aktiven Betrieb zwischen Viceo und Vcbo befindet. Wenn Vce über eine bestimmte kritische Spannung ansteigt, tritt das Bipolarbauelement in einen Hochstromzustand ein. Der Hochstromzustand wird durch eine Bipolarverstärkung des Stoßionisationsstroms angetrieben, der in dem Basis-Kollektor-Raumladungsgebiet des Bauelements generiert wird. In einigen Fällen kann das Bipolarbauelement in eine seitliche Instabilität oder eine Pinch-in-Instabilität übergehen, wo der Stromfluss an dem von den Basiskontakten am weitesten weg liegenden Punkt in einen sehr schmalen Kanal einschnürt. Das Bipolarbauelement kann in eine vertikale Instabilität oder einen Plasmazustand eintreten, wobei die Basis und das Basis-Kollektor-Raumladungsgebiet mit Trägern (bzw. Ladungsträgern) von beiden Arten überflutet ist. Dieser Zustand entspricht der Viceo-Durchschlagspannung für das abgeschaltete Bauelement. In diesem Zustand und je nach den Biasbedingungen an Basis und Emitter kann der Gesamtstrom aufgrund einer effektiven Reduktion des elektrischen Spitzenfelds durch die Träger, die das Basis-Kollektor-Raumladungsgebiet überfluten, immer noch durch das Bauelement selbst begrenzt werden. Jeder dieser Hochstromzustände führt zu einem oszillierenden Verhalten mit recht hohen Amplituden an Emitter und Basis. Selbst falls das Bipolarbauelement selbst in diesem oszillierenden Zustand nicht zerstört wird, stellen diese Schwingungen eine sehr ernsthafte Gefahr für andere Niederspannungsbauelemente in benachbarten Schaltungsblocks dar und sollten vermieden werden.
  • Wegen dieser Effekte ist die Arbeitsspannung eines Bipolartransistors kleiner als die eines entsprechenden unipolaren Bauelements wie etwa eines in der gleichen epitaxialen Halbleiterschicht konstruierten vertikalen DMOS. Dies begrenzt die Technologiespannung einer integrierten Leistungstechnologie, die sowohl Leistungs- als auch Bipolartransistoren auf dem gleichen Chip (engl. die) bereitstellt, und stellt somit eine strenge Einschränkung für die Optimierung der Technologie dar, insbesondere bezüglich des DMOS-Einschaltwiderstands. Im Grunde muss zwischen einer stark dotierten dünnen Epitaxialschicht, die für Leistungstransistoren günstig ist, und einer schwächer dotierten dickeren Epitaxialschicht, die für Bipolartransistoren vorteilhaft ist, ein Kompromiss getroffen werden.
  • Existierende Leistungstechnologien insbesondere von dem CMOS-DMOS-Typ (d. h. ein vertikaler DMOS mit einer gemeinsamen Drainelektrode auf dem Substrat) müssen sehr aufpassen, ein Auslösen von parasitären Substratbipolartransistoren zu vermeiden und die maximale Kollektorspannung während eines aktiven Betriebs der parasitären Substratbipolartransistoren zu steuern. Außerdem ist die kleinste nutzbare Dicke der Epitaxialschicht ein hochwichtiger Optimierungsparameter für den Einschaltwiderstand eines DMOS-Bauelements, und sie kann durch die parasitären Substratbipolartransistoren beschränkt werden. Bei einigen Leistungsanwendungen können SOI-Technologien (Silicon-On-Insulator) verwendet werden, wobei Bauelemente dielektrisch isoliert sind und somit leichter individuell optimiert werden können. SOI kostet jedoch mehr als Nicht-SOI-Technologien. Bei fortgeschrittenen Bipolartechnologien wird eine tiefe Grabenisolation und/oder eine flache Grabenisolation verwendet, um das Bipolarbauelement abzuschließen, aber nicht als ein konstruktives Element des Kernbipolartransistors. Stattdessen werden die Grabenstrukturen nur für die seitliche Isolation verwendet und beeinflussen nicht die elektrischen Charakteristika des Kernbipolartransistors.
  • US 7 132 344 B1 beschreibt einen Bipolartransistor mit in einer Si-Epitaxialschicht ausgebildetem Kollektor und einer SiGe-Basis oberhalb dieser Epitaxialschicht. Ein polykristalliner Emitterkontakt sitzt auf der SiGe-Basis. Benachbart zum Bipolartransistor sind Gräben mit Feldplatten vorgesehen.
  • DE 10 2004 052 610 A1 beschreibt einen unipolaren Leistungstransistor mit mehreren Transistorzellen.
  • DE 11 2004 002 608 T5 beschreibt ein Halbleiterbauelement mit mehreren vertikalen Transistorzellen.
  • In der DE 10 2004 024 887 A1 ist ein Transistor mit einem Zellenfeld mit mehreren Transistorzellen und einem als Temperatursensor dienenden Bipolartransistor beschrieben.
  • KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Vor diesem Hintergrund werden eine Bipolartransistorstruktur nach Anspruch 1, ein Verfahren zum Herstellen einer Bipolartransistorstruktur nach Anspruch 15, eine integrierte Transistorstruktur nach Anspruch 20, und eine integrierte Schaltung nach Anspruch 26 bereitgestellt.
  • Gemäß einer Ausführungsform einer Bipolartransistorstruktur enthält die Struktur eine Epitaxialschicht auf einem Halbleitersubstrat, ein in der Epitaxialschicht ausgebildetes Bipolartransistorbauelement mit einer Basis, einem Emitter und einem Kollektor, die in der Epitaxialschicht ausgebildet sind, und eine in der Epitaxialschicht benachbart zu mindestens zwei gegenüberliegenden seitlichen Seiten des Bipolartransistorbauelements ausgebildete Grabenstruktur. Die Grabenstruktur enthält eine durch ein Isoliermaterial von der Epitaxialschicht beabstandete Feldplatte. Ein Basiskontakt ist mit der Basis des Bipolartransistorbauelements verbunden, und ein Emitterkontakt ist mit dem Emitter des Bipolartransistorbauelements verbunden. Der Emitterkontakt ist von dem Basiskontakt isoliert. Eine elektrische Verbindung ist zwischen dem Emitterkontakt und der Feldplatte vorgesehen.
  • Gemäß einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen einer Bipolartransistorstruktur beinhaltet das Verfahren das Ausbilden einer Epitaxialschicht auf einem Halbleitersubstrat, das Ausbilden eines Bipolartransistorbauelements in der Epitaxialschicht mit einer Basis, einem Emitter und einem Kollektor, und das Ausbilden einer Grabenstruktur in der Epitaxialschicht benachbart zu mindestens zwei gegenüberliegenden seitlichen Seiten des Bipolartransistorbauelements. Die Grabenstruktur enthält eine durch ein Isoliermaterial von der Epitaxialschicht beabstandete Feldplatte. Das Verfahren beinhaltet weiterhin das Verbinden eines Basiskontakts mit der Basis des Bipolartransistorbauelements und Verbinden eines Emitterkontakts mit dem Emitter des Bipolartransistorbauelements, so dass der Emitterkontakt und der Basiskontakt voneinander isoliert sind. Eine elektrische Verbindung wird zwischen dem Emitterkontakt und der Feldplatte ausgebildet.
  • Gemäß einer Ausführungsform einer integrierten Transistorstruktur enthält die Struktur Folgendes: eine Epitaxialschicht auf einem Halbleitersubstrat, einen in einem ersten Gebiet der Epitaxialschicht ausgebildeten Leistungstransistor mit einem Draingebiet, einem Sourcegebiet und einem an das Sourcegebiet kurzgeschlossenen Bodygebiet, und einen in einem zweiten Gebiet der Epitaxialschicht von dem Leistungstransistor beabstandet ausgebildeten Bipolartransistor. Eine erste Grabenstruktur ist in der Epitaxialschicht benachbart zu mindestens zwei gegenüberliegenden seitlichen Seiten des Leistungstransistors ausgebildet. Die erste Grabenstruktur enthält eine durch ein Isoliermaterial von einem Kanalgebiet des Leistungstransistors beabstandete Gateelektrode. Eine zweite Grabenstruktur ist in der Epitaxialschicht benachbart zu mindestens zwei gegenüberliegenden seitlichen Seiten des Bipolartransistors ausgebildet. Die zweite Grabenstruktur enthält eine durch ein Isoliermaterial von der Epitaxialschicht beabstandete Grabenelektrode. Die Gateelektrode, die Basis des Bipolartransistors und der Emitter des Bipolartransistors sind mit voneinander isolierten verschiedenen Kontakten verbunden. Der Emitter und die Grabenelektrode befinden sich auf dem gleichen Potential.
  • Gemäß einer Ausführungsform einer integrierten Schaltung enthält die integrierte Schaltung einen vertikal diffundierten MOS-Leistungstransistor und einen in der gleichen Epitaxialhalbleiterschicht ausgebildeten Bipolartransistor. Der vertikal diffundierte MOS-Leistungstransistor weist ein zu einem Bodygebiet kurzgeschlossenes Sourcegebiet und eine durch ein Isoliermaterial von einem Kanalgebiet beabstandete Gateelektrode auf. Die Gateelektrode, die Basis des Bipolartransistors und der Emitter des Bipolartransistors sind mit elektrisch voneinander isolierten verschiedenen Kontakten verbunden. Mindestens zwei gegenüberliegende seitliche Seiten des Bipolartransistors befinden sich benachbart zu einer in der Epitaxialschicht ausgebildeten Grabenstruktur, die eine durch ein Isoliermaterial von der Epitaxialschicht beabstandete Grabenelektrode enthält. Der Emitter und die Grabenelektrode befinden sich auf dem gleichen Potential.
  • Der Fachmann erkennt bei der Lektüre der folgenden ausführlichen Beschreibung und bei der Betrachtung der beiliegenden Zeichnungen zusätzliche Merkmale und Vorteile.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Komponenten in den Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, wobei stattdessen die Betonung darauf gelegt wird, die Prinzipien der Erfindung darzustellen. Zudem bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugszahlen entsprechende Teile. Es zeigen:
  • 1 eine Draufsicht auf eine Bipolartransistorstruktur von oben gemäß einer Ausführungsform;
  • 2 eine schematische Querschnittsansicht des Bipolarbauelements in 1;
  • 3 eine Draufsicht auf eine Bipolartransistorstruktur von oben gemäß einer weiteren Ausführungsform;
  • 4 eine Draufsicht auf eine Bipolartransistorstruktur von oben gemäß noch einer weiteren Ausführungsform;
  • 5 eine Draufsicht von oben auf eine Ausführungsform eines in einem anderen Gebiet der gleichen Epitaxialschicht wie ein Bipolartransistor auf dem gleichen Chip ausgebildeten Leistungstransistors;
  • 6 eine schematische Querschnittsansicht des Leistungstransistors in 5;
  • 7 eine Draufsicht von oben auf eine weitere Ausführungsform eines in einem anderen Gebiet der gleichen Epitaxialschicht wie ein Bipolartransistor auf dem gleichen Chip ausgebildeten Leistungstransistors;
  • 8 eine schematische Querschnittsansicht des Leistungstransistors in 7;
  • 9 eine schematische Querschnittsansicht einer Grabenstruktur bei mindestens zwei gegenüberliegenden seitlichen Seiten eines Bipolarbauelements gemäß einer Ausführungsform und
  • 10 eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Grabenstruktur bei mindestens zwei gegenüberliegenden seitlichen Seiten eines Bipolarbauelements.
  • 11 veranschaulicht Schaltungsdiagramme einer Ausführungsform von zwei Schaltungen, die das Bipolarbauelement in 1 verwenden.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Die hierin beschriebenen Ausführungsformen liefern ein Bauelementdesign, bei dem die die hierin zuvor erwähnten Instabilitäten antreibenden Einflüsse auf ein Minimum reduziert sind. Das Bauelement ist in eine Struktur von Mesa-Typ eingebettet, das heißt in schmale Siliziumstreifen zwischen Gräben, die eine Feldplatte enthalten. Die Mesa-Streifen reduzieren zusammen mit einer kleinen Emitter-Basis-Teilung die räumliche Erstreckung der individuellen Transistorzellen, wobei die verfügbaren Abstände für eine seitliche Instabilität minimiert werden.
  • 1 zeigt eine Draufsicht von oben auf eine Bipolartransistorstruktur 100 gemäß einer Ausführungsform. 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der Bipolartransistorstruktur 100 entlang der in 1 mit A-A' bezeichneten Linie. Die Bipolartransistorstruktur 100 enthält eine auf einem Halbleitersubstrat 104 aufgewachsene Epitaxialschicht 102, wie etwa ein Siliziumsubstrat oder ein Verbundhalbleitersubstrat. Ein Bipolartransistorbauelement ist in der Epitaxialschicht 102 ausgebildet. Das Bipolarbauelement weist einen Kollektor auf, der das Substrat 104 und den Abschnitt der Epitaxialschicht 102 zwischen dem Substrat 104 und einer Basis 106 enthält. Die Basis 106 befindet sich bei dem Kollektor, und ein Emitter 108 befindet sich bei der Basis 106, so dass die Basis 106 in einer Richtung senkrecht zu dem Substrat 104 zwischen dem Kollektor und dem Emitter 108 angeordnet ist. Die Basis 106 und der Emitter 108 besitzen gemäß dieser Ausführungsform die gleiche Querschnittsbreite.
  • Bei einigen Ausführungsformen sind das Substrat 104, die Epitaxialschicht 102 und der Emitter 108 n-dotiert und ist die Basis 106 p-dotiert. Bei anderen Ausführungsformen besitzen diese Gebiete des Bipolarbauelements die entgegengesetzten Dotierarten. Bei beiden Konfigurationen ist ein zum Beispiel aus Wolfram oder aus einem beliebigen anderen geeigneten Material hergestellter Basiskontakt 110 mit der Basis 106 verbunden und ist ein z. B. aus Wolfram oder aus einem beliebigen anderen geeigneten Material hergestellter Emitterkontakt 112 mit dem Emitter 108 verbunden und von dem Basiskontakt 110 isoliert, um einen ordnungsgemäßen Betrieb des Bipolarbauelements sicherzustellen. Die Basis 106 kann ein erstes Gebiet mit höherer Dotierkonzentration bei jedem Basiskontakt 110 und ansonsten eine niedrigere Dotierkonzentration aufweisen. Bei einer Ausführungsform liegt die Nettodosis der Basis 106 im Bereich von 0,5e13/cm2 bis 1e14/cm2. Alternativ kann die Basis 106 durchgehend eine allgemein gleichförmige Dotierkonzentration aufweisen. In 1 sind zwei Basiskontakte 110 gezeigt, doch kann eine beliebige gewünschte Anzahl von Basiskontakten bereitgestellt werden. Eine Basismetallverbindung 114 ist an jeden Basiskontakt 110 gekoppelt, und eine Emittermetallverbindung 116 ist analog an den Emitterkontakt 112 gekoppelt, um Kontaktanschlüsse für das Bipolarbauelement bereitzustellen. 2 zeigt das Bipolarbauelement lediglich zur Veranschaulichung von der oberen Oberfläche der Epitaxialschicht 102 zu dem Substrat 104, und somit sind in 2 die Kontakte 110/112 und die Metallverbindungen 114/116 nicht gezeigt.
  • Eine Grabenstruktur 118 ist in der Epitaxialschicht 102 bei mindestens zwei gegenüberliegenden seitlichen Seiten 120/122 des Bipolartransistorbauelements ausgebildet. Gemäß der in 1 gezeigten Ausführungsform umgibt die Grabenstruktur 118 das Bipolartransistorbauelement auf allen seitlichen Seiten des Bipolartransistorbauelements. Die Grabenstruktur 118 enthält eine durch ein Isoliermaterial 126 von der Epitaxialschicht 102 beabstandete Feldplatte 124. Ein zum Beispiel aus Polysilizium oder einem beliebigen anderen geeigneten Material hergestellter Feldplattenkontakt 128 ist mit der Feldplatte 124 der Grabenstruktur 118 verbunden. 1 zeigt eine elektrische Verbindung zwischen dem Emitterkontakt 112 und dem Feldplattenkontakt 128, so dass sich der Emitter 108 und die Feldplatte 124 auf dem gleichen Potential befinden. Dementsprechend können der Emitter 108 und die Feldplatte 124 an ein Potential von null oder ein negatives Potential gekoppelt werden, um eine optimale Leistung des Bipolarbauelements sicherzustellen. Die Feldplatte 124 bildet deshalb einen Teil des aktiven Bipolarbauelements, und die Grabenstruktur 118 wird für mehr als nur die Bauelementisolation verwendet.
  • Die Basis-Kollektor-Durchschlagspannung, die sich aus der Grabenfeldplattenkonstruktion ergibt, ist viel höher als die entsprechende vertikale Durchschlagspannung einer planaren Mulde für analoge Bauelemente. Als solches sind die Amplitude des elektrischen Felds und somit die Stoßionisation für eine gegebene Spannung auf ein Minimum reduziert. Außerdem ist die Grabenfeldplatte 124 gemäß dieser Ausführungsform elektrisch mit dem Emitter 108 verbunden, was sicherstellt, dass das parasitäre vertikale MOS-Bauelement nicht eingeschaltet wird. Außerdem stellt die Kapazität zwischen der Grabenfeldplatte 124 und dem Substrat 104 (d. h. dem Kollektor) ein Dämpfungselement vor Bauelementschwingungen dar. Bei einem ausreichend schmalen Mesa-Streifen befindet sich der Ort des größten elektrischen Felds an den inneren unteren Kanten der Grabenstruktur 118, und der Hauptbipolarstromweg befindet sich in der Mitte des Mesa-Gebiets, wie durch die Pfeile in 2 angezeigt, wodurch eine Stoßionisation innerhalb des Basis-Kollektor-Raumladungsgebiets auf ein Minimum reduziert wird.
  • Die Grabenstruktur 118 kann sich bis zu einer Tiefe DT im Bereich zwischen 1/3 und dem 1,5fachen der Dicke Tepi der Epitaxialschicht 102 in die Epitaxialschicht 102 erstrecken. Das Verhältnis zwischen der Breite WT der Grabenstruktur 118 und der Breite Wepi der Epitaxialschicht 102 in dem von der Grabenstruktur 118 umgebenen Gebiet der Epitaxialschicht 102 kann zwischen 2/1 und 1/2 liegen. Der zwischen der Basis 106 und dem Kollektor ausgebildete Übergang kann sich in der Epitaxialschicht 102 in einer Tiefe DJ zwischen 1/10 und 4/5 der Tiefe DT der Grabenstruktur 118 befinden. Bei einigen Ausführungsformen ist die Feldplatte 124 weiter weg von dem Substrat 104 dicker (TTU) und näher an dem Substrat 104 dünner (TTL), wie in 2 gezeigt.
  • 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Bipolartransistorstruktur 300 von oben gemäß einer weiteren Ausführungsform. Gemäß dieser Ausführungsform wird das Bipolartransistorbauelement aus mehreren in einer Epitaxialschicht (in 3 nicht sichtbar) ausgebildeten Transistorzellen 302 gebildet. Jede Transistorzelle 302 enthält einen (in 3 nicht sichtbaren) Kollektor, eine Basis 304 bei dem Kollektor und einen Emitter 306 bei der Basis 304, so dass die Basis 304 in einer Richtung senkrecht zu dem Substrat (in 3 nicht sichtbar) zwischen dem Kollektor und dem Emitter 306 angeordnet ist. Jede Transistorzelle 302 weist einen oder mehrere Basiskontakte 308 zum Kontaktieren der Basis 304 und einen oder mehrere Emitterkontakte 310 zum Kontaktieren des Emitters 306 jeder Transistorzelle 302 auf. Eine Grabenstruktur 312 enthält eine durch ein Isoliermaterial 316 von der Epitaxialschicht beabstandete Feldplatte 314. Eine elektrische Verbindung ist in 3 schematisch zwischen dem Emitterkontakt 310 jeder Transistorzelle 302 und der Feldplatte 314 der Grabenstruktur 312 gezeigt, so dass sich der Emitter 306 jeder Zelle 302 und die Feldplatte 314 auf dem gleichen Potential befinden. Die Grabenstruktur 312 umgibt jede Transistorzelle 302 auf allen seitlichen Seiten 318, 320, 322, 324 jeder Transistorzelle 302 gemäß dieser Ausführungsform, kann sich aber bei zwei gegenüberliegenden lateralen Seiten jeder Zelle für Offengrabentechnologien befinden. Die relativ schmalen Gebiete der Siliziumepitaxialschicht zwischen den Gräben, in denen das Bipolarbauelement ausgebildet ist, reduzieren die räumliche Erstreckung der individuellen Zellen, wobei die verfügbaren Abstände für eine seitliche Instabilität auf ein Minimum reduziert werden. Bei einigen Ausführungsformen kann das Breite-Länge-Verhältnis einer individuellen Emitterzelle im Bereich von 1:3 bis 1:20 liegen.
  • 4 zeigt eine Draufsicht auf eine Bipolartransistorstruktur 400 von oben gemäß noch einer weiteren Ausführungsform. Gemäß dieser Ausführungsform ist das Bipolartransistorbauelement aus mehreren, in einer Epitaxialschicht (in 4 nicht sichtbar) ausgebildeten Transistorzellen 402 ausgebildet. Jede Transistorzelle 402 enthält einen Kollektor (in 4 nicht sichtbar), eine Basis 404 bei dem Kollektor und einen Emitter 406 bei der Basis 404, so dass die Basis 404 in einer Richtung senkrecht zu dem Substrat (in 4 nicht sichtbar) zwischen dem Kollektor und dem Emitter 406 angeordnet ist. Jede Transistorzelle 402 weist einen oder mehrere Basiskontakte 408 zum Kontaktieren der Basis 404 und einen oder mehrere Emitterkontakte 410 zum Kontaktieren des Emitters 406 jeder Transistorzelle 402 auf. Eine Grabenstruktur 412 enthält eine durch ein Isoliermaterial 416 von der Epitaxialschicht beabstandete Feldplatte 414. Eine elektrische Verbindung ist in 4 schematisch zwischen dem Emitterkontakt 410 jeder Transistorzelle 402 und der Feldplatte 414 der Grabenstruktur 412 gezeigt, so dass sich der Emitter 406 jeder Zelle 402 und die Feldplatte 414 auf dem gleichen Potential befinden. Im Gegensatz zu der in 3 gezeigten Ausführungsform befinden sich die Transistorzellen 402 direkt beieinander (das heißt, kein dazwischenliegender Graben zwischen den individuellen Zellen), und benachbarte Zellen 402 können sich Basisgebiete teilen. Die Grabenstruktur 412 umgibt die mehreren Transistorzellen 402 auf allen äußeren seitlichen Seiten 418, 420, 422, 424 des Bipolartransistorbauelements gemäß dieser Ausführungsform, kann sich aber bei zwei gegenüberliegenden seitlichen Seiten jeder Zelle für Offengrabentechnologien befinden.
  • Die Feldplattengrabenkonstruktion gestattet eine viel höhere Basisdotierkonzentration ohne Beeinträchtigung der Kollektor-Basis-Durchschlagspannung, wodurch es mehr Flexibilität zum Optimieren der Bipolarstromverstärkung und des inneren Basiswiderstands gibt. Dies gestattet das leichte Integrieren von Bipolar- und Leistungsbauelementen auf dem gleichen Chip und in der gleichen Epitaxialschicht, wodurch es mehr Flexibilität beim Auswählen der Dicke der Epitaxialschicht und der Dotierung der Basis gibt.
  • 5 zeigt eine Draufsicht von oben auf eine Ausführungsform eines in einem anderen Gebiet der gleichen Epitaxialschicht wie ein Bipolartransistor auf dem gleichen Chip ausgebildeten Leistungstransistors. 6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Leistungstransistors entlang der in 5 mit B-B' bezeichneten Linie. Der Bipolartransistor ist in 5 und 6 nicht sichtbar, weil er in einem anderen Gebiet der Epitaxialschicht ausgebildet und von dem Leistungstransistor beabstandet ist. Der Bipolartransistor kann gemäß einer beliebigen der hierin beschriebenen Bipolartransistorstrukturausführungsformen ausgebildet werden. Der Bipolartransistor und der Leistungstransistor bilden zusammen eine integrierte Transistorstruktur.
  • Mindestens zwei gegenüberliegende seitliche Seiten des Leistungstransistors befinden sich bei einer in einer Epitaxialschicht 502 auf einem Substrat 504 ausgebildeten Grabenstruktur 500. Im Gegensatz zu den hierin beschriebenen Bipolartransistorausführungsformen enthält die Grabenstruktur 500 bei dem Leistungstransistor eine durch ein Isoliermaterial 508 von einem Kanalgebiet des Leistungstransistors beabstandete Gateelektrode 506. Die Gateelektrode 506 steuert die Inversion des Kanals, zu der es in einem Body 510 des Leistungstransistors kommt, und somit den leitenden Zustand des Leistungstransistors. Die Gateelektrode 506 ist nicht mit dem Body 510 oder der Sourceelektrode 512 des Leistungstransistors verbunden. Das Substrat 504 bildet die Drainelektrode des Leistungstransistors. Ein vertikaler Streifen 514 mit dem gleichen Dotierungstyp wie die Basis 510 ist in der Mitte des Leistungstransistors ausgebildet und erstreckt sich durch die Sourcelektrode 512 in den Body 510 hinein, wobei die Sourceelektrode 512 und der Body 510 des Leistungstransistors kurzgeschlossen werden.
  • Der Leistungstransistor kann ein Leistungstransistor vom DMOS-Typ sein, wie etwa ein VDMOS-Transistor, wie in 5 und 6 gezeigt. Die Gateelektrode 506 des Leistungstransistors, die Basis des Bipolartransistors (in 5 und 6 nicht sichtbar) und der Emitter des Bipolartransistors (ebenfalls in 5 und 6 nicht sichtbar) sind mit verschiedenen Kontakten verbunden, die voneinander isoliert sind, die zur Erleichterung der Darstellung des Leistungstransistors nicht gezeigt sind. Der Emitter des Bipolartransistors und die Grabenelektrode, enthalten in der Grabenstruktur bei mindestens zwei gegenüberliegenden seitlichen Seiten des Bipolartransistors, befinden sich auf dem gleichen Potential, wie hierin zuvor beschrieben. Gemäß einer Ausführungsform ist eine elektrische Verbindung zwischen der in der Grabenstruktur bei dem Bipolartransistor enthaltenen Grabenelektrode und dem mit dem Emitter des Bipolartransistors verbundenen Emitterkontakt ausgebildet, wie hierin zuvor beschrieben, so dass sich der Emitter und die Grabenelektrode auf dem gleichen Potential befinden, zum Beispiel einem Potential von null oder einem negativen Potential.
  • 7 zeigt eine Draufsicht von oben auf eine andere Ausführungsform eines in einem anderen Gebiet der gleichen Epitaxialschicht wie ein Bipolartransistor auf dem gleichen Chip ausgebildeten Leistungstransistors. 8 zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Leistungstransistors entlang der in 7 mit C-C bezeichneten Linie. Der Bipolartransistor ist in 7 und 8 nicht sichtbar, da er in einem anderen Gebiet der Epitaxialschicht ausgebildet ist und von dem Leistungstransistor beabstandet ist. Der Bipolartransistor kann gemäß einer beliebigen der hierin beschriebenen Bipolartransistorstrukturausführungsformen ausgebildet sein. Der Bipolartransistor und der Leistungstransistor bilden zusammen eine integrierte Transistorstruktur.
  • Der Leistungstransistor von 7 und 8 besitzt die gleiche Struktur wie der Leistungstransistor von 5 und 6, außer dass er abwechselnde Source- und Bodygebiete 600, 602 von unterschiedlichen Dotiertypen mit einem gemeinsamen Kontakt 604 enthält, auf der oberen Oberfläche der Epitaxialschicht 502 ausgebildet. Der gemeinsame Kontakt 604 schließt die Sourceelektrode 600 des Leistungstransistors zu dem Body 602 kurz. Die hierin beschriebenen Leistungstransistoren können ein Substrat vom n-Typ, einen Body vom p-Typ und eine Sourceelektrode vom n-Typ aufweisen. Alternativ können die hierin beschriebenen Leistungstransistoren ein Substrat vom p-Typ, einen Body vom n-Typ und eine Sourceelektrode vom p-Typ aufweisen. In jedem Fall können die integrierten Transistorstrukturausführungsformen mit Leistungs- und Bipolartransistoren zum Herstellen von Schaltungen verwendet werden, die sowohl Leistungstranstoren als auch Bipolartransistoren verwenden. Bei einigen Ausführungsformen enthält ein monolithischer Chip eine Bipolar- und/oder CMOS-Steuerschaltungsanordnung mit DMOS-Leistungsbauelementen. Eine Art von Schaltung kann einen Treiber zum Beispiel für Motoren enthalten, der Eingangsstufen und Ausgangsstufen enthält. Die Eingangsschaltungsanordnung weist Steuereingänge auf, die Bipolar- und/oder CMOS-Schaltungen wie etwa Schmitt-Trigger mit Hysteresen enthalten können. Die Bipolartransistoren können gemäß einer beliebigen der hierin offenbarten Bipolartransistorstrukturausführungsformen implementiert sein. Die Ausgangsstufen können DMOS-Schaltungen wie etwa Halbbrücken enthalten. Die DMOS-Transistoren werden gemäß einer beliebigen der hierin offenbarten Leistungstransistorstrukturausführungsformen in der gleichen Epitaxialschicht wie die Bipolartransistoren implementiert. Natürlich kann der Fachmann ohne Weiteres die hierin beschriebenen integrierten Transistorstrukturausführungsformen in anderen Schaltungsdesigns nutzen. Die hierin beschriebenen Grabenstrukturausführungsformen sorgen für ausreichende Transistorisolation, während gleichzeitig auch die Bipolartransistoren robuster gemacht werden, indem die Grabenelektroden in die aktiven Bipolartransistorzellen integriert werden, wie hierin beschrieben.
  • 9 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Grabenstruktur 900 bei mindestens zwei gegenüberliegenden seitlichen Seiten eines Bipolarbauelements gemäß einer Ausführungsform. Das Bipolarbauelement weist einen Kollektor mit einem Substrat 902 und den Abschnitt einer Epitaxialschicht 904 zwischen dem Substrat 902 und einer Basis 906 des Bauelements auf. Ein Emitter 908 ist über der Basis 906 in der Epitaxialschicht 904 ausgebildet. Eine Grabenstruktur 910 ist in der Epitaxialschicht 904 bei mindestens zwei gegenüberliegenden seitlichen Seiten 912, 914 des Bipolartransistorbauelements ausgebildet. Die Grabenstruktur 910 enthält eine durch ein Isoliermaterial 918 von der Epitaxialschicht 904 beabstandete Feldplatte 916. Gemäß dieser Ausführungsform besitzt die Feldplatte 916 eine allgemein gleichförmige Breite sowohl bei dem Emitter 908 als auch der Basis. Die Feldplatte 916 ist durchgehend und von einstückigem Aufbau.
  • 10 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Grabenstruktur 920 bei mindestens zwei gegenüberliegenden seitlichen Seiten eines Bipolarbauelements. Das Bipolarbauelement weist die gleiche Konstruktion auf wie das in 9 gezeigte Bauelement. Die Feldplatte in der Grabenstruktur enthält jedoch ein in einem unteren Teil der Grabenstruktur 920 angeordnetes erstes elektrisch leitendes Gebiet 922 und ein in einem oberen Teil der Grabenstruktur 920 über dem ersten elektrisch leitenden Gebiet 922 angeordnetes zweites elektrisch leitendes Gebiet 924. Das erste und zweite elektrisch leitende Gebiet 922, 924 sind durch ein Isoliermaterial 926 voneinander beabstandet. Das zweite (obere) elektrisch leitende Gebiet 920 ist an einen (nicht sichtbaren) Emitterkontakt über eine elektrische Verbindung wie hierin zuvor beschrieben gekoppelt, so dass der obere Abschnitt 922 der Feldplatte und der Emitter 908 sich auf dem gleichen Potential befinden. Das erste (untere) elektrisch leitende Gebiet 924 befindet sich auf dem gleichen Potential wie der Emitter 908 oder die Basis 906.
  • 11 zeigt zwei Schaltungen 1100 und 1110, die eine beliebige der hierin beschriebenen Bipolartransistorstrukturen verwenden. Die erste Schaltung 1100 enthält einen an eine Spannungsquelle (Vs) und Masse (GND) gekoppelten Spannungsreferenzgenerator 1102, eine Last 1104 und einen Hochspannungsbipolartransistor (HS-Bipolartransistor) 1106 mit einer Struktur gemäß einer beliebigen der zuvor hierin beschriebenen Ausführungsformen. Der Ausgang des Spannungsreferenzgenerators 1102 ist an die Basis des Hochspannungsbipolartransistors 1106 gekoppelt. Als Reaktion liefert der Hochspannungsbipolartransistor 1106 eine interne Versorgungsspannung an die Last 1104. Die Versorgungsspannung kann in einer Regelkreiskonfiguration zurück an den Spannungsreferenzgenerator 1102 gespeist werden. Die zweite Schaltung 1110 enthält zwei in einer Differenzverstärkerkonfiguration gekoppelte Hochspannungsbipolartransistoren 1112 und 1114. Beide Hochspannungsbipolartransistoren 1112 und 1114 besitzen eine Struktur gemäß einer beliebigen der zuvor hierin beschriebenen Ausführungsformen. Die zweite Schaltung 1110 enthält weiterhin einen Operationsverstärker (OPV) 1116, der als Reaktion auf die Differenzsignaleingaben (IN+/IN–), die von den jeweiligen Bipolartransistoren 1112 und 1114 geliefert werden, ein Ausgangssignal (OUT) erzeugt. Der durch das Paar von Bipolartransistoren 1112 und 1114 ausgebildete Differenzverstärker steuert den Operationsverstärker 1116 als Reaktion auf die Größe der Differenz bei den Eingangssignalen (IN HS+/IN HS–) zu den jeweiligen Bipolartransistoren 1112 und 1114 an. Die hierin beschriebenen Bipolartransistorstrukturen können in verschiedenen anderen Arten von Schaltungen verwendet werden, und deshalb sind die in 11 gezeigten Schaltungen beispielhafte Schaltungen und sollten auf keinerlei Weise als beschränkend angesehen werden.
  • Räumliche relative Terme wie etwa „unter”, „darunter”, „unterer”, „über”, „oberer” und dergleichen werden zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet, um die Positionierung eines Elements relativ zu einem zweiten Element zu erläutern. Diese Terme sollen unterschiedliche Orientierungen des Bauelements einschließen, zusätzlich zu unterschiedlichen Orientierungen als den in den Figuren gezeigten. Weiterhin werden Terme wie etwa „erster”, „zweiter” und dergleichen auch zum Beschreiben verschiedener Elemente, Gebiete, Sektionen usw. verwendet und sollen ebenfalls nicht beschränkend sein. Gleiche Terme beziehen sich durch die Beschreibung hinweg auf gleiche Elemente.
  • Die Terme „haben”, „enthalten”, „mit”, „umfassen” und dergleichen, wie sie hierin verwendet werden, sind offene Terme, die die Anwesenheit angegebener Elemente oder Merkmale anzeigen, aber nicht zusätzliche Elemente oder Merkmale ausschließen. Die Artikel „ein”, „eine/eines” und „der/die/das” sollen den Plural sowie den Singular beinhalten, sofern nicht der Kontext deutlich etwas anderes angibt.

Claims (26)

  1. Bipolartransistorstruktur, umfassend: eine Epitaxialschicht (102) auf einem Halbleitersubstrat (104); ein in der Epitaxialschicht (102) ausgebildetes Bipolartransistorbauelement mit einer Basis (106), einem Emitter (108) und einem Kollektor, die in der Epitaxialschicht (102) ausgebildet sind; eine in der Epitaxialschicht (102) benachbart zu mindestens zwei gegenüberliegenden seitlichen Seiten (120, 122) des Bipolartransistorbauelements ausgebildete Grabenstruktur (118), wobei die Grabenstruktur (118) eine durch ein Isoliermaterial (126) von der Epitaxialschicht (102) beabstandete Feldplatte (124) enthält; einen mit der Basis (106) des Bipolartransistorbauelements verbundenen Basiskontakt (110); einen mit dem Emitter (108) des Bipolartransistorbauelements verbundenen und von dem Basiskontakt (110) isolierten Emitterkontakt (112) und eine elektrische Verbindung (116) zwischen dem Emitterkontakt (112) und der Feldplatte (124).
  2. Bipolartransistorstruktur nach Anspruch 1, wobei die Grabenstruktur (118) das Bipolartransistorbauelement auf allen seitlichen Seiten des Bipolartransistorbauelements umgibt.
  3. Bipolartransistorstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich die Grabenstruktur (118) in die Epitaxialschicht (102) bis zu einer Tiefe erstreckt, die zwischen 1/3 und dem 1,5fachen einer Dicke der Epitaxialschicht (102) liegt.
  4. Bipolartransistorstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Verhältnis zwischen einer Breite der Grabenstruktur (118) und einer Breite der Epitaxialschicht (102) in einem von der Grabenstruktur (118) umgebenen Gebiet zwischen 2/1 und 1/2 liegt.
  5. Bipolartransistorstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zwischen der Basis (106) und dem Kollektor des Bipolartransistorbauelements in der Epitaxialschicht in einer Tiefe zwischen 1/10 und 4/5 einer Tiefe der Grabenstruktur (118) ein Übergang ausgebildet ist.
  6. Bipolartransistorstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Feldplatte (124) weiter weg von dem Substrat (104) dicker ist und näher an dem Substrat (104) dünner ist.
  7. Bipolartransistorstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Feldplatte ein in einem unteren Teil der Grabenstruktur angeordnetes erstes elektrisch leitendes Gebiet (924) und ein in einem oberen Teil der Grabenstruktur über dem ersten elektrisch leitenden Gebiet (924) angeordnetes zweites elektrisch leitendes Gebiet (922) umfasst und das erste und zweite elektrisch leitende Gebiet (922, 924) durch das Isoliermaterial (926) voneinander beabstandet sind.
  8. Bipolartransistorstruktur nach Anspruch 7, wobei das zweite elektrisch leitende Gebiet (922) über die elektrische Verbindung (116) an den Emitterkontakt (112) gekoppelt ist und sich das erste elektrisch leitende Gebiet (924) auf dem gleichen Potential befindet wie der Emitter oder die Basis.
  9. Bipolartransistorstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Bipolartransistorbauelement mehrere in der Epitaxialschicht ausgebildete Transistorzellen (302, 302', 302'', 302''') umfasst, wobei jede Transistorzelle (302) einen Kollektor, eine Basis (304) benachbart zum Kollektor und einen Emitter (306) benachbart zur Basis (304) umfasst, so dass die Basis (304) zwischen dem Kollektor und dem Emitter angeordnet ist und die elektrische Verbindung den Emitter jeder Transistorzelle mit der Feldplatte koppelt.
  10. Bipolartransistorstruktur nach Anspruch 9, wobei die Grabenstruktur jede Transistorzelle auf allen seitlichen Seiten jeder Transistorzelle umgibt.
  11. Bipolartransistorstruktur nach Anspruch 9, wobei die Grabenstruktur (312) die mehreren Transistorzellen (302, 302', 302'', 302''') auf allen äußeren seitlichen Seiten des Bipolartransistorbauelements umgibt.
  12. Bipolartransistorstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Basis (106) ein erstes Gebiet mit einer ersten Dotierkonzentration und ein zweites Gebiet mit einer über der ersten Dotierkonzentration liegenden zweiten Dotierkonzentration aufweist, wobei sich das zweite Gebiet benachbart zum Basiskontakt (110) befindet.
  13. Bipolartransistorstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei sich der Emitter (108) und die Feldplatte (124) auf einem Potential von null oder einem negativen Potential befinden.
  14. Bipolartransistorstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Basis (106) und der Emitter (108) die gleiche Querschnittsbreite aufweisen.
  15. Verfahren zum Herstellen einer Bipolartransistorstruktur, umfassend: Ausbilden einer Epitaxialschicht (102) auf einem Halbleitersubstrat (104); Ausbilden eines Bipolartransistorbauelements mit einer Basis (106), einem Emitter (108) und einem Kollektor in der Epitaxialschicht (102); Ausbilden einer Grabenstruktur (118) in der Epitaxialschicht (102) benachbart zu mindestens zwei gegenüberliegenden seitlichen Seiten (120, 122) des Bipolartransistorbauelements, wobei die Grabenstruktur (118) eine durch ein Isoliermaterial (126) von der Epitaxialschicht (102) beabstandete Feldplatte (124) enthält; Verbinden eines Basiskontakts (110) mit der Basis (106) des Bipolartransistorbauelements; Verbinden eines Emitterkontakts (112) mit dem Emitter (108) des Bipolartransistorbauelements, so dass der Emitterkontakt (112) und der Basiskontakt (110) voneinander isoliert sind; und Ausbilden einer elektrischen Verbindung (116) zwischen dem Emitterkontakt (112) und der Feldplatte (124).
  16. Verfahren nach Anspruch 15, umfassend: Ausbilden eines ersten elektrisch leitenden Gebiets (924) der Feldplatte in einem unteren Teil der Grabenstruktur, und Ausbilden eines zweiten elektrisch leitenden Gebiets (922) der Feldplatte in einem oberen Teil der Grabenstruktur über dem ersten elektrisch leitenden Gebiet (924) und durch das Isoliermaterial (926) von dem ersten elektrisch leitenden Gebiet (924) beabstandet.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, umfassend: Koppeln oder Verbinden des zweiten elektrisch leitenden Gebiets über die elektrische Verbindung mit dem Emitterkontakt und Koppeln oder Verbinden des ersten elektrisch leitenden Gebiets mit dem gleichen Potential wie der Emitter oder die Basis.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, umfassend: Ausbilden von mehreren Transistorzellen (302) in der Epitaxialschicht, die das Bipolartransistorbauelement bilden, wobei jede Transistorzelle einen Kollektor, eine Basis benachbart zum Kollektor und einen Emitter benachbart zur Basis enthält, so dass die Basis zwischen dem Kollektor und dem Emitter angeordnet ist; und Koppeln oder Verbinden des Emitters jeder Transistorzelle mit der Feldplatte.
  19. Verfahren nach Anspruch 15, umfassend das stärkere Dotieren eines benachbart zum Basiskontakt angeordneten ersten Gebiets der Basis als ein weiter weg von dem Basiskontakt angeordnetes zweites Gebiet der Basis.
  20. Integrierte Transistorstruktur, umfassend: eine Epitaxialschicht (502) auf einem Halbleitersubstrat (504); einen in einem ersten Gebiet der Epitaxialschicht (502) ausgebildeten Leistungstransistor mit einem Draingebiet, einem Sourcegebiet (512) und einem an das Sourcegebiet (512) kurzgeschlossenen Bodygebiet (510); einen in einem zweiten Gebiet der Epitaxialschicht (502) von dem Leistungstransistor beabstandet ausgebildeten Bipolartransistor; eine in der Epitaxialschicht (502) benachbart zu mindestens zwei gegenüberliegenden seitlichen Seiten des Leistungstransistors ausgebildete erste Grabenstruktur (500), wobei die erste Grabenstruktur (500) eine durch ein Isoliermaterial (508) von einem Kanalgebiet des Leistungstransistors beabstandete Gateelektrode (506) enthält; eine in der Epitaxialschicht (502) benachbart zu mindestens zwei gegenüberliegenden seitlichen Seiten des Bipolartransistors ausgebildete zweite Grabenstruktur (500), wobei die zweite Grabenstruktur (500) eine durch ein Isoliermaterial von der Epitaxialschicht beabstandete Grabenelektrode (506) enthält; wobei die Gateelektrode, die Basis des Bipolartransistors und der Emitter des Bipolartransistors mit voneinander isolierten verschiedenen Kontakten verbunden sind; und wobei sich der Emitter und die Grabenelektrode auf dem gleichen Potential befinden.
  21. Integrierte Transistorstruktur nach Anspruch 20, umfassend eine elektrische Verbindung zwischen der Grabenelektrode benachbart zum Bipolartransistor und einem mit dem Emitter des Bipolartransistors verbundenen Emitterkontakt, so dass sich der Emitter und die Grabenelektrode auf dem gleichen Potential befinden.
  22. Integrierte Transistorstruktur nach Anspruch 20 oder 21, wobei sich die zweite Grabenstruktur bis zu einer Tiefe im Bereich zwischen 1/3 und dem 1,5fachen einer Dicke der Epitaxialschicht in die Epitaxialschicht erstreckt.
  23. Integrierte Transistorstruktur nach Anspruch 20 bis 22, wobei ein Verhältnis zwischen einer Breite der zweiten Grabenstruktur und einer Breite der von der zweiten Grabenstruktur umgebenen Epitaxialschicht zwischen 2/1 und 1/2 liegt.
  24. Integrierte Transistorstruktur nach Anspruch 20 bis 23, wobei zwischen der Basis und dem Kollektor des Bipolartransistors in einer Tiefe in der Epitaxialschicht zwischen 1/10 und 4/5 einer Tiefe der zweiten Grabenstruktur ein Übergang ausgebildet ist.
  25. Integrierte Transistorstruktur nach Anspruch 20 bis 24, wobei sich der Emitter und die Grabenelektrode auf einem Potential von null oder einem negativen Potential befinden.
  26. Integrierte Schaltung, umfassend einen vertikal diffundierten MOS-Leistungstransistor und einen in der gleichen Epitaxialhalbleiterschicht ausgebildeten Bipolartransistor, wobei der vertikal diffundierte MOS-Leistungstransistor ein zu einem Bodygebiet kurzgeschlossenes Sourcegebiet und eine durch ein Isoliermaterial von einem Kanalgebiet beabstandete Gateelektrode aufweist, wobei die Gateelektrode, die Basis des Bipolartransistors und der Emitter des Bipolartransistors mit elektrisch voneinander isolierten verschiedenen Kontakten verbunden sind, wobei sich mindestens zwei gegenüberliegende seitliche Seiten des Bipolartransistors benachbart zu einer in der Epitaxialschicht ausgebildeten Grabenstruktur befinden, die eine durch ein Isoliermaterial von der Epitaxialschicht beabstandete Grabenelektrode enthält, wobei sich der Emitter und die Grabenelektrode auf dem gleichen Potential befinden.
DE102011051597.6A 2010-07-09 2011-07-06 Hochspannungsbipolartransistor mit grabenfeldplatte, verfahren zum herstellen einer bipolarstruktur, integrierte transistorstruktur und integrierte schaltung Active DE102011051597B4 (de)

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