DE102011079138A1 - Vertikales transistorbauelement - Google Patents

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Abstract

Beschrieben werden ein vertikales Transistorbauelement und ein Verfahren zum Herstellen eines vertikalen Transistorbauelements. Das vertikale Transistorbauelement weist auf: – einen Halbleiterkörper (100) mit einer ersten Oberfläche (101) und einer zweiten Oberfläche (102); – ein Driftgebiet (13); – wenigstens ein Sourcegebiet (11) und wenigstens ein Bodygebiet (12), die zwischen dem Driftgebiet (13) und der ersten Oberfläche (101) angeordnet sind, wobei das Bodygebiet (12) zwischen dem Sourcegebiet (11) und dem Driftgebiet (13) angeordnet ist; – wenigstens eine Gateelektrode (15), die benachbart zu dem Bodygebiet (12) angeordnet ist, und ein Gatedielektrikum (16), das zwischen der Gateelektrode (15) und dem wenigstens einen Bodygebiet (12) angeordnet ist; – ein Draingebiet (14), das zwischen dem Driftgebiet (13) und der zweiten Oberfläche (102) angeordnet ist; – eine Sourceelektrode (41), die das wenigstens eine Sourcegebiet (11) elektrisch kontaktiert und die elektrisch gegenüber der Gateelektrode (15) isoliert ist und oberhalb der ersten Oberfläche (101) angeordnet ist; – eine Drainelektrode (42), die das Draingebiet (14) elektrisch kontaktiert und die auf der zweiten Oberfläche (102) angeordnet ist; – wenigstens eine Gateverbindungselektrode (21), die elektrisch gegenüber dem Halbleiterkörper (100) isoliert ist, die sich in dem Halbleiterkörper (100) zu der zweiten Oberfläche (102) erstreckt und die elektrisch an die wenigstens eine Gateelektrode (15) angeschlossen ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein vertikales Transistorbauelement, insbesondere ein vertikales Leistungstransistorbauelement, und ein Verfahren zum Herstellen eines vertikalen Transistorbauelements.
  • Ein vertikales Transistorbauelement, wie beispielsweise ein vertikaler MOSFET oder ein vertikaler IGBT, umfasst einen Halbleiterkörper mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche, in dem wenigstens ein Sourcegebiet, wenigstens ein Bodygebiet, ein Driftgebiet und ein Draingebiet integriert sind, wobei bei einem IGBT die Source- und Draingebiete auch als Emittergebiete und die Body- und Driftgebiete auch als Basisgebiete bezeichnet werden. Üblicherweise sind das Sourcegebiet und das Bodygebiet im Bereich der ersten Oberfläche integriert, während das Draingebiet im Bereich der zweiten Oberfläche integriert und durch das Bodygebiet von dem Driftgebiet getrennt ist. Wenigstens eine Gateelektrode, die zum Ein- und Ausschalten des Bauelements dient, ist oberhalb der ersten Oberfläche angeordnet oder ist in einem Graben des Halbleiterkörpers im Bereich der ersten Oberfläche angeordnet. Das Sourcegebiet ist durch eine Sourceelektrode kontaktiert, die üblicherweise oberhalb der ersten Oberfläche angeordnet ist und die gegenüber einem Gateanschluss (Gatepad) elektrisch isoliert ist, wobei letztere die Gateelektrode kontaktiert. Das Draingebiet wird elektrisch durch eine Drainelektrode kontaktiert, die üblicherweise oberhalb der zweiten Oberfläche angeordnet ist.
  • Vertikale Transistorbauelemente dieses Typs können auf einem Träger derart montiert werden, dass ihre zweite Oberfläche dem Träger zugewandt ist. Bei einer solchen Anordnung kann der Träger als Drainanschluss des Transistorbauelements dienen und kann außerdem als Kühlelement zum Abführen von in dem Halbleiterkörper erzeugter Wärme dienen. Wenn der vertikale Transistor als Schalter betrieben wird, wird Wärme hauptsächlich in dessen aktiven Gebieten, wie in den Body- und Driftgebieten, erzeugt. Da diese aktiven Gebiete nahe der ersten Oberfläche angeordnet sind, während das Kühlelement auf der zweiten Oberfläche angeordnet ist, ist ein relativ hoher thermischer Widerstand vorhanden, der aus diesen Gebieten des Halbleiterkörpers resultiert, die zwischen dem pn-Übergang zwischen dem Bodygebiet und dem Driftgebiet und der zweiten Oberfläche angeordnet sind. Der thermische Widerstand könnte reduziert werden durch Anordnen eines Kühlelements auf der ersten Oberfläche. Allerdings würde ein solches Kühlelement die Gateelektrode und die Sourceelektrode kurzschließen, die beide oberhalb der ersten Oberfläche angeordnet sind.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein vertikales Transistorbauelement, das verbesserte Wärmeabfuhreigenschaften besitzt, und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Halbleiterbauelements zur Verfügung zu stellen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein vertikales Halbleiterbauelement gemäß Anspruch 1 und durch ein Verfahren gemäß Anspruch 11 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein vertikales Transistorbauelement. Das Transistorbauelement umfasst einen Halbleiterkörper mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, ein Driftgebiet, und wenigstens einem Sourcegebiet und wenigstens einem Bodygebiet, die zwischen dem Driftgebiet und der ersten Oberfläche angeordnet sind, wobei das Bodygebiet zwischen dem Sourcegebiet und dem Driftgebiet angeordnet ist. Wenigstens eine Gateelektrode ist benachbart zu dem Bodygebiet angeordnet und ein Gatedielektrikum ist zwischen der Gateelektrode und dem wenigstens einem Bodygebiet angeordnet. Ein Draingebiet ist zwischen dem Driftgebiet und der zweiten Oberfläche angeordnet. Eine Sourceelektrode kontaktiert elektrisch das wenigstens eine Sourcegebiet, ist elektrisch gegenüber der Gateelektrode isoliert und ist oberhalb der ersten Oberfläche angeordnet. Eine Drainelektrode kontaktiert elektrisch das Draingebiet und ist oberhalb der zweiten Oberfläche angeordnet. Das Bauelement umfasst außerdem wenigstens eine Gateverbindungselektrode, die elektrisch gegenüber dem Halbleiterkörper isoliert ist, die sich in dem Halbleiterkörper zu der zweiten Oberfläche erstreckt und die elektrisch an die wenigstens eine Gateelektrode angeschlossen ist.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines vertikalen Transistorbauelements. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen eines Halbleiterkörpers mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche; das Herstellen wenigstens einer Gatekontaktelektrode in einem Graben, wobei sich der Graben von der ersten Oberfläche durch den Halbleiterkörper bis zu der zweiten Oberfläche erstreckt; und Herstellen wenigstens einer Gateelektrode, die an die wenigstens eine Gatekontaktelektrode angeschlossen ist, im Bereich der ersten Oberfläche.
  • Ausführungsbeispiele werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Diese Zeichnungen dienen zur Veranschaulichung des Grundprinzips, so dass nur solche Aspekte dargestellt sind, die zum Verständnis des Grundprinzips notwendig sind. Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgerecht. In den Zeichnungen bezeichnen, sofern nichts anderes angegeben ist, gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale mit gleicher Bedeutung.
  • 1 veranschaulicht einen vertikalen Querschnitt innerhalb einer ersten Schnittebene durch ein vertikales Transistorbauelement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 2 veranschaulicht einen vertikalen Querschnitt in einer zweiten Schnittebene durch das Transistorbauelement gemäß 1 ;
  • 3 veranschaulicht einen horizontalen Querschnitt durch das Transistorbauelement gemäß der 1 und 2;
  • 4 veranschaulicht einen vertikalen Querschnitt durch ein vertikales Transistorbauelement gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
  • 5 veranschaulicht einen horizontalen Querschnitt durch das Transistorbauelement gemäß 4;
  • 6 (die 6A bis 6E umfasst) veranschaulicht schematische Verfahrensschritte zum Herstellen des Transistorbauelement gemäß 1;
  • 7 (die 7A bis 7H umfasst) veranschaulicht Verfahrensschritte zum Herstellen einer Gateelektrode und einer Gateanschlusselektrode eines vertikalen Transistorbauelements in einem gemeinsamen Graben;
  • 8 veranschaulicht schematisch einen vertikalen Querschnitt durch ein vertikales Transistorbauelement gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
  • 9 veranschaulicht schematisch einen vertikalen Querschnitt durch ein vertikales Transistorbauelement gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
  • 10 veranschaulicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer Gateelektrode des Transistorbauelements gemäß 9 anhand eines horizontalen Querschnitts durch die Gateelektrode;
  • 11 veranschaulicht ein zweites Ausführungsbeispiel einer Gateelektrode des Transistorbauelements gemäß 9 anhand eines horizontalen Querschnitts durch die Gateelektrode;
  • 12 veranschaulicht einen vertikalen Querschnitt durch ein vertikales Transistorbauelement gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel;
  • 13 veranschaulicht einen vertikalen Querschnitt durch ein vertikales Transistorbauelement gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel;
  • 14 (die 14A bis 14I umfasst) veranschaulicht Verfahrensschritte zum Herstellen des vertikalen Transistorbauelements gemäß 12;
  • 15 (die 15A bis 15P umfasst) veranschaulicht Verfahrenschritte zum Herstellen eines vertikalen Transistorbauelements gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel;
  • 16 veranschaulicht einen vertikalen Querschnitt durch ein vertikales Transistorbauelement gemäß einem achten Ausführungsbeispiel;
  • 17 (die 17A bis 17L umfasst) veranschaulicht Verfahrensschritte zum Herstellen eines vertikalen Transistorbauelements gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel;
  • 18 (die 18A bis 18L umfasst) veranschaulicht Verfahrensschritte zum Herstellen eines vertikalen Transistorbauelements gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel;
  • 19 (die 19A bis 19K umfasst) veranschaulicht Verfahrensschritte zum Herstellen eines vertikalen Transistorbauelements gemäß einem elften Ausführungsbeispiel;
  • 20 veranschaulicht einen vertikalen Querschnitt durch ein vertikales Transistorbauelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
  • 21 veranschaulicht einen horizontalen Querschnitt durch das vertikale Transistorbauelement gemäß 20.
  • Die 1 und 2 veranschaulichen schematisch vertikale Querschnitte durch ein vertikales Transistorbauelement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Transistorbauelement umfasst einen Halbleiterkörper 100 mit einer ersten Oberfläche 101 und mit einer zweiten Oberfläche 102, die gegenüber der ersten Oberfläche 101 angeordnet ist. 1 veranschaulicht einen vertikalen Querschnitt durch den Halbleiterkörper 100 in einer ersten Schnittebene A-A und 2 veranschaulicht einen vertikalen Querschnitt in einer zweiten Schnittebene B-B. Diese Schnittebenen A-A, B-B verlaufen senkrecht zu den ersten und zweiten Oberflächen 101, 102. In 1, ebenso wie in den anderen Figuren, die nachfolgend noch erläutert werden, sind nur Ausschnitte der jeweiligen vertikalen Transistorbauelemente dargestellt.
  • Der Halbleiterkörper 100 kann ein beliebiges geeignetes und hinlänglich bekanntes Halbleitermaterial aufweisen, wie beispielsweise Silizium (Si), Siliziumkarbid (SiC), Galliumarsenid (GaAs) oder Galliumnitrid (GaN). Der Halbleiterkörper 100 umfasst ein Driftgebiet 13 eines ersten Leitungstyps, ein Sourcegebiet 11 und ein Bodygebiet 12, die zwischen dem Driftgebiet 13 und der ersten Oberfläche 101 angeordnet sind. Das Sourcegebiet 11 ist vom ersten Leitungstyp und das Bodygebiet 12 ist vom zweiten Leitungstyp und ist zwischen dem Sourcegebiet 11 und dem Driftgebiet 13 angeordnet. Ein Draingebiet 14 ist zwischen dem Driftgebiet 13 und der zweiten Oberfläche 102 angeordnet. Die Source- und Draingebiete 11, 12 sind höher dotiert als das Driftgebiet 13, und das Draingebiet 14 ist höher dotiert als das Driftgebiet 13. Die Dotierungskonzentration des Driftgebiets 13 ist beispielsweise im Bereich zwischen 1015 (E15) cm–3 und 1017 (E17) cm–3, die Dotierungskonzentration des Bodygebiets 12 ist beispielsweise im Bereich zwischen 1016 (E16) cm–3 und 1018 (E18) cm–3, die Dotierungskonzentration des Sourcegebiets 11 ist beispielsweise im Bereich zwischen 1019 (E19) cm–3 und 1021 (E21) cm–3 und die Dotierungskonzentration des Draingebiets 14 ist beispielsweise im Bereich zwischen 1019 (E19) cm–3 und 1021 (E21) cm–3.
  • Das Transistorbauelement kann als MOSFET oder als IGBT ausgebildet sein. Bei einem MOSFET ist das Draingebiet 14 vom gleichen Leitungstyp wie das Driftgebiet 13, jedoch höher dotiert. Bei einem IGBT ist das Draingebiet 14 (das bei einem IGBT auch als Kollektorgebiet bezeichnet wird) komplementär zu dem Driftgebiet 13 dotiert. Außerdem kann das Bauelement als n-Kanal-Bauelement oder als p-Kanal-Bauelement ausgebildet sein. Bei einem n-Kanal-Bauelement sind das Driftgebiet 13 und das Sourcegebiet 11 n-dotiert, während das Bodygebiet 12 p-dotiert ist. Bei einem p-Kanal-Bauelement sind das Driftgebiet 13 und das Sourcegebiet 11 p-dotiert, während das Bodygebiet 12 n-dotiert ist.
  • Optional ist ein Feldstoppgebiet (nicht dargestellt), das höher dotiert ist als das Driftgebiet 13, in dem Driftgebiet 13 angeordnet, und zwar näher zu dem Draingebiet 14 als zu dem Bodygebiet 12, oder das Feldstoppgebiet ist zwischen dem Driftgebiet 13 und dem Draingebiet 14 angeordnet.
  • Die zuvor gemachten Ausführungen bezüglich der Dotierungskonzentration des Driftgebiets 13, des Sourcegebiets 11, des Bodygebiets 12 und des Draingebiets 14 und die Ausführungen bezüglich der Leitungstypen dieser Halbleitergebiete gelten für die nachfolgend erläuterten Transistorbauelemente entsprechend. Die für diese Halbleitergebiete in den 1 und 2 verwendeten Bezugszeichen werden in den Zeichnungen durchgängig für entsprechende Halbleitergebiete verwendet.
  • Bezugnehmend auf die 1 und 2 umfasst das Transistorbauelement außerdem wenigstens eine Gateelektrode 15. Die Gateelektrode 15 ist als Trench-Elektrode ausgebildet, die in einem Graben angeordnet ist, der sich von der ersten Oberfläche 101 in den Halbleiterkörper 100 erstreckt. Die Gateelektrode 15 ist benachbart zu dem Bodygebiet 12 angeordnet und erstreckt sich in vertikaler Richtung des Halbleiterkörpers 100 von dem Sourcegebiet 11 durch das Bodygebiet 12 in das Driftgebiet 13. Die Gateelektrode 15 ist durch ein Gatedilektrikum 16 dielektrisch gegenüber dem Bodygebiet 12, dem Sourcegebiet 11 und dem Driftgebiet 13 isoliert. Die Gateelektrode 15 kann ein beliebiges geeignetes Gateelektrodenmaterial aufweisen, wie beispielsweise ein dotiertes polykristallines Halbleitermaterial, wie z. B. Polysilizium, oder ein Metall. Das Gatedielektrikum 16 kann ein beliebiges geeignetes Gatedielektrikumsmaterial aufweisen, wie beispielsweise ein Oxid, wie z. B. Siliziumoxid (SiO2), ein Nitrid, oder ein High-K-Dielektrikum. Diese Ausführungen bezüglich der Gateelektrode 15 und des Gatedielektrikums 16 gelten für die nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispiele in entsprechender Weise. Die Bezugszeichen 15 und 16 werden in den Zeichnungen durchgängig für die Gateelektrode und das Gatedielektrikum verwendet.
  • Das Bauelement umfasst außerdem eine Sourceelektrode 41, die das Sourcegebiet 11 elektrisch kontaktiert. Die Sourceelektrode 41 ist oberhalb der ersten Oberfläche 101 angeordnet und ist durch eine Gateisolationsschicht 31 elektrisch gegenüber der Gateelektrode 15 isoliert. Optional kontaktiert die Sourceelektrode 41 auch das Bodygebiet 12. Dies gilt auch für die nachfolgend erläuterten Transistorbauelemente. Um das Bodygebiet 12 zu kontaktieren, kann die Sourceelektrode 41 einen Kontaktstöpsel aufweisen, der sich durch das Sourcegebiet 11 in das Bodygebiet 12 erstreckt. Ein Beispiel eines solchen Kontaktstöpsels 41', der sich durch das Sourcegebiet 11 bis in das Bodygebiet 12 erstreckt, ist im linken Teil der 1 in gepunkteten Linien dargestellt. Alternativ können sich Abschnitte des Bodygebiets 12 bis an die erste Oberfläche 101 erstrecken. Ein Beispiel eines Bodygebietabschnitts 12', der sich bis an die erste Oberfläche 101 erstreckt, ist im rechten Teil der 1 in gepunkteten Linien dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, dass bei jedem der nachfolgend erläuterten Transistorbauelemente die Sourceelektrode 41 an das Bodygebiet 12 angeschlossen sein kann. Allerdings sind Kontakte zwischen der Sourceelektrode 41 und dem Bodygebiet in den anderen Figuren nicht explizit dargestellt. Die Sourceelektrode 41 bildet einen Sourceanschluss S des Transistorbauelements oder ist an einen Sourceanschluss angeschlossen.
  • Eine Gateanschlusselektrode 21, die elektrisch an die Gateelektrode 15 angeschlossen ist, erstreckt sich durch das Driftgebiet 13 und das Draingebiet 14 an die zweite Oberfläche 102 und ist dielektrisch gegenüber diesen Halbleitergebieten 13, 14 mittels einer Dielektrikumsschicht 22 isoliert. Diese Dielektrikumsschicht 22 kann aus demselben Material wie das Gatedielektrikum 16 bestehen, kann jedoch auch aus einem anderen dielektrischen Material bestehen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Dielektrikumsschicht 22 der Gateanschlusselektrode 21 dicker als das Gatedielektrikum 16, d. h. ein Abstand zwischen der Gateanschlusselektrode 21 und dem umgebenen Halbleitermaterial ist größer als der Abstand zwischen der Gateelektrode 15 und dem Bodygebiet 12.
  • Eine Drainelektrode 43, die das Draingebiet 14 elektrisch kontaktiert und die einen Drainanschluss D des Bauelements bildet, und eine Gatekontaktelektrode 43, die elektrisch an die Gateelektrode 15 angeschlossen ist und die einen Gateanschluss G des Transistorbauelements bildet, sind auf einer zweiten Oberfläche 102 des Transistorbauelements angeordnet. Die Gateelektrode 15 ist an die Gatekontaktelektrode 43 über die Gateanschlusselektrode 21 elektrisch angeschlossen. Die Gateanschlusselektrode 21 ist unterhalb der Gateelektrode 15 angeordnet und erstreckt sich von der Gateelektrode 15 bis an die zweite Oberfläche 102 des Halbleiterkörpers.
  • Die 1 und 2 zeigen das Halbleiterbauelement in zwei unterschiedlichen vertikalen Schnittebenen, nämlich einer ersten vertikalen Schnittebene A-A (vgl. 1) und einer zweiten vertikalen Schnittebene B-B (vgl. 2). Die Drainelektrode 42 und die Gatekontaktelektrode 43 sind beabstandet zueinander an der zweiten Oberfläche 102 angeordnet. In solchen Abschnitten, in denen die Drainelektrode 42 angeordnet ist, ist die Gateanschlusselektrode 21 mittels einer ersten Isolationsschicht 32A gegenüber der Drainelektrode 42 isoliert, und in solchen Abschnitten der zweiten Oberfläche 102, in denen die Gatekontaktelektrode 43 angeordnet ist, ist die Drainelektrode 14 mittels einer zweiten Isolationsschicht 32B gegenüber der Gatekontaktelektrode 43 isoliert.
  • 3 zeigt eine Draufsicht auf die Drainelektrode 42 und die Gatekontaktelektrode 43. Wie anhand von 3 ersichtlich ist, können die Gatekontaktelektrode 43 und die Drainelektrode 42 in einer horizontalen Richtung des Halbleiterkörpers beabstandet zueinander angeordnet sein. Bei den in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen ist diese Richtung eine Richtung senkrecht zu den vertikalen Schnittebenen A-A und B-B, die in den 1 und 2 dargestellt sind. Zum besseren Verständnis sind die Gateanschlusselektrode 21 und deren Isolationsschicht 22 in 3 ebenfalls dargestellt (in gestrichelten Linien).
  • Bezugnehmend auf die 1 bis 3 kann das Transistorbauelement eine Zellenstruktur besitzen. In diesem Fall sind eine Vielzahl identischer Transistorzellen vorhanden, wobei jede dieser Transistorzellen ein Bodygebiet 12, ein Sourcegebiet 13 und einen Abschnitt der Gateelektrode 15 benachbart zu dem Bodygebiet 12 aufweist. Die einzelnen Transistorzellen sind dadurch parallel geschaltet, dass die Sourcegebiete 11 (und optional die Bodygebiete 12) gemeinsam an die Sourceelektrode 41 angeschlossen sind. Bei dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen unterteilt die Gateanschlusselektrode 21 und deren Isolationsschicht 22 das Driftgebiet 13 und das Draingebiet 14 in eine Vielzahl von Abschnitten, wobei jeder dieser Abschnitte zu einer der Transistorzellen gehört. Diese Abschnitte des Driftgebiets 13 und des Draingebiets 14 sind gemeinsam an die Drainelektrode 42 angeschlossen.
  • Bezugnehmend auf 3 kann die Gateelektrode 15, und daher auch die unterhalb der Gateelektrode 15 angeordnete Gateanschlusselektrode 21 eine streifenförmige Geometrie besitzen. In diesem Fall umfasst die Gateelektrode 15 eine Vielzahl von streifenförmigen Gateelektrodenabschnitten, die parallel zueinander angeordnet sind. Die Body- und sourcegebiete 11, 12 sind zwischen zwei dieser Gateelektrodenabschnitte angeordnet. Selbstverständlich kann die Gateelektrode 15 auch eine beliebige andere Gateelektrodengeometrie aufweisen, wie beispielsweise eine gitterartige Geometrie. In diesem Fall besitzt die Gateelektrode 15 in der horizontalen Ebene die Geometrie eines Gitters, wie beispielsweise eines rechteckförmigen, eines quadratischen oder eines hexagonalen Gitters.
  • Das vertikale Transistorbauelement der 1 bis 3 kann wie ein herkömmlicher vertikaler Transistor durch Anlegen eines geeigneten Ansteuerpotentials an die Gateelektrode 15 gesteuert werden, wobei bei dem Bauelement gemäß der 1 bis 3 das Ansteuerpotential über die Gatekontaktelektrode 43 und die Gateanschlusselektrode 21 an die Gateelektrode 15 angelegt wird. Das Bauelement ist eingeschaltet, wenn dieses Ansteuerpotential derart gewählt ist, dass ein leitender Kanal in dem Bodygebiet 12 zwischen dem Sourcegebiet 11 und dem Driftgebiet 13 vorhanden ist, und das Bauelement ist ausgeschaltet, wenn dieser leitende Kanal unterbrochen ist. Das Bauelement kann mittels der Sourceelektrode 41 auf einem Träger montiert werden, d. h. derart, dass die erste Oberfläche 101 dem Träger zugewandt ist. Dieser Träger kann als Sourceanschluss des Bauelements dienen und kann außerdem als Wärmesenke zum Abführen von Wärme aus dem Halbleiterbauelement dienen. Wenn das Halbleiterbauelement als Schalter betrieben wird, entsteht Wärme hauptsächlich in dem Gebiet des pn-Übergangs zwischen dem Sourcegebiet 11 und dem Bodygebiet 12. Da dieser pn-Übergang näher an der ersten Oberfläche 101 als an der zweiten Oberfläche 102 liegt, führt das Befestigen bzw. Anordnen einer Wärmesenke auf der ersten Oberfläche 101 zu einem geringeren thermischen Widerstand für die abzuführende Wärme. Bei dem Transistorbauelement gemäß der 1 bis 3 ist die Gateanschlusselektrode 21 eine Verlängerung der Gateelektrode 15 und erstreckt sich von der Gateelektrode 15 bis an die zweite Oberfläche 102. Hierdurch ist eine relativ große Gate-Drain-Kapazität vorhanden, die durch die Gateanschlusselektrode 21, die Dielektrikumsschicht 22 der Gateanschlusselektrode 21, das Driftgebiet 13 und das Draingebiet 14 gebildet ist.
  • 4 veranschaulicht einen Querschnitt durch ein vertikales Transistorbauelement, das verglichen mit dem Bauelement gemäß der 1 bis 3 eine reduzierte Gate-Drain-Kapazität aufweist. Bei diesem Bauelement ist die Gateanschlusselektrode 21 nicht an jeder Stelle unterhalb der Gateelektrode 15 angeordnet, sondern ist lediglich unterhalb einzelner Abschnitte der Gateelektrode 15 angeordnet. Bei diesem Bauelement gibt es zwei verschiedene Arten von Gräben: Gategräben und Gate- und Verbindungsgräben. Ein Gategraben ist ein Graben, in dem lediglich die Gateelektrode 15 oder ein Abschnitt der Gateelektrode 15 angeordnet ist, wobei optional eine erste Feldelektrode 17 in diesem Gategraben angeordnet ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist eine solche erste Feldelektrode 17 dargestellt. Die erste Feldelektrode 17 ist bei diesem Ausführungsbeispiel einstückig mit der Gateelektrode 15 ausgebildet und ist mittels eines Feldelektrodendielektrikums 18 dielektrisch gegenüber dem Driftgebiet 13 isoliert. Das Feldelektrodendielektrikum 18 kann ein beliebiges geeignetes dielektrisches Material umfassen, insbesondere ein dielektrisches Material, das auch für das Gatedielektrikum 16 verwendet wird. Das Feldelektrodendielektrikum 18 ist allerdings üblicherweise dicker als das Gatedielektrikum 16. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist die Feldelektrode 17 elektrisch an die Gateelektrode 15 angeschlossen, weist also Gatepotential auf. Dies ist jedoch lediglich ein Beispiel. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel (nicht dargestellt) ist die Feldelektrode 17 elektrisch gegenüber der Gateelektrode isoliert und ist elektrisch an die Sourceelektrode 41 angeschlossen.
  • Ein Gate- und Verbindungsgraben ist ein Graben, der die Gateelektrode 15 oder einen Abschnitt der Gateelektrode 15 und die Gateverbindungselektrode 21, oder einen Abschnitt der Gateverbindungselektrode 21 aufweist, wobei die Gateverbindungselektrode 21 unterhalb der Gateelektrode 15 zwischen der Gateelektrode 15 und der zweiten Oberfläche 102 angeordnet ist. Der Gate- und Verbindungsgraben entspricht den zuvor anhand der 1 bis 3 erläuterten Gräben.
  • In 4 sind ein Gate- und Verbindungsraben und zwei Gategräben dargestellt. Die Gateelektrodenabschnitte 15, die in den Gategräben angeordnet sind, sind elektrisch an den Gateelektrodenabschnitt 15 in dem Gate- und Verbindungsgraben angeschlossen, so dass die Abschnitte der Gateelektrode 15 in jedem der Gräben über die Gateverbindungselektrode 21 an die Gatekontaktelektrode 43 angeschlossen sind.
  • 5 veranschaulicht einen horizontalen Querschnitt in einer Schnittebene E-E durch das Transistorbauelement gemäß 4, um ein Ausführungsbeispiel zum elektrischen Verbinden der Abschnitte der Gateelektrode 15 in den einzelnen Gräben zu veranschaulichen. Bei diesem Ausführungsbeispiel weisen die Gräben, d. h. die Gategräben und die Gate- und Verbindungsgräben, eine streifenförmige Geometrie auf. In 5 ist die Gateverbindungselektrode 21 in gestrichelten Linien in dem Gate- und Verbindungsgraben dargestellt. Bezugnehmend auf 5 erstreckt sich ein weiterer Verbindungsgraben senkrecht zu den Gräben und weist eine weitere Verbindungselektrode 15' auf, die elektrisch an die Abschnitte der Gateelektrode 15 in den einzelnen Gräben angeschlossen ist. Die weitere Verbindungselektrode 15' verbindet daher die Abschnitte der Gateelektrode 15 in den einzelnen Gräben miteinander. Die weitere Verbindungselektrode 15' ist gegenüber dem Halbleiterkörper 100 durch eine weitere Dielektrikumsschicht 16' dielektrisch isoliert.
  • Anstatt einen Verbindungsgraben mit einer weiteren Verbindungselektrode 15' zur Verfügung zu stellen, kann die Gateelektrode auch mit einer gitterförmigen Geometrie realisiert werden, so dass die Gateelektrode Gateelektrodenabschnitte aufweist, die ohnehin elektrisch miteinander verbunden sind. In diesem Fall ist keine zusätzliche Verbindungselektrode 15 notwendig.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die zuvor gemachten Erläuterungen zu den 1 bis 4 hinsichtlich der Gateelektrode 15, der ersten Feldelektrode 17 und der Dielektrikumsschichten 16, 18, 22 für die nachfolgend erläuterten Transistorbauelemente in entsprechender Weise gelten.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung des Transistorbauelements gemäß der 1 bis 3 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 6A bis 6E erläutert. Diese Figuren veranschaulichen vertikale Querschnitte durch den Halbleiterkörper während verschiedener Verfahrensschritte. Bezugnehmend auf 6A umfasst das Verfahren das Bereitstellen des Halbleiterkörpers 100 mit der ersten Oberfläche 101 und einer zweiten Oberfläche 102'. Diese zweite Oberfläche 102' ist noch nicht die zweite Oberfläche 102 (vgl. 1, 2 und 4) des fertigen Transistorbauelements. Der Halbleiterkörper 100 gemäß 6A umfasst die Gate- und Verbindungsgräben, wobei jeder dieser Gräben einen Abschnitt der Gateelektrode 15 und einen Abschnitt der Gateverbindungselektrode 21 aufweist. Allerdings erstrecken sich diese Gate- und Verbindungsgräben nicht bis an die zweite Oberfläche 102' in diesem Stadium des Herstellungsverfahrens. 6A veranschaulicht das Transistorbauelement nach Herstellen der Source- und Bodygebiete 11, 12. Diese Source- und Bodygebiete 11, 12 werden beispielsweise hergestellt durch Implantieren und/oder Diffundieren von Dotierstoffen des ersten und zweiten Leitfähigkeitstyps über die erste Oberfläche 101 in den Halbleiterkörper.
  • Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel umfasst der Halbleiterkörper 100 zwei Halbleiterschichten: Eine erste Halbleiterschicht 121, die den Leitfähigkeitstyp des Draingebiets 14 aufweist und die in dem fertigen, d. h. fertig prozessiertem Bauelement da Draingebiet 14 bildet; und eine zweite Schicht 122, die den Leitfähigkeitstyp des Driftgebiets 13 aufweist. In dieser zweiten Schicht 122 werden die Source- und Bodygebiete durch Implantieren und/oder Diffundieren von Dotierstoffen in die zweite Schicht 122 hergestellt, wobei solche Gebiete der zweiten Schicht 122, in denen die Grunddotierung der zweiten Schicht 122 nach Herstellen der Sourcegebiete 11 und Bodygebiete 12 verbleibt, das Driftgebiet 13 bilden. Die erste Halbleiterschicht 121 ist beispielsweise ein Halbleitersubstrat, während die zweite Schicht 122 beispielsweise eine Epitaxischicht ist.
  • Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Halbleiterkörper 100 ein Halbleitersubstrat, der den Leitfähigkeitstyp des Driftgebiets 13 aufweist und der eine Grunddotierung aufweist, die der Dotierungskonzentration des Driftgebiets 13 entspricht. In diesem Substrat werden die Source- und Bodygebiete 11, 12 hergestellt durch Dotierstoffimplantations- und/oder Dotierstoffdiffusionsverfahren. Gleiches gilt für das Draingebiet 14, das in diesem Fall in einem späteren Stadium des Verfahrens hergestellt wird.
  • Diese Verfahrenschritte zum Herstellen der Source- und Bodygebiete 11, 12, des Driftgebiets 13 und des Draingebiets 14 können auch bei jedem der nachfolgend erläuterten Transistorbauelemente zum Herstellen dieser Halbleitergebiete verwendet werden.
  • Optional wird ein Träger 110 vorübergehend an der ersten Oberfläche 101 angebracht. Dieser Träger 110 dient zum Stabilisieren des Halbleiterkörpers 100 während weiterer Verfahrensschritte. Der Träger 110 umfasst beispielsweise eine Glasschicht oder eine Halbleiterschicht.
  • Bezugnehmend auf 6B wird der Halbleiterkörper 100 im Bereich der zweiten Oberfläche 102' teilweise entfernt, um die Gateverbindungselektrode 21 freizulegen. Abhängig von der speziellen Geometrie der Gateverbindungselektrode 21 unterteilt die Gateverbindungselektrode 21 das Driftgebiet 14 in verschiedene Driftgebietabschnitte, die in dem Halbleiterkörper 100 elektrisch voneinander isoliert sind, und zwar durch die Gateverbindungselektrode 21 und die Dielektrikumsschicht 22, die die Gateverbindungselektrode 21 von dem Halbleiterkörper 100 isoliert. Das Entfernen des Halbleiterkörpers 100 im Bereich der zweiten Oberfläche 102' kann einen beliebigen geeigneten Entfernungsprozess umfassen, wie beispielsweise einen Ätzprozess, einen mechanischen Polierprozess, einen chemischen Polierprozess oder einen chemisch-mechanischen Polierprozess (CMP, chemical-mechanical polishing process). Dieser Entfernungsprozess führt schließlich zu der zweiten Oberfläche 102 des Halbleiterkörpers. Wenn der Halbleiterkörper 100 die ersten und zweiten Halbleiterschichten 121, 122 aufweist, bilden solche Teile der ersten Halbleiterschicht 121, die nach dem Entfernungsprozess verbleiben, das Draingebiet 14 des Transistorbauelements. Wenn der Halbleiterkörper 100 nur ein Halbleitersubstrat umfasst, das eine Grunddotierung aufweist, die der Dotierungskonzentration des Driftgebiets 13 entspricht, wird das Draingebiet 14 durch Implantieren und/oder Diffundieren von Dotierstoffen über die zweite Oberfläche 102 in den Halbleiterkörper 100 hergestellt.
  • Bezugnehmend auf 6C wird eine Isolationsschicht 33 auf der zweiten Oberfläche 102 hergestellt. Teile dieser Isolationsschicht 32 bilden in dem fertigen Bauelement die ersten und zweiten Isolationsschichten 32A, 32B, die die Gateverbindungselektrode 21 elektrisch von der Drainelektrode 42 und das Draingebiet 14 von der Gatekontaktelektrode 43 isolieren. Die Isolationsschicht 32 kann beispielsweise eine zusammengesetzte Schicht mit mehreren Unterschichten sein, wie beispielsweise mit einer ersten Unterschicht 321 aus einem Oxid, einer zweiten Unterschicht 322 aus einem undotierten Siliziumglas (USG, undoped silicon glass) und einer dritten Unterschicht 323 aus PSG (Phosphorsilikatglas).
  • Bezugnehmend auf die 6D und 6E, die vertikale Querschnitte durch den Halbleiterkörper 100 in ersten und zweiten Schnittebenen A-A und B-B zeigen, wird die Isolationsschicht 32 dann strukturiert, um die erste Isolationsschicht 32A auf Abschnitten der Gateverbindungselektrode 21 herzustellen und um die zweiten Isolationsschichten 32B auf Abschnitten des Driftgebiets 13 herzustellen. Die Isolationsschicht 32 kann unter Verwendung eines Ätzprozesses in Verbindung mit einer Ätzmaske (nicht dargestellt) strukturiert werden.
  • Das Transistorbauelement wird dann vervollständigt durch Herstellen der Drainelektrode 42 in solchen Bereichen der zweiten Oberfläche 102, in denen die Gateverbindungselektrode 21 durch die erste Isolationsschicht 32A abgedeckt ist, und durch Herstellen der Gateelektrode 43 in solchen Bereichen der zweiten Oberfläche 102 in denen das Draingebiet 14 durch die zweite Isolationsschicht 32B abgedeckt ist. Weiterhin wird die optionale Trägerschicht 110 von der ersten Oberfläche 101 entfernt und die Sourceelektrode 41 wird hergestellt. Die Sourceelektrode, die Drainelektrode und die Gateelektroden sind beispielsweise Metallschichten aus Aluminium, Kupfer oder einem anderen Metall. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die Gateelektrode 43 und/oder die Drainelektrode 42 passiviert, beispielsweise unter Verwendung eines PECVD-Prozesses, bei dem eine Passivierungsschicht (nicht dargestellt), wie beispielsweise eine Oxidschicht, eine Nitridschicht, eine Imidschicht, eine Epoxyschicht, eine Lackschicht oder eine Polymerschicht auf der Gateelektrode und/oder der Drainelektrode 43, 42 abgeschieden wird. Außerdem kann die Sourceelektrode 41 auf einem Träger (nicht dargestellt) befestigt werden, wie beispielsweise unter Verwendung eines Lötprozesses, wie beispielsweise einem Diffusionslötprozess, oder einem Klebeprozess.
  • Das in den 6A bis 6E dargestellte Verfahren kann auf einfache Weise modifiziert werden, um das Bauelement gemäß 4 herzustellen, das Gategräben und wenigstens einen Gate- und Verbindungsgraben aufweist. Zum Herstellen eines Bauelements gemäß 4 wird außer dem wenigstens einen Gate- und Verbindungsgraben (wie in 6A dargestellt) wenigstens ein Gategraben hergestellt, wobei sich der Gategraben nicht so tief in den Halbleiterkörper 100 hineinerstreckt wie der Gate- und Verbindungsgraben und wobei der Gategraben nur einen Abschnitt der Gateelektrode 15 und eine optionale erste Feldelektrode 17 aufweist.
  • Die 7A bis 7H veranschaulichen schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen eines Gate- und Verbindungsgrabens, der einen Gateelektrodenabschnitt und eine Gateverbindungselektrode 21 aufweist. Die 7A bis 7H veranschaulichen vertikale Querschnitte durch den Halbleiterkörper 100 während der einzelnen Verfahrensschritte.
  • Bezugnehmend auf 7A wird ein Gate- und Verbindungsgraben 103 hergestellt, er sich von der erste Oberfläche 101 in den Halbleiterkörper 100 hineinerstreckt und der sich nicht bis an die zweite Oberfläche 102' erstreckt. Bezugnehmend auf 7D wird eine Dielektrikumsschicht 22' am Boden und an den Seitenwänden des Grabens 103 und auf der ersten Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 hergestellt. Abschnitte dieser Dielektrikumsschicht 22' bilden in einem späteren Stadium die Dielektrikumsschicht 22, die die Gateverbindungselektrode 21 gegenüber dem Driftgebiet 13 isoliert. Die Dielektrikumsschicht 22' ist beispielsweise eine Oxidschicht, eine Nitridschicht oder eine zusammengesetzte Schicht mit einem Oxid und einem Nitrid. Eine Oxidschicht als Dielektrikumsschicht 22' kann beispielsweise ein thermisch gewachsenes Oxid und/oder ein abgeschiedenes Oxid, wie beispielsweise TEOS, aufweisen.
  • Bezugnehmend auf 7C wird der Graben 103 mit einem Ätzstöpsel 130 bis zu einer vorgegebenen Höhe gefüllt. Die Höhe des Stöpsels 130 definiert die spätere Grenze zwischen der Gateelektrode 15 und der Gateverbindungselektrode 21, was anhand der 7D bis 7H ersichtlich ist. Der Ätzstöpsel 130 besteht beispielsweise aus einem polykristallinen Halbleitermaterial, wie beispielsweise Polysilizium, oder aus einem Lack.
  • Bezugnehmend auf 7D wird die Dielektrikumsschicht 22' von der ersten Oberfläche 101 und von den Seitenwänden in oberen Abschnitten des Grabens 103 bis hinunter zu der Oberfläche des Stöpsels 130 oder bis etwas unterhalb der Oberfläche des Stöpsels 130 entfernt. Das Entfernen der Dielektrikumsschicht 22' umfasst beispielsweise einen Ätzprozess, der die Dielektrikumsschicht 22' selektiv gegenüber dem Halbleiterkörper 100 und dem Ätzstöpsel 130 ätzt. Solche Abschnitte der Dielektrikumsschicht 22', die nach dem Ätzprozess verbleiben, bilden die Dielektrikumsschichten 22, die die Gateverbindungselektrode 21 gegenüber dem Driftgebiet 13 isoliert.
  • Bezugnehmend auf 7E wird das Gatedielektrikum 16 an Seitenwänden des Grabens 103 oberhalb der Dielektrikumsschicht der Gateverbindungselektrode und optional auf der ersten Oberfläche 101 hergestellt. Das Herstellen des Gatedielektrikums 16 umfasst beispielsweise einen thermischen Oxidationsprozess.
  • Bezugnehmend auf 7F wird der Graben 103 mit einem Elektrodenmaterial aufgefüllt, wobei dieses Elektrodenmaterial in einem unteren Abschnitt des Grabens 103, in dem das Gateverbindungselektrodendielektrikum 22 entlang der Seitenwände angeordnet ist, die Gateverbindungselektrode 21 bildet, und in einem oberen Abschnitt des Grabens 103, in dem das Gatedielektrikum 16 entlang der Seitenwände angeordnet ist, die Gateelektrode 15 bildet. Das Herstellen der Gateverbindungselektrode 21 und der Gateelektrode 15 kann das vollständige Auffüllen des Grabens mit einem Elektrodenmaterial und das Zurückätzen des Elektrodenmaterials bis zu einer gewünschten Höhe umfassen. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Gateelektrode 15 und die Gateverbindungselektrode 21 einteilig als eine Elektrode hergestellt. Diese Elektroden können jedoch aus unterschiedlichen Elektrodenmaterialien hergestellt werden, indem zunächst die Gateverbindungselektrode 21 und dann die Gateelektrode 15 oberhalb der Gateverbindungselektrode 21 hergestellt wird.
  • Bezugnehmend auf 7G wird ein Leerraum in dem Graben 103, der vom Zurückätzen des Elektrodenmaterials resultiert, mit einem Isolationsmaterial 31, wie beispielsweise einem Oxid oder einem Nitrid, aufgefüllt, das dazu dient, die Gateelektrode 15 gegenüber der Sourceelektrode (41 in 1) zu isolieren.
  • Bezugnehmend auf 7H werden die Source- und Bodygebiete 11, 12 beispielsweise hergestellt durch Implantieren und/oder Diffundieren von Dotierstoffen in den Halbleiterkörper 100 über die erste Oberfläche 101. Die hieraus resultierende Struktur entspricht der in 6A dargestellten Struktur.
  • 8 veranschaulicht einen vertikalen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines vertikalen Transistorbauelements, das eine Gateverbindungselektrode 21 aufweist und das eine reduzierte Gate-Drain-Kapazität aufweist. Dieses Bauelement umfasst wenigstens einen Gate- und Verbindungsgraben mit einer Gateelektrode 15 und einer Gateverbindungselektrode 21. Dieser Gate- und Verbindungsgraben entspricht dem Gate- und Verbindungsraben, der zuvor bereits anhand der 1 bis 7 erläutert wurde. Dieser Gate- und Verbindungsraben kann beispielsweise unter Verwendung der in den 7A bis 7H veranschaulichten Verfahrenschritte hergestellt werden.
  • Das Transistorbauelement gemäß 8 umfasst außerdem Gategräben mit Abschnitten der Gateelektrode 15. Optional ist eine erste Feldelektrode 17 in den Gategräben unterhalb der Gateelektrode 15 und benachbart zu dem Driftgebiet 13 angeordnet. Bei dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist diese Feldelektrode 17 elektrisch mit der Gateelektrode 15 verbunden. Dies ist jedoch lediglich ein Beispiel. Die Feldelektrode 17 könnte auch an die Sourceelektrode 41 angeschlossen sein. Die Gategräben erstrecken sich, wie der Gate- und Verbindungsgraben, von der ersten Oberfläche 101 bis an die zweite Oberfläche 102 des Halbleiterkörpers. Allerdings sind keine Verbindungselektroden in den Gategräben angeordnet. Statt dessen weisen die Gategräben eine zweite Feldelektrode 51 auf, die sich bis an die zweite Oberfläche 102 erstreckt, die elektrisch an die Drainelektrode 42 angeschlossen ist und die elektrisch gegenüber der ersten Feldelektrode 17 und gegenüber den Drift- und Draingebieten 13, 14 durch eine Dielektrikumsschicht 52 isoliert ist. Die Gateelektrode 15 kann mehrere streifenartige Gateelektroden aufweisen, die parallel zueinander in einer horizontalen Ebene des Halbleiterkörpers 100 verlaufen, wobei jeder dieser Gateelektrodenabschnitte in einem der Gategräben angeordnet ist. Diese Gateelektrodenabschnitte können elektrisch miteinander verbunden sein und insbesondere mit dem Gateelektrodenabschnitt in dem Gate- und Verbindungsgraben, und zwar beispielsweise durch eine weitere Gateverbindungselektrode (15' in 5) auf die in 5 dargestellte Weise. Der in 5 dargestellte horizontale Querschnitt repräsentiert auch einen Querschnitt durch das Halbleiterbauelement gemäß 8. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass außer einer Gateelektrode 15 mit streifenförmigen Gateelektrodenabschnitten auch eine Gateelektrode 15 mit einer beliebigen anderen Geometrie, wie beispielsweise einer gitterförmigen Geometrie, verwendet werden kann.
  • 9 veranschaulicht ein vertikales Transistorbauelement, das gegenüber dem Transistorbauelement gemäß 8 modifiziert ist. Bezugnehmend auf 9 umfasst das Transistorbauelement Gategräben, die jeweils einen Abschnitt der Gateelektrode 15 und optional eine erste Feldelektrode 17 und eine zweite Feldelektrode 51 aufweisen, wobei letztere an die Drainelektrode 42 angeschlossen ist. Die erste Feldelektrode 17 ist entweder an die Gateelektrode (wie dargestellt) oder an die Sourceelektrode (nicht dargestellt) angeschlossen. Das Bauelement umfasst außerdem einen Verbindungsgraben mit der Gateverbindungselektrode 21, die sich bis an die zweite Oberfläche 102 erstreckt und die an die Gatekontaktelektrode 43 angeschlossen ist, wobei jedoch kein Gateelektrodenabschnitt in dem Verbindungsgraben angeordnet ist. Die Gateverbindungselektrode 21 ist durch eine Isolationsschicht oder Dielektrikumsschicht 33 elektrisch gegenüber der Sourceelektrode 41 isoliert. Die Gateelektrodenabschnitte 15, die in den Gategräben angeordnet sind, sind elektrisch an die Gateverbindungselektrode 21 in dem Verbindungsgraben angeschlossen. Zu diesem Zweck kann das Bauelement einen weiteren Verbindungsgraben 15' aufweisen, der die Gateelektrodenabschnitte in den Gategräben mit der Verbindungselektrode 21 in dem Verbindungsgraben elektrisch verbindet. Ein solcher weiterer Verbindungsgraben 15' ist in 10 dargestellt, der einen horizontalen Querschnitt durch das Bauelement gemäß 9 in einer horizontalen Schnittebene F-F zeigt. Selbstverständlich können in dem Bauelement gemäß 9, ebenso wie in den nachfolgend noch erläuterten Bauelementen, mehrere solcher weiterer Verbindungselektroden 15 vorgesehen sein, die die Gateelektrodenabschnitte 15 in den Gategräben mit dem Gateelektrodenabschnitt 15 in einem Gate- und Verbindungsgraben bzw. der Verbindungselektrode 21 in einem Verbindungsgraben elektrisch verbinden.
  • Alternativ weist die Gateelektrode eine gitterförmige Geometrie auf und ist an die Gateverbindungselektrode 21 angeschlossen.
  • 11 veranschaulicht einen horizontalen Querschnitt in einer Schnittebene F-F des Bauelements gemäß 9, bei dem die Gateelektrode 15 eine gitterförmige Geometrie aufweist und an mehreren Stellen elektrisch an die Verbindungselektrode 21 angeschlossen ist. Selbstverständlich können solche gitterförmigen Gateelektroden 15 auch in den nachfolgend noch erläuterten Transistorbauelementen verwendet werden.
  • 12 veranschaulicht eine Modifikation des vertikalen Transistorbauelements gemäß 9. Bei diesem Transistorbauelement ist die erste Feldelektrode 17 durch eine Dielektrikumsschicht 19 dielektrisch von der Gateelektrode 15 isoliert und ist in einer nicht im Detail dargestellten Weise an die Sourceelektrode 41 angeschlossen. Die Dielektrikumsschicht 19 kann aus demselben Material wie das Gatedielektrikum 16 bestehen und kann durch die Verfahrensschritte hergestellt werden, durch die das Gatedielektrikum 16 hergestellt wird.
  • Um die erste Feldelektrode 17 elektrisch an die Sourceelektrode 41 anzuschließen, erstreckt sich die erste Feldelektrode 17 an einer Position, die in 12 nicht dargestellt ist, bis an die erste Oberfläche 101 und ist elektrisch gegenüber der Gateelektrode 15 isoliert. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel erstreckt sich ein Via, der elektrisch gegenüber der Gateelektrode 15 isoliert ist, durch die Gateelektrode 15 ausgehend von der ersten Oberfläche 101 bis hinunter zu der ersten Feldelektrode 17, um die erste Feldelektrode 17 elektrisch an die Sourceelektrode 41 anzuschließen.
  • 13 veranschaulicht eine weitere Modifikation des Transistorbauelements gemäß 9. Dieses Transistorbauelement umfasst Gategräben (wobei in 13 nur ein Gategraben dargestellt ist), in denen nur die Gateelektrode 15 oder die Gateelektrodenabschnitte angeordnet sind, und Feldelektrodengräben, in denen die ersten und zweiten Feldelektroden 17, 51 angeordnet sind. Die Gategräben und die Feldelektrodengräben sind in einer horizontalen Richtung des Halbleiterkörpers beabstandet zueinander angeordnet. Die Gateelektrodenabschnitte 15 in den Gategräben sind auf eine in 13 nicht im Detail dargestellte Weise mit der Gateverbindungselektrode 21 in dem Verbindungsgraben elektrisch verbunden. In den Feldelektrodengräben erstreckt sich die erste Feldelektrode 17 bis an die erste Oberfläche 101 und ist elektrisch an die Sourceelektrode 41 angeschlossen, und die zweite Feldelektrode 51 erstreckt sich bis an die zweite Oberfläche 102 und ist elektrisch an die Drainelektrode 42 angeschlossen. Die ersten und zweiten Feldelektroden 17, 51 sind durch die Dielektrikumsschicht 52 elektrisch voneinander isoliert.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen des vertikalen Transistorbauelements gemäß 12, das einen Verbindungsgraben mit einer Gateverbindungselektrode 21 und Gategräben mit der Gateelektrode 15 und ersten und zweiten Feldelektroden 17, 51 aufweist, wird anhand der 14A bis 14I nachfolgend erläutert. In diesen Figuren sind Verfahrensschritte zum Herstellen des Verbindungsgrabens und eines Gategrabens dargestellt.
  • Bezugnehmend auf 14A werden erste und zweite Gräben 104, 105 so hergestellt, dass sie sich ausgehend von der ersten Oberfläche 101 in den Halbleiterkörper 100 hineinerstrecken. Der erste Graben 104 ist der Graben, in dem die Verbindungselektrode 21 hergestellt werden soll, und der zweite Graben 105 ist der Graben, in dem die Gateelektrode 15 hergestellt werden soll. Diese Gräben 104, 105 erstrecken sich nicht bis an eine zweite Oberfläche 102' des Halbleiterkörpers 100, wobei die in 14A dargestellte zweite Oberfläche 102 nicht die zweite Oberfläche des fertigen Transistorbauelements ist.
  • Bezugnehmend auf 14B wird eine Dielektrikumsschicht 50 an den Seitenwänden und dem Boden jedes der Gräben 104, 105 und auf der ersten Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 hergestellt. Die Dielektrikumsschicht 50 umfasst beispielsweise wenigstens eine Nitritschicht oder eine Oxidschicht, wobei die Oxidschicht eine thermisch gewachsene und/oder abgeschiedene Oxidschicht sein kann.
  • Bezugnehmend auf 14C wird ein erster Abschnitt 211 der Verbindungselektrode in dem ersten Graben 104 hergestellt und die zweite Feldelektrode 51 wird in dem zweiten Graben 105 hergestellt. Diese Elektroden 211, 51 werden durch gemeinsame Verfahrensschritte hergestellt, die beispielsweise aufweisen: Das Abscheiden einer Elektrodenschicht auf der Dielektrikumsschicht 50 derart, dass die Elektrodenschicht die Gräben 104, 105 auffüllt; und das Zurückätzen der Elektrodenschicht in den ersten und zweiten Gräben 104, 105 bis zu einer gewünschten Höhe. Am Ende dieses Verfahrensschrittes weisen der erste Abschnitt 211 der Gateverbindungselektrode und die zweite Feldelektrode 51 identische oder annähernd identische Höhen auf. Das Material der Elektroden 211, 51 ist beispielsweise ein Metall oder ein dotiertes polykristallines Halbleitermaterial, wie beispielsweise Polysilizium.
  • Bezugnehmend auf 14E wird eine Dielektrikumsschicht 53, die in dem fertigen Bauelement die zweite Feldelektrode 51 gegenüber der ersten Feldelektrode 17 isoliert, auf der zweiten Feldelektrode 51 hergestellt. Diese Dielektrikumsschicht 53 umfasst beispielsweise wenigstens eine Nitridschicht oder eine Oxidschicht, wobei die Oxidschicht eine thermisch gewachsene und/oder eine abgeschiedene Oxidschicht sein kann. Optional wird eine Nitridschicht (Nitrid-Liner) (nicht dargestellt) auf die Dielektrikumsschicht 50 und auf den Elektroden 211, 51 in den ersten und zweiten Gräben 104, 105 hergestellt, bevor die Dielektrikumsschichten 53 hergestellt werden. Das Herstellen dieser Dielektrikumsschicht 53 umfasst beispielsweise das Herstellen der Dielektrikumsschicht 53 auf dem ersten Abschnitt 211 der Gateverbindungselektrode und auf der zweiten Feldelektrode 51, wie dies in 14D dargestellt ist, und das Entfernen der Dielektrikumsschicht 53 von dem ersten Abschnitt 211 der Gateverbindungselektrode 21. Das Entfernen der Dielektrikumsschicht 53 von dem ersten Abschnitt 211 der Gateverbindungselektrode erfolgt beispielsweise unter Verwendung eines Ätzprozesses mit Hilfe einer Ätzmaske 201, die die Dielektrikumsschicht 53 auf der zweiten Feldelektrode 51 überdeckt und die die Dielektrikumsschicht 53 auf dem ersten Abschnitt 211 der Gateverbindungselektrode freilässt. Nach diesem Ätzprozess wird die Ätzmaske 201 entfernt.
  • Bezugnehmend auf 14F wird ein zweiter Abschnitt 212 der ersten Verbindungselektrode auf dem ersten Abschnitt 211 hergestellt und die erste Feldelektrode 17 wird auf dem ersten Feldelektrodendielektrikum 53 in dem zweiten Graben 105 hergestellt. Der zweite Abschnitt 212 der Gateverbindungselektrode und die erste Feldelektrode 17 werden beispielsweise unter Verwendung gemeinsamer Verfahrensschritte hergestellt. Diese gemeinsamen Verfahrensschritte umfassen beispielsweise das Abscheiden einer Elektrodenschicht, die die Gräben 104, 105 vollständig auffüllt, und das Zurückätzen des Elektrodenmaterials bis auf eine gewünschte Höhe in den ersten und zweiten Gräben 104, 105. Der zweiten Abschnitt 212 der Gateverbindungselektrode und die erste Feldelektrode 17 in den ersten und zweiten Gräben 104, 105 besitzen unterschiedliche Höhenniveaus, das heißt die erste Feldelektrode 17 erstreckt sich weiter in Richtung der ersten Oberfläche 101 als der zweite Abschnitt 212 der Gateverbindungselektrode.
  • Bezugnehmend auf die 14G und 14H wird die Dielektrikumsschicht 50 von einem oberen Abschnitt des zweiten Grabens 105 bis hinunter zu der ersten Feldelektrode 17 entfernt. Die verbleibenden Abschnitte der Dielektrikumsschicht 50 in dem zweiten Graben 105 bilden die Dielektrikumsschicht 58, 52, die die ersten und zweiten Feldelektroden 17, 51 elektrisch gegenüber dem Halbleiterkörper 100 isoliert, und zwar insbesondere gegenüber solchen Gebieten des Halbleiterkörpers 100, in denen in dem fertigen Bauelement das Driftgebiet 13 und das Draingebiet 14 angeordnet sind. Die Dielektrikumsschicht 50 verbleibt in dem ersten Graben 104 und bildet in dem ersten Graben die Dielektrikumsschicht 22, die dem fertigen Bauelement die Gateverbindungselektrode 21 gegenüber dem Halbleiterkörper 100 isoliert. Das Entfernen der Dielektrikumsschicht 50 von dem oberen Abschnitt des zweiten Grabens 105 umfasst beispielsweise ein Ätzverfahren unter Verwendung einer Ätzmaske 202, die die Dielektrikumsschicht 50 in dem ersten Graben 104 während des Ätzprozesses abdeckt. Das Ergebnis dieses Ätzprozesses ist in 14G dargestellt.
  • Bezugnehmend auf 14H werden das Gatedielektrikum 16 und die Dielektrikumsschicht 19, die die erste Feldelektrode 17 von der Gateelektrode 15 trennen, in nächsten Verfahrensschritten hergestellt. Das Gatedielektrikum 16 und die Dielektrikumsschicht 19 werden beispielsweise durch gemeinsame Verfahrensschritte hergestellt, die das Herstellen einer Dielektrikumsschicht auf den Seitenwänden und dem Boden des verbleibenden zweiten Grabens 105 umfassen. Die Dielektrikumsschicht ist beispielsweise eine Oxidschicht, wie zum Beispiel eine thermisch gewachsene Oxidschicht, kann jedoch auch eine beliebige andere geeignete Gatedielektrikumsschicht umfassen.
  • Die Ätzmaske 202 kann nach dem Ätzprozess und vor Herstellen des Gatedielektrikums 16 und der Dielektrikumsschicht 19 entfernt werden oder kann nach Herstellen dieser Dielektrikumsschicht 16, 19 entfernt werden.
  • Bezugnehmend auf 14I wird ein dritter Abschnitt 213 der Gateverbindungselektrode in dem ersten Graben auf dem zweiten Abschnitt 212 hergestellt und die Gateelektrode 15 wird in dem zweiten Graben 105 hergestellt. Diese Elektroden 213, 15 können unter Verwendung gemeinsamer Verfahrensschritte hergestellt werden, die beispielsweise aufweisen: Abscheiden einer Elektrodenschicht in den ersten und zweiten Gräben 104, 105, die diese Gräben vollständig füllen, und auf den Dielektrikumsschichten 50 oberhalb der ersten Oberfläche 101; Planarisieren des Halbleiterkörpers 100, um die erste Oberfläche 101 freizulegen; und Ätzen der Elektrodenschicht in den ersten und zweiten Gräben 104, 105 bis auf ein gewünschtes Höhenniveau. Bei dem in 14I dargestellten Ausführungsbeispiel sind der dritte Abschnitt 213 der Gateverbindungselektrode und die Gateelektrode 15 unterhalb der ersten Oberfläche 101 angeordnet, und lassen dadurch Platz für die Isolationsschichten (31, 33 in 8) die in dem fertigen Bauelement die Gateverbindungselektrode und die Gateelektrode 15 gegenüber der Sourceelektrode (41 in 8) isolieren.
  • Weitere Verfahrensschritte, die das Bauelement vervollständigen und die insbesondere das Herstellen der Source- und Bodygebiete 11, 12 und der Sourceelektrode 41 umfassen, können den anhand von 7H erläuterten Verfahrensschritten entsprechen, auf die Bezug genommen wird. Verfahrensschritte, die das Prozessieren der zweiten Oberfläche 102 bzw. 102' und das Herstellen der Drain- und der Gatekontaktelektroden 42, 43 umfassen, können den anhand der 6A bis 6E erläuterten Verfahrensschritten entsprechen, auf welche Bezug genommen wird.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen eines vertikalen Transistorbauelements mit wenigstens einem Verbindungsgraben, der eine Gateverbindungselektrode 21 aufweist, und wenigstens einem Gategraben, der eine Gateelektrode 15 aufweist, wird nachfolgend anhand der 15A bis 15P erläutert. 15A veranschaulicht einen vertikalen Querschnitt in einer vertikalen Schnittebene G-G durch den Halbleiterkörper 100 nach ersten Verfahrensschritten. Während dieser Verfahrensschritte wird ein erster Graben 104 zum Aufnehmen der Gateverbindungselektrode 21 und wenigstens ein zweiter Graben 105 zum Aufnehmen der Gateelektrode 15 hergestellt. Bezugnehmend auf 15B, die einen horizontalen Querschnitt durch den Halbleiterkörper 100 in einer horizontalen Schnittebene H-H zeigt, verläuft der zweite Graben 105 senkrecht zu dem ersten Graben 104 in der horizontalen Ebene. Anstatt mehrere parallele zweite Gräben 105 herzustellen, könnte auch ein gitterförmiger zweiter Graben 105 für die Gateelektrode hergestellt werden. In 15A ist nur ein Abschnitt eines solchen zweiten Grabens 105 dargestellt.
  • Das Herstellen der ersten und zweiten Gräben 104, 105 kann hinlänglich bekannte Verfahrensschritte zum Herstellen von Gräben in Halbleiterkörpern umfassen, wie beispielsweise Ätzprozesse unter Verwendung von Ätzmasken. Die ersten und zweiten Gräben 104, 105 werden so hergestellt, dass sie in horizontaler Richtung beabstandet zueinander angeordnet sind.
  • Bezugnehmend auf 15C wird eine Dielektrikumsschicht 61 an Seitenwänden und am Boden jedes der ersten und zweiten Gräben 104, 105 und wenigstens oberhalb eines Mesagebiets 106 hergestellt. Das ”Mesagebiet” 106 ist das Gebiet des Halbleiterkörpers 100 zwischen den ersten und zweiten Gräben 104, 105. Die Dielektrikumsschicht 160 umfasst beispielsweise wenigstens eine Nitridschicht oder eine Oxidschicht, wobei die Oxidschicht eine thermisch gewachsene und/oder eine abgeschiedene Oxidschicht sein kann.
  • Bezugnehmend auf 15D wird eine Elektrodenschicht 62 auf der Dielektrikumsschicht 61 hergestellt. Die Elektrodenschicht 62 ist beispielsweise eine Metallschicht oder eine dotierte polykristalline Halbleiterschicht, wie beispielsweise eine Polysiliziumschicht.
  • Bezugnehmend auf 15E wird die Elektrodenschicht 62 in zwei Abschnitte unterteilt: Einen ersten Abschnitt 621, der in dem ersten Graben 104 angeordnet ist, und einen zweiten Abschnitt 622, der in dem wenigstens einen zweiten Graben 105 angeordnet ist. Eine Breite des ersten Grabens 104 und eine Breite des zweiten Grabens 105 sowie eine Schichtdicke der zweiten Elektrodenschicht 62 sind so aufeinander abgestimmt, dass die Elektrodenschicht 62 in dem ersten Graben 104 die Seitenwände und den Boden des ersten Grabens 104 bedeckt, den Graben 104 jedoch nicht vollständig auffüllt, dass die Elektrodenschicht den zweiten Graben 105 jedoch vollständig auffüllt, bevor die Elektrodenschicht 62 in die zwei Abschnitte 621, 622 unterteilt wird. Das Unterteilen der Elektrodenschicht 62 in die zwei Abschnitte umfasst das Entfernen wenigstens solcher Abschnitte der Elektrodenschicht 62, die oberhalb des Mesagebiets 106 angeordnet sind. Dieses Entfernen kann ein isotopes Ätzverfahren umfassen. Das Ätzverfahren wird so durchgeführt, dass es auf das Elektrodenmaterial in dem zweiten Graben 105 bis zu einem gewünschten Niveau ätzt. Der zweite Abschnitt 622 der Elektrodenschicht, der in den zweiten Graben 105 nach diesem Ätzprozess verbleibt, bildet die erste Feldelektrode 17 in dem fertigen Transistorbauelement, während solche Abschnitte der Dielektrikumsschicht 61, die zwischen der ersten Feldelektrode 17 und dem Halbleiterkörper 100 angeordnet sind, das Feldelektrodendielektrikum 18 bilden. Ein Teil der Dielektrikumsschicht 62, kann am Boden des ersten Grabens 104 verbleiben (wie dargestellt). Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn ein Ätzprozess zum Ätzen der Dielektrikumsschicht 61 (vergleiche 15F) angewendet wird, der eine Ätzrate aufweist, die mit zunehmender Grabentiefe abnimmt, das heißt, wenn Schichten in tiefen Gräben, wie beispielsweise die Schicht 621 in dem ersten Graben 104, mit einer geringeren Ätzrate geätzt werden als Schichten in flachen Gräben, wie beispielsweise die Schicht 622 in dem zweiten Graben 105. Es ist jedoch auch möglich, die Dielektrikumsschicht 621 vollständig vom Boden des ersten Grabens 104 zu entfernen.
  • 15F, die einen Querschnitt durch den Halbleiterkörper 100 in einer vertikalen Schnittebene I-I veranschaulicht, zeigt einen Querschnitt durch die zweiten Gräben 105 nach diesem Ätzverfahren. In nächsten Verfahrensschritten wird die Dielektrikumsschicht 61 in dem zweiten Graben 105 von den Seitenwänden der zweiten Gräben 105 bis hinunter zu der Oberfläche der ersten Feldelektrode 17 oder bis unterhalb der Oberfläche der Feldelektrode 17 entfernt. 15G, die einen vertikalen Querschnitt durch diesen Halbleiterkörper 100 in einer vertikalen Schnittebene J-J zeigt, zeigt den Halbleiterkörper nach diesem Entfernungsprozess. Während des Ätzprozesses wird die Dielektrikumsschicht 61 in dem ersten Graben 104 durch eine Maske oder Ätzschutzschicht 301 geschützt, die in 15E in gestrichelten Linien dargestellt ist. Diese Schutzschicht 301 kann so hergestellt werden, dass sie nur den ersten Graben 104 und das Mesagebiet 106 abdeckt, oder kann so hergestellt werden, dass sie auch Abschnitte der zweiten Gräben 105 benachbart zu dem Mesagebiet 106 abdeckt, wie dies in 15E dargestellt ist. In diesem Fall verbleibt die Dielektrikumsschicht 61 auf der Seitenwand der zweiten Gräben 105 in solchen Abschnitten, die durch die Schutzschicht 301 überdeckt sind. Der in 15F dargestellte Querschnitt repräsentiert einen Querschnitt durch die zweiten Gräben 105 in solchen Abschnitten, die durch die Maskenschicht 301 überdeckt sind, und der in 15G dargestellte Querschnitt repräsentiert einen Querschnitt durch ein Gebiet (Schnittebene J-J), der nicht durch die Maskenschutzschicht 301 überdeckt ist.
  • Bezugnehmend auf die 15H und 15J wird das Gatedielektrikum 16 in den zweiten Gräben 105 auf der ersten Feldelektrode 17 und entlang der Seitenwände in solchen Abschnitten der zweiten Gräben 105 hergestellt, die nicht durch die Maskenschicht 301 (15E und 15F) abgedeckt waren. Bezugnehmend auf 15I wird das Gatedielektrikum in solchen Bereichen, die zuvor durch die Maskenschicht 301 abgedeckt waren, nur auf der ersten Feldelektrode 17 hergestellt. Bezugnehmend auf 15J wird das Gatedielektrikum 16 in solchen Bereichen, die nicht durch die Maskenschicht 301 abgedeckt waren, auf der ersten Feldelektrode 17 und an den Seitenwänden der Gräben 105 ebenso wie auf der ersten Oberfläche 101 hergestellt. In den zweiten Gräben 105 trennt das Gatedielektrikum 16 auch die erste Feldelektrode 17 von der Gateelektrode. Das Gatedielektrikum 16 umfasst beispielsweise wenigstens eine Nitridschicht und eine Oxidschicht.
  • Das Herstellen des Gatedielektrikums 16 kann Verfahrensschritte umfassen, die auch eine Dielektrikumsschicht 63 auf der Elektrodenschicht 631 in dem ersten Graben 104 herstellen. Diese Dielektrikumsschicht 63 ist in 15H dargestellt. Allerdings kann das Herstellen dieser Dielektrikumsschicht verhindert werden durch Herstellen einer Maskenschicht (nicht dargestellt) auf dem ersten Graben 104 während der Schritte zum Herstellen des Gatedielektrikums 16.
  • Bezugnehmend auf 15K wird eine weitere Elektrodenschicht 64 oberhalb der ersten Oberfläche 101 der Anordnung abgeschieden. Diese Elektrodenschicht 64 füllt die zweiten Gräben 105 vollständig auf und bildet die Gateelektrode 15 in diesen Gräben 105. Die Elektrodenschicht 64 deckt außerdem die Seitenwände und den Boden des ersten Grabens 104 ab, füllt jedoch den ersten Graben 104 nicht notwendigerweise vollständig auf. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel (nicht dargestellt) füllt die Elektrodenschicht 64 den Graben 104 jedoch vollständig auf. In dem ersten Graben 104 bildet die Elektrodenschicht 64 die Gateverbindungselektrode 21, was anhand der nachfolgend erläuterten 15O ersichtlich ist. Die Abschnitte der Elektrodenschicht 64, die die Gateelektrode 15 in den zweiten Gräben 105 bilden und der Abschnitt der Elektrodenschicht 64, der die Gateverbindungselektrode 21 in dem ersten Graben 104 bildet, sind durch einen Abschnitt der Elektrodenschicht 64 miteinander verbunden, der oberhalb des Mesagebiets 106 angeordnet ist. Dieser Abschnitt der Elektrodenschicht 64 bildet eine weitere Verbindungselektrode 15', der die Gateelektrode 15 an die Gateverbindungselektrode 21 anschließt.
  • In solchen Gebieten der zweiten Gräben 105, in denen ein Gatedielektriukum 16 an den Seitenwänden der zweiten Gräben 105 hergestellt wird, werden weitere Verfahrensschritte durchgeführt, die im Detail in 15M veranschaulicht sind, die einen vertikalen Querschnitt in einer Schnittebene J-J zeigt. Diese Verfahrenschritte umfassen das Zurückätzen der Gateelektrode 105 unter die erste Oberfläche 101, das Herstellen einer Isolationsschicht 31 auf der Gateelektrode 15, das Implantieren und/oder Diffundieren von Dotierstoffen in die erste Oberfläche 101, um die Source- und Bodygebiete 11, 12 herzustellen. 15M veranschaulicht einen vertikalen Querschnitt durch die zweiten Gräben 105 nach diesen Verfahrenschritten.
  • Wenigstens im Bereich solcher Seitenwände der zweiten Gräben 105, die dem ersten Graben 104 zugewandt sind, wird die Elektrodenschicht 64 nicht zurückgeätzt, um die Verbindungselektrode 15' zu erhalten, die die Gateelektrode 15 und die Gateverbindungselektrode 21 verbindet. Bei dem in 15H dargestellten Ausführungsbeispiel ist dies das Gebiet der zweiten Gräben 105, in denen die dickere Dielektrikumsschicht entlang der Seitenwände der zweiten Gräben 105 verbleibt. Ein vertikaler Querschnitt durch die Schnittebene I-I in diesem Abschnitt ist in 15L dargestellt.
  • Bezugnehmend auf 15N wird eine Passivierungsschicht 65, wie beispielsweise eine Oxidschicht, auf der Gesamtanordnung abgeschieden. Diese Passivierungsschicht 65 füllt den ersten Graben 104 in solchen Fällen auf, bei denen der erste Graben nicht durch die Elektrodenschicht 64 vollständig aufgefüllt ist. Außerdem wird das Halbleitermaterial von der zweiten Oberfläche 102' des Halbleiterkörpers 100 wenigstens bis hinunter zu der Dielektrikumsschicht 61 am Boden des ersten Grabens 104 entfernt. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird wenigstens die Dielektrikumsschicht 61, und werden gegebenenfalls auch die Schichten 621 und 63, am Boden des Grabens, zusammen mit dem Halbleitermaterial des Halbleiterkörpers 100 entfernt. Hierzu wird beispielsweise ein Polierprozess, wie beispielsweise ein CMP-Prozess verwendet. Optional wird eine zweite Passivierungsschicht 66 auf der zweiten Oberfläche 102, die durch den Entfernungsprozess erhalten wird, angeordnet.
  • Bezugnehmend auf 15O wird ein Kontaktstöpsel hergestellt, der sich durch die optionale Passivierungsschicht 62 und durch den Schichtstapel mit der Dielektrikumsschicht 61, der Elektrodenschicht 621 und der weiteren optionalen Dielektrikumsschicht 631 bis an die Gateverbindungselektrode 21 in dem ersten Graben 104 erstreckt. Der Kontaktstöpsel bildet die Gatekontaktelektrode des Bauelements. Das Bauelement umfasst außerdem eine Sourceelektrode und eine Drainelektrode. Diese Elektroden sind in dem in 15O dargestellten Querschnitt jedoch nicht dargestellt. Diese Elektroden sind bezugnehmend auf die Darstellung in 15O weiter rechts angeordnet, nämlich dort wo die aktiven Gebiete des Transistorbauelements, d. h. das Body- und Sourcegebiet und das Draingebiet, angeordnet sind.
  • 15P zeigt einen horizontalen Querschnitt durch das Halbleiterbauelement gemäß 15O in einer horizontalen Schnittebene K-K. Dieser horizontale Querschnitt zeigt insbesondere solche Abschnitte der zweiten Gräben 105, in denen die dickere Dielektrikumsschicht 61 nach den in den 15E bis 15G dargestellten Verfahrensschritten verbleibt.
  • Bei dem Bauelement gemäß 15O wird die erste Feldelektrode in einer nicht im Detail dargestellten Weise an die Sourceelektrode angeschlossen. Eine solche elektrische Verbindung kann beispielsweise hergestellt werden durch Herstellen von Abschnitten der ersten Feldelektrode 17, die sich bis an die erste Oberfläche 101 erstrecken und die elektrisch gegenüber der Gateelektrode isoliert sind. Hierzu werden Abschnitte der Elektrodenschicht 62 (vgl. 15D) beispielsweise davor geschützt, während der in 15E bis 15G dargestellten Verfahrensschritte zurückgeätzt zu werden. Diese Abschnitte werden beispielsweise an einem Ende der zweiten Gräben 105 angeordnet, das von dem ersten Graben wegzeigt.
  • 16 veranschaulicht einen vertikalen Querschnitt durch ein Halbleiterbauelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Bei diesem Halbleiterbauelement ist die erste Elektrodenschicht 62 nicht in zwei Abschnitte unterteilt, sondern erstreckt sich in dem ersten Graben 104 ebenso wie in den zweiten Gräben 105 und ist elektrisch an einen Kontaktstöpsel 44 angeschlossen, der oberhalb der zweiten Oberfläche 102 des Halbleiterkörpers 100 angeordnet ist. Die erste Elektrodenschicht 62, die in den zweiten Gräben 105 als erste Feldelektrode 17 (vgl. 15M) wirkt, ist beispielsweise elektrisch an die Sourceelektrode (in 16 nicht dargestellt) angeschlossen. Bei dem Halbleiterbauelement gemäß 16 kann eine elektrische Verbindung zu der Sourceelektrode an der zweiten Oberfläche 102 des Halbleiterkörpers über den Kontaktstöpsel 44 und die Elektrodenschicht 62 hergestellt werden. Die Gateelektrode 15 erstreckt sich nicht in den zweiten Graben, d. h. eine Elektrodenschicht, die die Gateelektrode bildet (Schicht 64 in 15K) wird in zwei Teile unterteilt, d. h. die Gateelektrode 15 in den zweiten Gräben und eine Elektrodenschicht 641 in dem ersten Graben, oder diese Elektrodenschicht wird in dem ersten Graben 104 gar nicht hergestellt. Wie in dem in 15 dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der wenigstens eine zweite Graben 105 senkrecht zu dem ersten Graben oder besitzt eine gitterförmige Geometrie.
  • Das vertikale Transistorbauelement gemäß 16 kann durch die in den 15A bis 15P dargestellten Verfahrensschritte hergestellt werden, mit dem Unterschied, dass die erste Elektrodenschicht 62 nicht in zwei Abschnitte unterteilt wird und dass statt dessen die zweite Elektrodenschicht, die bei dem Bauelement gemäß 15 die Gateelektrode 15 und die Gateverbindungselektrode 21 bildet, in zwei Teile unterteilt wird durch Entfernen der Elektrodenschicht von Abschnitten oberhalb des Mesagebiets 106, oder durch Nicht-Herstellen einer zu der Gateelektrode 15 korrespondierenden Elektrode in dem Graben 104.
  • Die 17A bis 17L veranschaulichen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen eines vertikalen Transistorbauelements mit einem Verbindungsraben, der eine Gateverbindungselektrode 21 aufweist, und mit Gategräben, die eine Gateelektrode 15 und eine erste Feldelektrode 17 aufweisen. Bezugnehmend auf 17A wird ein erster Graben 104 hergestellt, der sich von der ersten Oberfläche 101 in den Halbleiterkörper 100 hineinerstreckt. Der erste Graben 104 kann unter Verwendung herkömmlicher Verfahrensschritte zum Herstellen eines Grabens in einem Halbleiterkörper hergestellt werden.
  • Bezugnehmend auf 17B wird eine erste Dielektrikumsschicht 71, die beispielsweise eine Oxidschicht ist, wenigstens an den Seitenwänden des ersten Grabens 104 hergestellt. Bei dem in 17B dargestellten Ausführungsbeispiel wird diese Dielektrikumsschicht 71 konform an den Seitenwänden und dem Boden des ersten Grabens 104 und auf der ersten Oberfläche 101 hergestellt. Die erste Dielektrikumsschicht 71 umfasst beispielsweise wenigstens eine Nitridschicht oder eine Oxidschicht.
  • Bezugnehmend auf 17C wird die Gateverbindungselektrode 21 in dem ersten Graben 104 hergestellt. Die Gateverbindungselektrode 21 umfasst beispielsweise ein Metall oder ein dotiertes polykristallines Halbleitermaterial, wie z. B. Polysilizium. Das Herstellen der Gateverbindungselektrode 21 umfasst beispielsweise das Abschalten einer Elektrodenschicht, die die Gräben 104 vollständig auffüllt und das Entfernen des Elektrodenmaterials oberhalb der ersten Oberfläche 101 durch ein Planarisierungsverfahren oder ein Ätzverfahren.
  • Bezugnehmend auf 17E wird eine Oxidschicht 72 auf der Gateverbindungselektrode 21 hergestellt. Diese Oxidschicht wird beispielsweise unter Verwendung eines thermischen Oxidationsprozesses hergestellt. Die Oxidschicht 72 auf der Gateverbindungselektrode 21 kann zusätzlich zu der Dielektrikumsschicht 71 auf der ersten Oberfläche 101 hergestellt werden. Allerdings kann bezugnehmend auf die 17D und 17E die Dielektrikumsschicht 71 oberhalb der ersten Oberfläche 101 entfernt werden (vgl. 17D) und die Oxidschicht 72 kann so hergestellt werden, dass sie die Gateverbindungselektrode 21 und die erste Oberfläche 101 überdeckt (vgl. 17E). Wenn die Oxidschicht 72 durch einen thermischen Oxidationsprozess hergestellt wird, ist die Dicke der Oxidschicht oberhalb der Gateverbindungselektrode 21, die beispielsweise ein polykristallines Halbleitermaterial umfasst, üblicherweise dicker als die Dicke der Oxidschicht oberhalb der ersten Oberfläche 101. Dies ist in den Figuren jedoch nicht explizit dargestellt.
  • Bezugnehmend auf 17F wird wenigstens ein zweiter Graben 105 hergestellt, der sich von der ersten Oberfläche 101 in den Halbleiterkörper 100 hineinerstreckt. Der wenigstens eine zweite Graben 105 kann hergestellt werden unter Verwendung herkömmlicher Verfahrensschritte zum Herstellen eines Grabens in einem Halbleiterkörper. Dieses Verfahren umfasst beispielsweise einen Ätzprozess unter Verwendung einer Ätzmaske. Bei dem in 17F dargestellten Ausführungsbeispiel funktioniert die Oxidschicht 72 als Ätzmaske. Hierzu wird die Oxidschicht 72 unter Verwendung einer weiteren Ätzmaske 401 (in 17F in gestrichelten Linien dargestellt) strukturiert. Die Ätzmaske 401 zum Strukturieren der Oxidschicht 72 wird üblicherweise entfernt bevor der Ätzprozess zum Herstellen des wenigstens einen zweiten Grabens 105 durchgeführt wird. Selbstverständlich kann eine beliebige andere Maskenschicht als eine Oxidschicht, wie beispielsweise die Oxidschicht 71, verwendet werden, um den wenigstens einen Graben herzustellen. Der wenigstens eine zweite Graben 1205 ist beabstandet zu dem ersten Graben in dem Halbleiterkörper 100 angeordnet. Bezugnehmend auf 17G wird eine Dielektrikumsschicht 73, die die Seitenwände und den Boden der zweiten Gräben 105 überdeckt, hergestellt. Auf dieser Dielektrikumsschicht 73 wird die erste Feldelektrode hergestellt und oberhalb dieser Feldelektrode wird eine weitere Dielektrikumsschicht 19 hergestellt, die in dem fertig gestellten Bauelement die erste Feldelektrode 17 von der Gateelektrode 15 trennt. Die Dielektrikumsschicht 73, die den Boden und die Seitenwände der zweiten Gräben 105 in dem fertig gestellten Transistorbauelement überdeckt, bildet die Dielektrikumsschicht 18, die die erste Feldelektrode 17 gegenüber dem Halbleiterkörper 100 isoliert. Die erste Feldelektrode 17 wird beispielsweise hergestellt durch Abscheiden einer Elektrodenschicht, die den Graben 107 vollständig auffüllt, und durch Zurückätzen der Elektrodenschicht bis zu einem gewünschten Höhenniveau. Die Dielektrikumsschichten 73, 75 sind beispielsweise Nitrid- und/oder Oxidschichen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Dielektrikumsschicht 73 beispielsweise eine thermische Oxidschicht, die durch thermisches Oxidieren des die zweiten Gräben 105 umgebenden Halbleitermaterials hergestellt wird. Ein Mesagebiet 106 (vgl. 17F) zwischen den ersten und zweiten Gräben 104, 105 ist insbesondere so gewählt, dass dieses Mesagebiet 106 während dieser Verfahrensschritte vollständig oxidiert wird.
  • 17H veranschaulicht einen vertikalen Querschnitt durch den Halbleiterkörper 100 in einer vertikalen Schnittebene K-K, die sich durch die zweiten Gräben 105 erstreckt. Es ist ersichtlich, dass die erste Dielektrikumsschicht 73 den Boden und die Seitenwände der Gräben 105 überdeckt, dass die erste Feldelektrode 17 einen unteren Abschnitt der Gräben 105 auffüllt und dass die weitere Dielektrikumsschicht 19 die Elektrodenschicht 74 überdeckt.
  • Bezugnehmend auf die 17I und 17J wird die Dielektrikumsschicht 73 in den zweiten Gräben 105 entfernt oder zurückgeätzt bis zu der Dielektrikumsschicht 19 oder der ersten Feldelektrode 17. Ein vertikaler Querschnitt durch den Halbleiterkörper 100 in der vertikalen Schnittebene K-K nach diesem Entfernungsprozess ist in 17J dargestellt. Optional werden Abschnitte der zweiten Gräben 105, die nahe des ersten Grabens 104 angeordnet sind, davor geschützt, dass dort die Dielektrikumsschicht 73 entfernt wird. Hierzu kann eine Maskenschicht 402, die den ersten Graben 104 während des Ätzprozesses überdeckt, auch auf diesen Abschnitten der zweiten Gräben 105 hergestellt werden. Eine solche Maskenschicht 402 ist in 17I dargestellt.
  • In nächsten Verfahrensschritten wird ein Gatedielektrikum auf den Seitenwänden der zweiten Gräben 105 hergestellt und die Gräben werden mit einem Elektrodenmaterial aufgefüllt, das die Gateelektrode 15 bildet. Das Ergebnis dieser Verfahrensschritte ist in 17H dargestellt, wobei in dem in 17K dargestellten Querschnitt nur die Gateelektrode 105, nicht jedoch das Gatedielektrikum sichtbar ist. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass die Dielektrikumsschicht, die die erste Feldelektrode 17 von der Gateelektrode 15 trennt, zusammen mit dem Gatedielektrikum hergestellt werden kann, anstatt diese Dielektrikumsschicht unmittelbar nach Herstellen der ersten Feldelektrode 17 herzustellen.
  • Bezugnehmend auf 17K ist die Gateelektrode 15 von der Gateverbindungselektrode 21 durch einen Abschnitt der ersten Dielektrikumsschicht 71 der in dem ersten Graben 104 angeordnet ist, und durch einen Abschnitt der Dielektrikumsschicht 73, die in den zweiten Gräben 105 angeordnet sind, getrennt. Bezugnehmend auf 17L werden diese Schichten 71, 73 durch einen Ätzprozess unter Verwendung einer Ätzmaske 403 in Bereichen benachbart zu der ersten Oberfläche 101 entfernt, um eine Ausnehmung zwischen der Gateelektrode 15 und der Gateverbindungselektrode herzustellen. Diese Ausnehmung wird dann mit einem Elektrodenmaterial 76 aufgefüllt, das eine Verbindungselektrode 15' bildet, das die Gateelektrode 15 elektrisch an die Gateverbindungselektrode 21 anschließt.
  • Das Bauelement wird vervollständigt durch weitere Verfahrensschritte, die denen in den 6A bis 6E entsprechen. Diese Verfahrenschritte betreffen das elektrische Kontaktieren der Gateverbindungselektrode 21 und des Draingebiets 14 (in 17L nicht dargestellt) an der zweiten Oberfläche und das Herstellen von Source- und Bodygebieten und der Sourceelektrode in dem Gebiet der ersten Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers. Die erste Feldelektrode 17 ist in nicht näher dargestellter Weise an die Sourceelektrode angeschlossen.
  • Die 18A bis 18K veranschaulichen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen eines vertikalen Transistorbauelements mit einem Verbindungsgraben, der eine Gateverbindungselektrode 21 aufweist, und mit Gategräben, die eine Gateelektrode 15 und eine erste Feldelektrode 17 aufweisen.
  • Bezugnehmend auf 18A wird eine erster Graben 104 so hergestellt, dass er sich von der ersten Oberfläche 101 in den Halbleiterkörper 100 hineinerstreckt. Außerdem wird eine erste Dielektrikumsschicht 81, wie beispielsweise eine Oxidschicht, wenigstens an den Seitenwänden des ersten Grabens 104 hergestellt.
  • Bezugnehmend auf 18B wird die Gateverbindungselektrode 21 in dem ersten Graben 104 hergestellt.
  • Bezugnehmend auf 18C werden zweite Gräben 105 so hergestellt, dass sie sich von der ersten Oberfläche 101 in den Halbleiterkörper 100 hineinerstrecken. Diese Gräben 105 werden beispielsweise unter Verwendung eines Ätzverfahrens zusammen mit einer Ätzmaske hergestellt. Die Ätzmaske ist beispielsweise eine Oxidmaske 82, die unter Verwendung einer weiteren Ätzmaske, wie beispielsweise einer Lackmaske 501 (in 18C in gestrichelten Linien dargestellt) strukturiert wurde. Die weitere Ätzmaske 501 wird üblicherweise vor Herstellen des wenigstens einen zweiten Grabens 105 entfernt. Die Oxidmaske 82 zum Ätzen der zweiten Gräben 105 kann solche Abschnitte der ersten Dielektrikumsschicht 81 aufweisen, die auf der ersten Oberfläche 101 angeordnet sind, und kann zusätzlich eine weitere Oxidschicht auf der Gateverbindungselektrode 21 aufweisen, wobei diese weitere Oxidschicht unter Verwendung eines thermischen Oxidationsprozesses hergestellt werden kann. Alternativ wird die erste Dielektrikumsschicht von der ersten Oberfläche 101 nach Herstellen des ersten Grabens entfernt – was in 18B in gestrichelten Linien dargestellt ist – und eine Oxidschicht 82, die als Ätzmaske zum herstellen der zweiten Gräben 105 dient, wird auf der ersten Oberfläche 101 und auf der Gateverbindungselektrode 21 hergestellt.
  • Die zweiten Gräben 105 können so hergestellt werden, dass sie eine streifenförmige Geometrie besitzen und dass sie sich im Wesentlichen parallel zu dem ersten Graben 104 erstrecken. Allerdings können die zweiten Gräben 105 auch so hergestellt werden, dass sie eine gitterförmige Geometrie besitzen.
  • In nächsten Verfahrensschritten, die in 18D dargestellt sind, werden eine Dielektrikumsschicht 83, die den Boden und die Seitenwände der zweiten Gräben 105 abdeckt, und eine erste Feldelektrode 17 auf der Dielektrikumsschicht 83 in dem zweiten Gräben 105 hergestellt. Die Dielektrikumsschicht 83 bildet die Dielektrikumsschicht 18, die die erste Feldelektrode 17 in dem fertig gestellten Bauelement gegenüber dem Halbleiterkörper 100 isoliert.
  • Bezugnehmend auf 18E wird die Dielektrikumsschicht 83 von oberen Abschnitten der zweiten Gräben 105 entfernt. Dieser Prozess umfasst beispielsweise die Verwendung eines Ätzmittels, das die Dielektrikumsschicht 83 von den Seitenwänden oberer Abschnitte der zweiten Gräben 105 ätzt. Eine Maske 502 bedeckt solche Abschnitte der ersten Dielektrikumsschicht 81 und der optionalen Passivierungsschicht 82, die nicht durch den Ätzprozess entfernt werden sollen. Außerdem überdeckt die Ätzmaske 502 optional auch die Seitenwand desjenigen zweiten Grabens 105, der am nächsten zu dem ersten Graben 104 angeordnet ist, um die Dielektrikumsschicht 83 entlang dieser Seitenwand beizubehalten.
  • 18F zeigt das Bauelement nach Entfernen der Dielektrikumsschicht 83 von oberen Abschnitten der zweiten Gräben 105, wobei dieser Entfernungsprozess die Dielektrikumsschicht 18 in unteren Abschnitten der zweiten Gräben 105 bildet. Bei diesem Verfahren wird die Dielektrikumsschicht 83 auch von der ersten Oberfläche 101 zwischen den zweiten Gräben 105 entfernt. Dieser Ätzprozess, der die Dielektrikumsschicht 83 von diesen oberen Abschnitten entfernt, kann auch dazu verwendet werden, durch die optionale Passivierungsschicht 82 bis hinunter zu der Gateverbindungselektrode 21 zu ätzen, die in den 18E bis 18F ebenfalls dargestellt ist.
  • Bezugnehmend auf 18G werden das Gatedielektrikum 16 und die Dielektrikumsschicht 19, die die erste Feldelektrode 17 gegenüber der Gateelektrode 15 isoliert, hergestellt. Das Herstellen dieser Elektrodenschichten 16, 19 umfasst beispielsweise einen thermischen Oxidationsprozess. Bei diesem Prozess wird eine Oxidschicht auch auf der ersten Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 hergestellt. Sofern ein Kontaktloch in der Gatekontaktelektrode 21 hergestellt wurde, wird eine Dielektrikumsschicht 85 auch auf der Gateverbindungselektrode 21 hergestellt. In diesem Fall wird die Dielektrikumsschicht 85 von der Gateverbindungselektrode 21 in einem nächsten Verfahrenschritt entfernt, der in 18 dargestellt ist. Dieser Verfahrensschritt umfasst einen Ätzprozess unter Verwendung einer Ätzmaske 502, die die Dielektrikumsschicht 15 oberhalb der Gateverbindunsgelektrode 21 unbedeckt lässt.
  • Bezugnehmend auf 18I wird eine Elektrodenschicht oberhalb der Gateverbindungselektrode 21 in dem ersten Graben 104 in den zweiten Gräben 105 abgeschieden.
  • Bezugnehmend auf 18J wird diese Elektrodenschicht 86 in den zweiten Gräben 105 zurückgeätzt, um die Gateelektrode 15 herzustellen, wobei in dem zweiten Graben 105, der am nächsten zu dem ersten Graben 104 angeordnet ist, die Gateelektrodenschicht 86 nur in einem solchen Umfang zurückgeätzt wird, dass die Gateelektrode 15, die in diesem Graben angeordnet ist, durch einen Abschnitt der Elektrodenschicht 86, der oberhalb der ersten Oberfläche 101 angeordnet ist, an die Gateverbindungselektrode 21 angeschlossen ist. Dieser Abschnitt der Elektrodenschicht 86 bildet die weitere Gateverbindungselektrode 15'. Die Abschnitte der Gateelektrode 15, die in den einzelnen Gräben angeordnet sind, sind entweder durch eine weitere Gateverbindungselektrode elektrisch miteinander verbunden, die in einem Graben angeordnet ist, der sich senkrecht zu den Gategräben erstreckt, oder dadurch, dass die Gategräben eine gitterförmige Geometrie besitzen. In diesem Fall sind die einzelnen Gateelektrodenabschnitte, die in den Gategräben angeordnet sind, ”automatisch” elektrisch miteinander verbunden. Außerdem werden solche Abschnitte der Dielektrikumsschichten 16, 19, die beim Zurückätzen der Elektrodenschicht 86 freigelegt werden, entfernt. Das sind solche Abschnitte der Dielektrikumsschicht 82, die auf der ersten Oberfläche 101 zwischen den zweiten Gräben 105 angeordnet sind.
  • Bezugnehmend auf die 18K und 18L wird das Bauelement vervollständigt durch Herstellen von Source- und Bodygebieten 11, 12 in dem Halbleiterkörper 100 unterhalb der ersten Oberfläche 101, durch Herstellen von Isolationsschichten 81 oberhalb der Gateelektrode 15 und durch Herstellen der Sourceelektrode 41 oberhalb der ersten Oberfläche 101. Außerdem wird die Gateverbindungselektrode 41 an der zweiten Oberfläche 102 freigelegt durch Entfernen eines Abschnitts des Halbleiterkörpers 100 an der zweiten Oberfläche, und eine Gatekontaktelektrode 43 und eine Drainelektrode 42 werden auf der zweiten Oberfläche 102 hergestellt.
  • Die 19A bis 19J veranschaulichen ein Verfahren, das gegenüber dem Verfahren gemäß 18 abgewandelt ist und dass die Herstellung eines vertikalen Transistorbauelements betrifft.
  • Bezugnehmend auf 19A wird ein erster Graben 104 in dem Halbleiterkörper 100 hergestellt und eine erste Dielektrikumsschicht 81 wird wenigstens entlang der Seitenwände des ersten Grabens 104 hergestellt. Bei dem in 19A dargestellten Ausführungsbeispiel wird die erste Dielektrikums-schicht 81 entlang der Seitenwände und dem Boden des ersten Grabens 104 und auf der ersten Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 hergestellt. Die erste Dielektrikumsschicht 81 ist beispielsweise eine Oxidschicht oder eine Nitritschicht.
  • Bezugnehmend auf 19B wird eine zweite Dielektrikums-schicht 82 auf der Anordnung mit dem Halbleiterkörper 100 und der ersten Dielektrikumsschicht 81 hergestellt. Diese zweite Dielektrikumsschicht 82 wird oberhalb der ersten Oberfläche 101 so hergestellt, dass sie den ersten Graben 104 derart abschließt, dass ein Hohlraum 104' unterhalb der zweiten Dielektrikumsschicht 82 vorhanden ist. Die zweite Dielektrikumsschicht 82 wird beispielsweise unter Verwendung eines nicht-konformen Abscheideprozesses hergestellt.
  • Bezugnehmend auf 19C werden in nächsten Verfahrensschritten die zweiten Gräben 105 hergestellt. Das Herstellen der zweiten Gräben 105 umfasst beispielsweise einen Ätzprozess unter Verwendung einer Ätzmaske 501. Diese Ätzmaske 501 weist Öffnungen an solchen Stellen auf, an denen die zweiten Gräben 105 hergestellt werden sollen. Die Ätzmaske 501 weist eine weitere Öffnung oberhalb des ersten Grabens 104 auf, so dass während des Ätzprozesses der erste Graben 104 wieder geöffnet wird.
  • Bezugnehmend auf 19D wird die Dielektrikumsschicht 18 der Feldelektrode entlang der Seitenwände und des Bodens der zweiten Gräben 105 hergestellt, und eine Elektrodenschicht 18 wird abgeschieden, um den ersten Graben 104 und die zweiten Gräben 105 aufzufüllen. Bezugnehmend auf 19E wird die Elektrodenschicht 84 zurückgeätzt, um in dem ersten Graben 104 einen ersten Abschnitt 211 der Gateverbindungselektrode herzustellen und um die erste Feldelektrode 17 in den zweiten Gräben 105 herzustellen.
  • Bezugnehmend auf 19F wird die Dielektrikumsschicht 83 in den zweiten Gräben 105 von dem oberen Abschnitt der zweiten Gräben 105 entfernt, um die Dielektrikumsschicht 18 der Feldelektroden in dem unteren Abschnitt der zweiten Gräben 105 herzustellen. Während dieses Prozesses schützt eine Schutzschicht 502 die Dielektrikumsschichten in dem ersten Graben 104 und in einem Mesagebiet 106 zwischen dem ersten Graben 104 und demjenigen zweiten Graben 105, der am nächsten zu dem ersten Graben 104 angeordnet ist. Optional schützt die Maskenschicht 502 auch die Seitenwände des zweiten Grabens 105, der benachbart zu dem Mesagebiet 106 angeordnet ist. Außerdem werden solche Abschnitte der Dielektrikumsschichten 81, 82, die nicht durch die Maskenschicht 502 überdeckt sind, entfernt.
  • Bezugnehmend auf 19G wird das Gatedielektrikum 16 in den zweiten Gräben 105 hergestellt. Bei dem in 19G dargestellten Ausführungsbeispiel wurde die Schutzschicht 502 oberhalb des ersten Grabens 104 bei Herstellen des Gatedielektikums 16 entfernt, so dass eine entsprechende Dielektrikumsschicht 85 auch auf dem ersten Abschnitt 211 der Gateverbindungselektrode hergestellt wird. Diese Dielektrikumsschicht 85 wird von dem ersten Abschnitt 211 der Gateverbindungselektrode in einem von 19H dargestellten nächsten Verfahrensschritt entfernt. Entfernen dieser Dielektrikumsschicht 85 umfasst beispielsweise einen Ätzprozess, während dem eine Maskenschicht 502 die Gatedielektrikumsschicht 16 davor schützt, in den zweiten Gräben geätzt zu werden. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel verbleibt die in 19F dargestellte Maskenschicht auf der Anordnung nach Entfernen der Dielektrikumsschicht 83 von dem oberen Abschnitt der zweiten Gräben 105 und während der Schritte zum Herstellen der Gatedielektrikumsschicht 16. In diesem Fall wird die Dielektrikumsschicht 85 auf dem ersten Abschnitt 211 der Gateverbindungselektrode nicht hergestellt.
  • Bezugnehmend auf 19I wird eine weitere Elektrodenschicht 86 auf der Anordnung abgeschieden, um die zweiten Gräben 105 und den ersten Graben 104 vollständig zu füllen.
  • Bezugnehmend auf 19J wird diese Elektrodenschicht 86 in den zweiten Gräben 105 zurückgeätzt, um die Gateelektrode 15 herzustellen. Oberhalb des Mesagebiets 106 und oberhalb des zweiten Grabens wird die Elektrodenschicht 86 nicht zurückgeätzt oder wird nur in einem solchen Umfang zurückgeätzt, dass die Elektrodenschicht 86 wenigstens teilweise oberhalb des Mesagebiets 106 verbleibt, um die Gateelektroden 15 in den zweiten Gräben 105 mit der Gateverbindungselektrode in dem ersten Graben 104 zu verbinden. Die Gateverbindungselektrode umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel den ersten Abschnitt 211 im unteren Abschnitt des ersten Grabens 104 und einen zweiten Abschnitt 212, wobei der zweite Abschnitt 212 durch solche Teile der Elektrodenschicht 86 gebildet wird, der den ersten Graben 104 vollständig auffüllt.
  • 19K zeigt einen vertikalen Querschnitt durch das fertig gestellte Bauelement. Die Verfahrensschritte, die zum Vervollständigen des Bauelements benötigt werden, entsprechen den Verfahrensschritten, die unter Bezugnahme auf die 18L erläutert wurden, auf welche hiermit Bezug genommen wird.
  • Das zuvor erläuterte Verfahren zum Kontaktieren einer Gateelektrode eines vertikalen Transistorbauelements an einer zweiten Oberfläche eines Halbleiterkörpers, an der eine Drainelektrode angeordnet ist, ermöglicht es, verschiedene vertikale Transistorbauelemente in einem gemeinsamen Halbleiterkörper herzustellen, die eine gemeinsame Sourceelektrode aufweisen und die verschiedene Gateelektroden und verschiedene Drainelektroden aufweisen. 20 veranschaulicht einen vertikalen Querschnitt durch einen Halbleiterkörper 100, in dem zwei vertikale Transistorbauelemente integriert sind. Jedes dieser Transistorbauelemente weist aktive Gebiete mit Source- und Bodygebieten und Gateelektroden auf. In 20 sind diese aktiven Gebiete nur schematisch dargestellt und weisen die Bezugszeichen 101, 102 auf. Diese aktiven Gebiete, insbesondere die Sourcegebiete und die Bodygebiete innerhalb dieser aktiven Gebiete, sind gemeinsam an eine Sourceelektrode 41 angeschlossen. Jeder der Transistoren weist eine Gateverbindungselektrode 2110, 2120 auf, die in einem Graben angeordnet ist, der sich von der ersten Oberfläche 101 zu der zweiten Oberfläche 102 des Halbleiterkörpers erstreckt. Diese Gateverbindungselektroden 2110, 2120 sind elektrisch gegenüber Driftgebieten 311, 312 und gegenüber Draingebieten 141, 142 der zwei Transistoren isoliert. Jede dieser Gateverbindungselektroden 211 , 212 ist mit einer Gatekontaktelektrode 431, 432 verbunden, die auf der zweiten Oberfläche 102 des Halbleiterkörpers 100 angeordnet ist. Die Draingebiete 141, 142 der zwei Transistoren sind jeweils an die Drainelektrode 431, 432 angeschlossen.
  • Die Gateverbindungselektroden 2110, 2120 und die Dielektrikumsschicht 221, 222 umgeben diese Gateverbindungselektroden 2110, 2120, können jedoch auch dazu verwendet werden, die Draingebiete und die Driftgebiete der einzelnen Transistoren voneinander zu isolieren. Bezugnehmend auf 21 umgeben die Gateverbindungselektroden 2110, 2120 beispielsweise vollständig die Driftgebiete und die Draingebiete der einzelnen Transistoren, um die einzelnen Transistoren elektrisch voneinander zu isolieren.
  • Abschließend sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die im Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel erläutert wurden, auch im Zusammenhang mit anderen Ausführungsbeispielen verwendet werden können, auch wenn dies zuvor nicht explizit erläutert wurde.

Claims (23)

  1. Vertikales Transistorbauelement, das aufweist: einen Halbleiterkörper (100) mit einer ersten Oberfläche (101) und einer zweiten Oberfläche (102); ein Driftgebiet (13); wenigstens ein Sourcegebiet (11) und wenigstens ein Bodygebiet (12), die zwischen dem Driftgebiet (13) und der ersten Oberfläche (101) angeordnet sind, wobei das Bodygebiet (12) zwischen dem Sourcegebiet (11) und dem Driftgebiet (13) angeordnet ist; wenigstens eine Gateelektrode (15), die benachbart zu dem Bodygebiet (12) angeordnet ist, und ein Gatedielektrikum (16), das zwischen der Gateelektrode (15) und dem wenigstens einen Bodygebiet (12) angeordnet ist; ein Draingebiet (14), das zwischen dem Driftgebiet (13) und der zweiten Oberfläche (102) angeordnet ist; eine Sourceelektrode (41), die das wenigstens eine Sourcegebiet (11) elektrisch kontaktiert und die elektrisch gegenüber der Gateelektrode (15) isoliert ist und oberhalb der ersten Oberfläche (101) angeordnet ist; eine Drainelektrode (42), die das Draingebiet (14) elektrisch kontaktiert und die auf der zweiten Oberfläche (102) angeordnet ist; wenigstens eine Gateverbindungselektrode (21), die elektrisch gegenüber dem Halbleiterkörper (100) isoliert ist, die sich in dem Halbleiterkörper (100) zu der zweiten Oberfläche (102) erstreckt und die elektrisch an die wenigstens eine Gateelektrode (15) angeschlossen ist.
  2. Vertikales Transistorbauelement gemäß Anspruch 1, bei dem die wenigstens eine Gateelektrode (15) in einem Gategraben angeordnet ist, der sich ausgehend von der ersten Oberfläche (101) in den Halbleiterkörper erstreckt, und bei dem die wenigstens eine Gateverbindungselektrode (21) wenigstens teilweise unterhalb der Gateelektrode (15) angeordnet ist und sich von der wenigstens einen Gateelektrode (15) bis an die zweite Oberfläche (102) erstreckt.
  3. Vertikales Transistorbauelement gemäß Anspruch 1, bei dem die wenigstens eine Gateverbindungselektrode (21) nur unterhalb von Abschnitten der wenigstens einen Gateelektrode (15) angeordnet ist.
  4. Vertikales Transistorbauelement nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: wenigstens eine erste Feldelektrode (51), die in einem ersten Graben (104) angeordnet ist, der sich von der ersten Oberfläche (101) zu der zweiten Oberfläche (102) in dem Halbleiterkörper erstreckt, und die an die Drainelektrode (42) angeschlossen ist.
  5. Vertikales Transistorbauelement gemäß Anspruch 4, das weiterhin aufweist: wenigstens eine zweite Feldelektrode (17), die in dem ersten Graben angeordnet ist, die elektrisch über der ersten Feldelektrode (51) isoliert ist und die elektrisch entweder an die Sourceelektrode (41) oder die wenigstens eine Gateelektrode (15) angeschlossen ist.
  6. Vertikales Transistorbauelement gemäß Anspruch 5, bei dem die Gateelektrode in einem Gategraben angeordnet ist, der beabstandet zu dem ersten Graben angeordnet ist.
  7. Vertikales Transistorbauelement gemäß Anspruch 5, bei dem die wenigstens eine Gateelektrode (15) in den ersten Graben zwischen der zweiten Feldelektrode (17) und der ersten Oberfläche (101) angeordnet ist.
  8. Vertikales Transistorbauelement gemäß Anspruch 1, bei dem die wenigstens eine Gateverbindungselektrode (21) in einer lateralen Richtung des Halbleiterkörpers (100) beabstandet zu der wenigstens einen Gateelektrode (15) angeordnet ist.
  9. Vertikales Transistorbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das wenigstens eine Sourcegebiet (11) und das wenigstens eine Bodygebiet (12) in einem aktiven Bereich des Halbleiterkörpers (100) angeordnet sind und bei dem die wenigstens eine Gateverbindungselektrode (21) den aktiven Bereich wenigstens teilweise umgibt.
  10. Vertikales Transistorbauelement nach Anspruch 9, bei dem die wenigstens eine Gateverbindungselektrode den aktiven Bereich vollständig umgibt.
  11. Verfahren zum Herstellen eines vertikalen Transistorbauelements, das aufweist: Bereitstellen eines Halbleiterkörpers (100) mit einer ersten Oberfläche (101) und einer zweiten Oberfläche (102); Herstellen wenigstens einer Gateverbindungselektrode in einem Graben, wobei sich der Graben von der ersten Oberfläche (101) durch den Halbleiterkörper (100) zu der zweiten Oberfläche (102) erstreckt; und Herstellen wenigstens einer Gateelektrode (15), die an die Gateverbindungselektrode (21) angeschlossen ist, im Bereich der ersten Oberfläche.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, das weiterhin aufweist: Herstellen der wenigstens einen Gateelektrode (15) in einem Graben, der sich ausgehend von der ersten Oberfläche (101) in den Halbleiterkörper (100) hineinerstreckt, und Herstellen der wenigstens einen Gateverbindungselektrode (21) wenigstens teilweise unterhalb der Gateelektrode (15), so dass es sich von der wenigstens einen Gateelektrode (15) zu der zweiten Oberfläche (102) erstreckt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die wenigstens eine Gateelektrode (15) nur unterhalb von Abschnitten der wenigstens einen Gateelektrode (15) erstreckt.
  14. Verfahren nach Anspruch 11, das weiterhin aufweist: Herstellen wenigstens einer ersten Feldelektrode (51) in einem ersten Graben, der sich von der ersten Oberfläche (101) durch den Halbleiterkörper (100) zu der zweiten Oberfläche (102) erstreckt, die an die Drainelektrode (42) angeschlossen ist; Herstellen wenigstens einer zweiten Feldelektrode (17), die in dem ersten Graben (104) angeordnet ist, die elektrisch isoliert gegenüber der ersten Feldelektrode (51) angeordnet ist und die elektrisch entweder an die Sourceelektrode (41) oder die wenigstens eine Gateelektrode (15) angeschlossen ist, wobei ein erster Teil der wenigstens einen Gateverbindungselektrode durch Verfahrensschritte hergestellt wird, die die wenigstens eine erste Feldelektrode (51) herstellen, und wobei ein zweiter Teil der wenigstens einen Gateverbindungselektrode (21) durch Verfahrensschritte hergestellt wird, die die wenigstens eine zweite Feldelektrode (17) herstellen.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Gateelektrode (15) in einem zweiten Graben hergestellt wird, der beabstandet zu dem ersten Graben angeordnet ist.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, das weiterhin aufweist: Herstellen der wenigstens einen Gateelektrode (15) in dem ersten Graben zwischen der zweiten Feldelektrode (17) und der ersten Oberfläche (101), wobei ein dritter Teil der Gateverbindungselektrode durch dieselben Verfahrensschritte hergestellt wird, die die Gateelektrode (15) herstellen.
  17. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Herstellen der Gateverbindungselektrode aufweist: Herstellen eines Verbindungsgrabens, der sich durch den Halbleiterkörper (100) von der ersten Oberfläche (101) zu der zweiten Oberfläche (102) erstreckt, Herstellen der Gateverbindungselektrode in dem Verbindungsgraben, wobei das Herstellen der Gateelektrode aufweist: Herstellen eines Gategrabens, der sich ausgehend von der ersten Oberfläche (101) in den Halbleiterkörper hinein erstreckt und Herstellen der wenigstens einen Gateelektrode (15) in dem Gategraben.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das Herstellen des Verbindungsgrabens aufweist: Herstellen des Verbindungsgrabens derart, dass er beabstandet zu der zweiten Oberfläche endet; und Entfernen von Halbleitermaterial des Halbleiterkörpers (100) im Bereich der zweiten Oberfläche.
  19. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die Gateverbindungselektrode hergestellt wird, bevor der Gategraben hergestellt wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die Gateverbindungselektrode hergestellt wird, nachdem der Gategraben hergestellt wurde.
  21. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das Herstellen der Gateelektrode (15) das Abscheiden eines Gateelektrodenmaterials umfasst und bei dem die Gateverbindungselektrode wenigstens teilweise durch Abscheiden des Gateelektrodenmaterials hergestellt wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 17, das weiterhin aufweist: Herstellen einer Feldelektrode in dem Gategraben durch Abscheiden eines Feldelektrodenmaterials vor Herstellen der Gateelektrode, wobei die Gateverbindungselektrode wenigstens teilweise durch Abscheiden des Feldelektrodenmaterials hergestellt wird.
  23. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die wenigstens eine Gateverbindungselektrode in lateraler Richtung des Halbeleiterkörpers beabstandet zu der wenigstens einen Gateelektrode hergestellt wird.
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009055328B4 (de) * 2009-12-28 2014-08-21 Infineon Technologies Austria Ag Halbleiterbauelement mit einer Emittersteuerelektrode und IGBT eine solche aufweisend
DE102010002204A1 (de) * 2010-02-22 2011-08-25 OSRAM Opto Semiconductors GmbH, 93055 Halbleiterdiode und Verfahren zum Herstellen einer Halbleiterdiode
US8519473B2 (en) * 2010-07-14 2013-08-27 Infineon Technologies Ag Vertical transistor component
US8502307B2 (en) 2010-11-24 2013-08-06 Infineon Technologies Ag Vertical power semiconductor carrier having laterally isolated circuit areas
US8704269B2 (en) 2010-12-22 2014-04-22 Infineon Technologies Ag Die package
US9324829B2 (en) 2011-09-23 2016-04-26 Infineon Technologies Ag Method of forming a trench electrode device with wider and narrower regions
JP2013131512A (ja) * 2011-12-20 2013-07-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP2013145770A (ja) 2012-01-13 2013-07-25 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体装置およびその製造方法
US8946814B2 (en) * 2012-04-05 2015-02-03 Icemos Technology Ltd. Superjunction devices having narrow surface layout of terminal structures, buried contact regions and trench gates
US8946002B2 (en) * 2012-07-24 2015-02-03 Semiconductor Components Industries, Llc Method of forming a semiconductor device having a patterned gate dielectric and structure therefor
US9281359B2 (en) 2012-08-20 2016-03-08 Infineon Technologies Ag Semiconductor device comprising contact trenches
US9059256B2 (en) 2012-09-13 2015-06-16 Infineon Technologies Ag Method for producing a controllable semiconductor component
US9231100B2 (en) 2012-10-31 2016-01-05 Infineon Technologies Austria Ag Semiconductor device and method for manufacturing a semiconductor device
DE112013006716T5 (de) * 2013-02-22 2015-11-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Halbleitervorrichtung
US9431392B2 (en) * 2013-03-15 2016-08-30 Infineon Technologies Austria Ag Electronic circuit having adjustable transistor device
US9123559B2 (en) 2013-05-31 2015-09-01 Infineon Technologies Ag Method for producing a semiconductor component
US8980714B2 (en) * 2013-07-03 2015-03-17 Infineon Technologies Dresden Gmbh Semiconductor device with buried gate electrode structures
CN105190900B (zh) * 2013-09-20 2018-01-30 三垦电气株式会社 半导体装置
US9136368B2 (en) * 2013-10-03 2015-09-15 Texas Instruments Incorporated Trench gate trench field plate semi-vertical semi-lateral MOSFET
US9123802B2 (en) * 2013-10-03 2015-09-01 Texas Instruments Incorporated Vertical trench MOSFET device in integrated power technologies
US9224854B2 (en) * 2013-10-03 2015-12-29 Texas Instruments Incorporated Trench gate trench field plate vertical MOSFET
US9570577B2 (en) * 2014-05-12 2017-02-14 Infineon Technologies Ag Semiconductor device and insulated gate bipolar transistor with source zones formed in semiconductor mesas
US9349859B1 (en) * 2015-01-29 2016-05-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Top metal pads as local interconnectors of vertical transistors
CN108206135B (zh) * 2016-12-20 2020-08-04 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种沟槽型igbt及其制造方法和电子装置
JP2019040954A (ja) * 2017-08-23 2019-03-14 トヨタ自動車株式会社 半導体装置
US10332992B1 (en) * 2018-01-22 2019-06-25 Sanken Electric Co., Ltd. Semiconductor device having improved trench, source and gate electrode structures
CN109119478A (zh) * 2018-09-04 2019-01-01 深圳市南硕明泰科技有限公司 一种芯片及其制作方法
JP7337756B2 (ja) 2020-07-30 2023-09-04 株式会社東芝 半導体装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19638438A1 (de) 1996-09-19 1998-04-02 Siemens Ag Durch Feldeffekt steuerbares, vertikales Halbleiterbauelement
DE19801313C2 (de) * 1998-01-15 2001-01-18 Siemens Ag FET mit Source-Substratanschluß
JP3641547B2 (ja) * 1998-03-25 2005-04-20 株式会社豊田中央研究所 横型ｍｏｓ素子を含む半導体装置
DE10355588B4 (de) * 2003-11-28 2006-06-14 Infineon Technologies Ag MOS-Transistoreinrichtung
GB0327792D0 (en) * 2003-11-29 2003-12-31 Koninkl Philips Electronics Nv Trench insulated gate field effect transistor
US7352036B2 (en) * 2004-08-03 2008-04-01 Fairchild Semiconductor Corporation Semiconductor power device having a top-side drain using a sinker trench
DE102005041285B4 (de) 2005-08-31 2009-06-25 Infineon Technologies Ag Grabenstrukturhalbleitereinrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
DE102006046869B4 (de) 2006-10-02 2012-11-29 Infineon Technologies Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung und Halbleiterwafer
US8058684B2 (en) * 2007-09-13 2011-11-15 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the same
US8274109B2 (en) 2007-12-26 2012-09-25 Infineon Technologies Ag Semiconductor device with dynamical avalanche breakdown characteristics and method for manufacturing a semiconductor device
US8294208B2 (en) * 2008-03-04 2012-10-23 International Rectifier Corporation Semiconductor device having a gate contact on one surface electrically connected to a gate bus on an opposing surface
US8138036B2 (en) 2008-08-08 2012-03-20 International Business Machines Corporation Through silicon via and method of fabricating same
US8466060B2 (en) 2010-04-30 2013-06-18 Alpha & Omega Semiconductor, Inc. Stackable power MOSFET, power MOSFET stack, and process of manufacture
US8866267B2 (en) * 2010-05-28 2014-10-21 Alpha & Omega Semiconductor, Inc. Semiconductor device with substrate-side exposed device-side electrode and method of fabrication
US8569169B2 (en) * 2010-05-28 2013-10-29 Alpha & Omega Semiconductor, Inc. Bottom source power MOSFET with substrateless and manufacturing method thereof
US8519473B2 (en) * 2010-07-14 2013-08-27 Infineon Technologies Ag Vertical transistor component

Also Published As

Publication number Publication date
US9029941B2 (en) 2015-05-12
US20150214357A1 (en) 2015-07-30
US9299829B2 (en) 2016-03-29
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US20120012924A1 (en) 2012-01-19
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DE102011079138B4 (de) 2017-06-08
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US8519473B2 (en) 2013-08-27

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