DE102013205268A1 - Halbleiteranordnung mit einem Superjunction-Transistor und einem weiteren, in einen gemeinsamen Halbleiterkörper intergrierten Bauelement - Google Patents

Halbleiteranordnung mit einem Superjunction-Transistor und einem weiteren, in einen gemeinsamen Halbleiterkörper intergrierten Bauelement Download PDF

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Abstract

Eine Halbleiteranordnung umfasst einen Halbleiterkörper, sowie einen Leistungstransistor, der in einer Bauelementzone des Halbleiterkörpers angeordnet ist. Der Leistungstransistor weist wenigstens eine Source-Zone, eine Drain-Zone und wenigstens eine Body-Zone auf, sowie wenigstens eine Drift-Zone von einem ersten Dotierungstyp und wenigstens eine Kompensationszone von einem zum ersten Dotierungstyp komplementären zweiten Dotierungstyp, und eine Gate-Elektrode, die benachbart zu der wenigstens einen Body-Zone angeordnet und durch ein Gate-Dielektrikum gegenüber der Body-Zone dielektrisch isoliert ist. Die Halbleiteranordnung umfasst außerdem ein weiteres Halbleiterbauelement, das in einer zweiten Bauelementzone des Halbleiterkörpers angeordnet ist. Die zweite Bauelementzone umfasst eine wannenförmige Struktur vom zweiten Dotierungstyp, die eine erste Halbleiterzone vom ersten Dotierungstyp umgibt. Das weitere Halbleiterbauelement umfasst Bauelementzonen, die in der ersten Halbleiterzone angeordnet sind.

Description

  • Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung betreffen eine Halbleiteranordnung, insbesondere eine Halbleiteranordnung mit einem Leistungstransistor und einem weiteren Halbleiterbauelement, das in einen gemeinsamen Halbleiterkörper integriert ist.
  • Leistungstransistoren wie beispielsweise Leistungs-MOSFETs oder Leistungs-IGBTs werden weithin als elektronische Schalter zum Schalten von elektrischen Lasten wie zum Beispiel Motoren, Aktoren, Lampen oder dergleichen verwendet. Bei vielen Anwendungen werden die Laststrecken von zwei Leistungstransistoren zwischen Anschlüsse für ein positives und ein negatives Versorgungspotential in Reihe geschaltet, so dass ein Halbbrückenschaltkreis entsteht, wobei eine Last mit einem Ausgang der Halbbrücke gekoppelt wird. In einem Halbbrückenschaltkreis wird der Transistor, der zwischen den Ausgang und einen Anschluss für ein negatives Versorgungspotential geschaltet ist, als Low-Side Transistor (Low-Side Schalter) bezeichnet, wohingegen der Transistor, der zwischen einen Anschluss für das positive Versorgungspotential und den Ausgang geschaltet ist, als High-Side Transistor (High-Side Schalter) bezeichnet wird.
  • Bei einem Leistungstransistor handelt es sich um ein spannungsgesteuertes Bauelement, das durch ein Steuersignal (eine Steuerspannung) gesteuert wird, welches einem Steueranschluss, der bei einem MOSFET oder einem IGBT durch einen Gate-Anschluss gebildet ist, zugeführt wird. Während der Low-Side Transistor durch die Verwendung eines Ansteuersignals angesteuert werden kann, das auf das negative Versorgungspotential bezogen ist, erfordert das Ansteuern des High-Side Transistors ein Ansteuersignal, das entweder auf das positive Versorgungspotential bezogen ist, oder auf das elektrische Potential des Ausgangsanschlusses, wobei das elektrische Potential am Ausgangsanschluss in Abhängigkeit vom Schaltzustand der Halbbrücke zwischen dem negativen Versorgungspotential und dem positiven Versorgungspotential variieren kann. Zum Ansteuern des High-Side Transistors und des Low-Side Transistors ist es wünschenswert, einen Ansteuerschaltkreis zu verwenden, der Steuersignale erzeugt, die auf das negative Versorgungspotential bezogen sind. Während das Ansteuersignal für den Low-Side Schalter direkt zum Ansteuern des Low-Side Transistors verwendet werden kann, kann ein Pegelumsetzer (”Level-Shifter”) erforderlich sein, um das Ansteuersignal für den High-Side Transistor auf einen zum Ansteuern des High-Side Transistors geeigneten Signalpegel anzuheben, oder auf einen Signalpegel, der von einem Ansteuerschaltkreis des High-Side Transistors verarbeitet werden kann.
  • Allerdings kann ein Pegelumsetzer ein weiteres Bauelement, wie beispielsweise einen weiteren Transistor, erfordern, das eine Sperrspannungsfestigkeit aufweist, die ähnlich der Sperrspannungsfestigkeit des Low-Side Transistors ist.
  • Bei Superjunction-Transistoren handelt es sich um eine spezielle Art von Transistoren, die wenigstens eine Drift-Zone eines Leitungstyps aufweist, und wenigstens eine Kompensationszone, die an die wenigstens eine Drift-Zone angrenzt und den entgegengesetzten Leitungstyp aufweist.
  • Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, einen Leistungstransistor wie beispielsweise einen Superjunction-Transistor und ein weiteres Bauelement in einem gemeinsamen Halbleiterkörper bereitzustellen, sowie darin, einen verbesserten Halbbrückenschaltkreis bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Halbleiteranordnung gemäß Patentanspruch 1 bzw. durch einen Halbbrückenschaltkreis gemäß Patentanspruch 16 gelöst. Besondere Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Eine erste Ausgestaltung betrifft eine Halbleiteranordnung. Die Halbleiteranordnung umfasst einen Halbleiterkörper, einen in einer ersten Bauelementzone des Halbleiterkörpers angeordneten Leistungstransistor, sowie ein in einer zweiten Bauelementzone des Halbleiterkörpers angeordnetes, weiteres Halbleiterbauelement. Der Leistungstransistor umfasst wenigstens eine Source-Zone, eine Drain-Zone, und wenigstens eine Body-Zone, wenigstens eine Drift-Zone eines ersten Dotierungstyps und wenigstens eine Kompensationszone eines zum ersten Dotierungstyp komplementären zweiten Dotierungstyps, und eine Gate-Elektrode, die benachbart zu der wenigstens einen Body-Zone angeordnet ist und die durch ein Gate-Dielektrikum gegenüber der Body-Zone elektrisch isoliert ist. Die zweite Bauelementzone umfasst eine wannenartige Struktur vom zweiten Dotierungstyp, die eine erste Halbleiterzone vom ersten Dotierungstyp umgibt. Das weitere Halbleiterbauelement umfasst Bauelementzonen, die in der ersten Halbleiterzone angeordnet sind.
  • Eine zweite Ausgestaltung betrifft einen Halbbrückenschaltkreis, der einen Low-Side Transistor und einen High-Side Transistor mit jeweils einer Laststrecke und einem Steueranschluss aufweist, einen High-Side Ansteuerschaltkreis, der einen Pegelumsetzer und einen Transistor eines des Pegelumsetzers enthält, wobei der Low-Side Transistor und der Transistor des Pegelumsetzers in einen gemeinsamen Halbleiterkörper integriert sind.
  • Beim Studium der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und der Betrachtung der begleitenden Figuren wird der Fachmann weitere Eigenschaften und Vorteile erkennen.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Die Figuren dienen dazu, das Grundprinzip der Erfindung zu veranschaulichen, weshalb nur die zum Verständnis des Grundprinzips erforderlichen Aspekte gezeigt sind. Die Figuren sind nicht maßstäblich. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleichartige Merkmale.
  • 1 zeigt einen Vertikalschnitt einer Halbleiteranordnung, die einen Leistungstransistor enthält, der in einer ersten Bauelementzone eines Halbleiterkörpers implementiert ist, sowie ein weiteres Halbleiterbauelement, das in eine zweite Bauelementzone des Halbleiterkörpers implementiert ist;
  • 2 zeigt eine einen Horizontalschnitt durch die Halbleiteranordnung gemäß 1;
  • 3 zeigt einen Horizontalschnitt durch einen Halbleiterkörper in der ersten Bauelementzone gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
  • 4 zeigt einen Horizontalschnitt durch eine Halbleiteranordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
  • 5 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Steuerstruktur des Leistungstransistors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 6 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Steuerstruktur des Leistungstransistors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
  • 7 zeigt einen Vertikalschnitt durch ein weiteres Halbleiterbauelement, das gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel als lateraler Transistor implementiert ist;
  • 8 zeigt einen Vertikalschnitt durch ein weiteres Halbleiterbauelement, das gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel als lateraler Transistor implementiert ist;
  • 9 zeigt einen Horizontalschnitt durch ein weiteres, in 7 gezeigtes Halbleiterbauelement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 10 zeigt einen Horizontalschnitt durch ein weiteres, in 7 gezeigtes Halbleiterbauelement gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
  • 11 zeigt einen Horizontalschnitt durch ein weiteres Halbleiterbauelement, das als laterale Diode implementiert ist;
  • 12 zeigt ein elektrisches Schaltbild des Leistungstransistors und eines als Transistor implementierten, weiteren Halbleiterbauelements, die in den Halbleiterkörper integriert sind;
  • 13 zeigt ein elektrisches Schaltbild des Leistungstransistors und zweier weiterer Halbleiterbauelemente, die als Transistor und als Diode implementiert sind, und die in den Halbleiterkörper integriert sind;
  • 14 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Halbbrückenschaltkreises, der einen Low-Side Transistor und einen High-Side Transistor aufweist, sowie einen High-Side Ansteuerschaltkreis und einen Transistor eines Pegelumsetzers;
  • 15 zeigt den Halbbrückenschaltkreis gemäß 14, wobei ein Ausführungsbeispiel des High-Side Ansteuerschaltkreises ausführlich dargestellt ist.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird Bezug genommen auf die beigefügten Figuren, die einen Teil der Beschreibung darstellen und mit denen durch die Veranschaulichung besonderer Ausführungsbeispiele gezeigt ist, wie die Erfindung in der Praxis realisiert werden kann. Es wird darauf hingewiesen, dass die Merkmale der verschiedenen, hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nichts anderes angegeben ist.
  • 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Halbleiteranordnung, die einen Halbleiterkörper 100 umfasst, sowie aktive Zonen eines Leistungstransistors, und ein weiteres Halbleiterbauelement, das in dem Halbleiterkörper 100 implementiert ist. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch den Halbleiterkörper 100, der eine Schnittansicht in einer vertikalen Schnittebene zeigt, die sich senkrecht zu einer ersten Oberfläche 101 und einer entgegengesetzten zweiten Oberfläche 102 des Halbleiterkörpers 100 erstreckt.
  • Der Halbleiterkörper 100 umfasst eine erste Bauelementzone 110, in die aktive Zonen eines Leistungstransistors implementiert sind, sowie eine zweite Bauelementzone 120, in die ein weiteres Halbleiterbauelement 50 implementiert ist. Der Leistungstransistor ist als Superjunction-Transistor ausgebildet und weist wenigstens eine Drift-Zone 11 eines ersten Dotierungstyps und wenigstens eine Kompensationszone 12 von einem zum ersten Dotierungstyp komplementären zweiten Dotierungstyp auf. Der in 1 gezeigte Leistungstransistor umfasst eine Vielzahl von Drift-Zonen 11 und eine Vielzahl von Kompensationszonen 12, wobei die Drift-Zonen 11 und die Kompensationszonen 12 in einer lateralen Richtung des Halbleiterkörpers 100 abwechselnd aufeinanderfolgend angeordnet sind. Weiterhin handelt es sich bei dem Leistungstransistor um einen vertikalen Transistor, was bedeutet, dass in dem Leistungstransistor eine Hauptstromrichtung einer vertikalen Richtung des Halbleiterkörpers 100 entspricht. Daher erstrecken sich die Drift-Zonen 11 und die Kompensationszonen 12 in der vertikalen Richtung des Halbleiterkörpers 100.
  • Der Leistungstransistor umfasst weiterhin eine Drift-Zone 13, die an einen Drain-Anschluss D1 (der nur schematisch dargestellt ist) angeschlossen ist, sowie eine Source-Zone, die in der vertikalen Richtung des Halbleiterkörpers 100 von der Drain-Zone 13 beabstandet ist. Die Source-Zone ist in 1 nicht explizit dargestellt. Die Source-Zone stellt einen Teil der Steuerstruktur 20 des Leistungstransistors dar, wobei diese Steuerstruktur 20, die in 1 nur schematisch gezeigt ist, nachfolgend ausführlich beschrieben wird. Die Steuerstruktur 20 ist in einem Bereich der ersten Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 angeordnet, wohingegen die Drain-Zone 13 im Bereich der zweiten Oberfläche 102 des Halbleiterkörpers 100 angeordnet ist.
  • Gemäß einer Ausgestaltung umfasst der Halbleiterkörper 100 eine erste Halbleiterschicht oder ein Halbleitersubstrat, das die Drain-Zone 13 bildet, und das die zweite Oberfläche 102 des Halbleiterkörpers 100 bildet. In diesem Fall umfasst der Halbleiterkörper 100 wenigstens eine zweite Halbleiterschicht, die oberhalb der ersten Halbleiterschicht oder des Substrats angeordnet ist und die die Drift-Zonen 11, die Kompensationszonen 12 sowie die aktiven Halbleiterzonen der Steuerstruktur 20 umfasst. Bei der wenigstens einen zweiten Schicht kann es sich um eine epitaktische Schicht handeln, die eine Vielzahl von Teilschichten aufweist, die in aufeinander folgenden Verfahrensschritten hergestellt werden.
  • In 1 bezeichnet das Bezugszeichen S1 einen Source-Anschluss des Leistungstransistors und das Bezugszeichen G1 einen Gate-Anschluss des Leistungstransistors. Beispiele der Steuerstruktur des Leistungstransistors werden unten unter Bezugnahme auf die 5 und 6 erläutert.
  • Wie in 1 dargestellt ist, weist die zweite Bauelementzone 120 eine wannenartige Halbleiterstruktur 41 vom zweiten Dotierungstyp auf, der durch den Dotierungstyp der in der ersten Bauelementzone 110 befindlichen Kompensationszonen 12 gegeben ist. Die wannenartige Halbleiterstruktur 41, die nachfolgend einfach als „Wanne” bezeichnet wird, weist einen Bodenabschnitt 41 1 auf, der sich in einer horizontalen Ebene des Halbleiterkörpers 100 erstreckt, sowie Seitenwandabschnitte 41 2, die sich von dem Bodenabschnitt 41 1, der von der ersten Oberfläche 101 beabstandet ist, bis zur ersten Oberfläche 101 erstrecken. Bei der in 1 gezeigten Ausgestaltung erstreckt sich der Bodenabschnitt 41 1 im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene des Halbleiterkörpers 100. Allerdings handelt es sich hierbei lediglich um ein Beispiel. Der Bodenabschnitt 41 1 könnte ebenso gekrümmt sein, beispielsweise wie eine Schüssel. Auch wenn sich bei der Ausgestaltung gemäß 1 die Seitenwandabschnitte 41 2 der Wanne 41 im Wesentlichen in einer vertikalen Richtung des Halbleiterkörpers 100 erstrecken, handelt es sich hierbei lediglich um ein Beispiel. Die Seitenwandabschnitte 41 2 könnten sich bis zu der ersten Oberfläche 101 ebenso in einer von der vertikalen Richtung verschiedenen Richtung erstrecken.
  • Optional kann die Wanne im Bereich der zweiten Oberfläche 101 eine höher dotierte Zone 44 aufweisen. In diesem Zusammenhang bedeutet „höher dotiert”, dass die Halbleiterzone 44 eine höhere Dotierungskonzentration aufweist als die verbleibenden Abschnitte der Wanne. Die stärker dotierte Zone 44 ist ebenfalls vom zweiten Dotierungstyp. Bei der in 1 gezeigten Ausgestaltung erstreckt sich die stärker dotierte Zone 44 bis zu der ersten Oberfläche 101. Die wannenförmige Struktur 41 und deshalb auch die stärker dotierte Zone 44 können floatend sein, oder sie können an ein elektrisches Potential angeschlossen sein, wie beispielsweise an das elektrische Potential eines Anschlusses eines in der Wanne 41 implementierten Halbleiterbauelements. Die Implementierung von Bauelementen in der Wanne 41 wird weiter unten beschrieben. Gemäß einer unten erläuterten Ausgestaltung ist in die Wanne 41 ein Transistor mit einem Drain-Anschluss D2 implementiert. In diesem Fall können die Wanne 41 und/oder die stärker dotierte Zone 44 an den Drain-Anschluss D2 angeschlossen sein. Falls die optionale, stärker dotierte Zone 44 nicht vorhanden ist, können sich die Seitenwände 41 2 und die Wanne 41 bis zu der ersten Oberfläche 101 erstrecken.
  • Die Wanne 41 vom zweiten Dotierungstyp umschließt oder umgibt eine erste Halbleiterzone 42 vom ersten Dotierungstyp, der durch den Dotierungstyp der in der ersten Bauelementzone 110 befindlichen Drift-Zone 11 gegeben ist. In diese erste Halbleiterzone 42 sind aktive Bauelementzonen eines weiteren Halbleiterbauelements 50 implementiert. Das weitere Halbleiterbauelement 50 ist in 1 nur schematisch dargestellt. Ausgestaltungen dieses weiteren Halbleiterbauelements 50 werden weiter unten unter Bezugnahme auf die 7 bis 10 erläutert.
  • Bei dem Halbleiterbauelement 50 kann es sich um ein Hochspannungsbauelement handeln, das heißt um ein Halbleiterbauelement, das, in Abhängigkeit von der jeweiligen Implementierung, eine Sperrspannungsfestigkeit von einigen 10 V aufweist, oder sogar einigen 100 V. Die Sperrspannungsfestigkeit des Hochspannungsbauelements kann der Sperrspannungsfestigkeit des Leistungsbauelements entsprechen. Allerdings kann das Hochspannungsbauelement derart implementiert werden, dass es eine sehr viel geringere Stromtragfähigkeit oder einen sehr viel höheren Einschaltwiderstand aufweist als der Leistungstransistor.
  • Optional ist eine zweite Halbleiterzone 43 vom ersten Dotierungstyp zwischen der Wanne 41 und der ersten Halbleiterzone 42 angeordnet. Bei der in 1 gezeigten Ausgestaltung grenzt diese zweite Halbleiterzone 43 an die Wanne 41 an und erstreckt sich entlang des Bodenabschnitts 41 1 und der Seitenwandabschnitte 41 2 der Wanne 41. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung erstreckt sich die zweite Halbleiterzone 43 nur entlang des Bodenabschnitts 41 1 der Wanne 41.
  • Die Dotierungskonzentration der Wanne 41 kann der Dotierungskonzentration der Kompensationszonen 12 entsprechen. Die Dotierungskonzentration dieser Kompensationszonen 12 kann beispielsweise im Bereich zwischen 1013 cm–3 und 1017 cm–3 liegen. Die Dotierungskonzentration der zweiten Halbleiterzone 43 kann der Dotierungskonzentration der Drift-Zonen 11 entsprechen, wobei die Dotierungskonzentration der Drift-Zonen 11 der Dotierungskonzentration der Kompensationszonen 12 entsprechen kann. Die Dotierungskonzentration der ersten Halbleiterzone 42 ist geringer als die Dotierungskonzentration der zweiten Halbleiterzone 43. Beispielsweise kann die Dotierungskonzentration der zweiten Halbleiterzone 43 zwischen intrinsisch und 2·1014 cm–3 oder zwischen 1013 cm–3 und 2·1014 cm–3 liegen.
  • Die Drift-Zonen 11 und die Kompensationszonen 12 können durch die Verwendung herkömmlicher Verfahrensschritte zur Herstellung der Drift-Zonen und Kompensationszonen eines Superjunction-Transistors erzeugt werden. Die Wanne 41, die optionale zweite Halbleiterzone 43 und die erste Halbleiterzone 42 können zusammen mit den Drift-Zonen 11 und den Kompensationszonen 12 während derselben Verfahrensschritte hergestellt werden. Dies wird nachfolgend erläutert. Das Verfahren zur Herstellung der Drift-Zonen 11, der Kompensationszonen 12, der Wanne 41, der optionalen zweiten Halbleiterzone 43 und der ersten Halbleiterzone 42 umfasst das epitaktische Aufwachsen einer Anzahl epitaktischer Schichten auf ein Halbleitersubstrat, das die Drain-Zone 13 bildet. Diese epitaktischen Schichten bilden Teilschichten der vorangehend erläuterten zweiten Halbleiterschicht. Gemäß einer Ausgestaltung werden die einzelnen epitaktischen Schichten mit einer Grunddotierungskonzentration vom ersten Dotierungstyp aufgewachsen. Zur Herstellung der Drift-Zonen 11 und der Kompensationszonen 12 werden Dotierstoffatome in die einzelnen epitaktischen Schichten implantiert, wobei in jeder der epitaktischen Schichten Abschnitte der einzelnen Drift-Zonen 11 und Abschnitte der einzelnen Kompensationszonen 12 gebildet werden. Die Wanne 41 kann auf die identische Weise erzeugt werden, indem an den Stellen, an denen Abschnitte der Wanne 41 herzustellen sind, Dotierstoffatome in die einzelnen epitaktischen Schichten implantiert werden. Gemäß einer Ausgestaltung wird der Bodenabschnitt 41 1 der Wanne 41 in einer epitaktischen Schicht hergestellt, während die Seitenwandabschnitte 41 2 eine Vielzahl von übereinander angeordneten Abschnitten aufweisen, von denen ein jeder in einer der epitaktischen Schichten gebildet ist. Die optionale zweite Halbleiterzone 43 kann auf dieselbe Weise wie die Wanne 41 hergestellt werden. Ein Bodenabschnitt der zweiten Halbleiterzone 43, der durch einen angrenzenden Abschnitt des Bodenabschnitts 41 1 der Wanne 41 gegeben ist, ist beispielsweise in einer epitaktischen Schicht ausgebildet, die unmittelbar nach der epitaktischen Schicht erzeugt wird, in der der Bodenabschnitt 41 1 der Wanne 41 gebildet ist.
  • Die Dotierungskonzentration der ersten Halbleiterzone 42 kann der Dotierungskonzentration der epitaktischen Schichten entsprechen. In diesem Fall wird die erste Halbleiterzone 42 durch die Zonen derjenigen einzelnen epitaktischen Schichten gebildet, in die keine zusätzlichen Dotierstoffatome implantiert werden.
  • Der Bodenabschnitt 41 1 der Wanne 41 kann in einer ersten epitaktischen Schichten erzeugt werden, die auf das Substrat aufgewachsen ist, das die Drain-Zone 13 bildet. In diesem Fall grenzt die Wanne 41 an die Drain-Zone 13 an. Die Kompensationszonen 12 können an die Drain-Zone 13 angrenzen. In diesem Fall sind Abschnitte der Kompensationszonen 13 bereits in der ersten auf das Substrat aufgewachsenen epitaktischen Schichten ausgebildet. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die Kompensationszonen 12 von der Drain-Zone 13 in der vertikalen Richtung des Halbleiterkörpers 100 beabstandet. In diesem Fall werden Abschnitte der Kompensationszonen 12 beispielsweise erstmals in der zweiten epitaktischen Schicht erzeugt. Optional ist eine Halbleiterzone 14 vom ersten Dotierungstyp zwischen den Kompensationszonen 32 und der Drain-Zone 13 angeordnet, um die Kompensationszonen 32 von der Drain-Zone 13 zu separieren. Die Dotierungskonzentration dieser Halbleiterzone 14 kann der Dotierungskonzentration der Drift-Zone 31 entsprechen, oder sie kann geringfügig niedriger (so wie beispielsweise zwischen 0 und 5% oder zwischen 0 und 10% niedriger) oder geringfügig höher (so wie beispielsweise zwischen 0 und 5% oder zwischen 0 und 10% höher) sein. Bezugnehmend auf 1 kann die Halbleiterzone 14 als horizontale Halbleiterschicht implementiert sein, die ebenfalls zwischen der Drift-Zone 31 und der Drain-Zone 13 sowie zwischen der Wanne 41 und der Drain-Zone 13 angeordnet ist.
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist die zweite Bauelementzone 120 von der ersten Halbleiterzone 110 in einer lateralen Richtung des Halbleiterkörpers 100 beabstandet. Zwischen der ersten Bauelementzone 110 und der zweiten Bauelementzone 120 ist eine Zwischenzone 130 ausgebildet. Die Zwischenzone 130 kann als Randzone des Leistungstransistors betrachtet werden und umfasst erste Randzonen 31 vom ersten Dotierungstyp und zweite Randzonen 32 vom zweiten Dotierungstyp, wobei jede erste Randzone 31 an wenigstens eine zweite Randzone 32 angrenzt. Die Dotierungskonzentrationen der ersten Randzonen 31 können den Dotierungskonzentrationen der Drift-Zonen 11 entsprechen, und die Dotierungskonzentrationen der zweiten Randzonen 32 können den Dotierungskonzentrationen der Kompensationszonen 12 entsprechen. Die Randzonen 31, 32 können, ebenso wie die Wanne 41, die optionale zweite Halbleiterzone 43 und die erste Halbleiterzone 42, durch dieselben Verfahrensschritte hergestellt werden wie die Drift-Zone 11 und die Kompensationszonen 12. Ebenso wie die Drift-Zonen 11 und die Kompensationszonen 12 erstrecken sich die ersten und zweiten Randzonen 31, 32 in einer vertikalen Richtung des Halbleiterkörpers 100. Bei der in 1 gezeigten Ausgestaltung erstrecken sich diese Randzonen 31, 32 bis zu der ersten Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100. In der vertikalen Richtung können sich die Randzonen 31, 32 ebenso tief in den Halbleiterkörper 100 hinein erstrecken wie die Drift-Zonen 11 und die Kompensationszonen 12.
  • 2 zeigt einen Horizontalschnitt durch den Halbleiterkörper 100. Bei der in 2 gezeigten Ausgestaltung weisen die Drift-Zonen 11 und die Kompensationszonen 12 eine streifenförmige (längliche) oder wannenförmige Geometrie auf, was bedeutet, dass sie sich der Länge nach in einer lateralen Richtung des Halbleiterkörpers 100 erstrecken. Ebenso wie die Drift-Zonen 11 und die Kompensationszonen 12 weisen auch die zweiten Randzonen 31, 32 eine streifenförmige oder wannenförmige Geometrie auf. Allerdings stellt die Implementierung der Kompensationszonen 12 und der zweiten Randzonen 32 mit einer streifenförmigen oder wannenförmigen Geometrie lediglich ein Beispiel dar.
  • Gemäß einer weiteren, in 3 gezeigten Ausgestaltung könnten die Kompensationszonen 12 auch eine säulenförmige Geometrie aufweisen, wobei sich die einzelnen Säulen in der vertikalen Richtung des Halbleiterkörpers 100 erstrecken. 3 zeigt einen Horizontalschnitt durch den Halbleiterkörper 100 in der ersten Bauelementzone 110, in dem Horizontalschnitte der einzelnen Kompensationszonen 12 gezeigt sind. Es ist ebenso möglich, in einem Halbleiterbauelement säulenartige und längliche Kompensationszonen 12 zu haben.
  • Bezugnehmend auf 3, die auch einen Abschnitt der Zwischenzone 130 zeigt, können die zweiten Randzonen 32 als säulenartige Gebiete ausgebildet sein. Allerdings kann die Geometrie der zweiten Randzonen 32 unabhängig von der Geometrie der Kompensationszonen 12 sein. Daher können längliche zweite Randzonen 32 mit säulenartigen Kompensationszonen 12 kombiniert werden, und säulenartige zweite Randzonen 32 können mit länglichen Kompensationszonen 12 kombiniert werden. Längliche zweite Randzonen 31 können sich von Seitenwänden 41 2 der Wanne (wie in 2 gezeigt) beabstandet und parallel zu diesen erstrecken, oder sie können von den Seitenwänden 41 2 der Wanne beabstandet und senkrecht zu diesen verlaufen.
  • 4 zeigt einen Vertikalschnitt der Halbleiteranordnung gemäß einer weiteren Ausgestaltung. Bei dieser Ausgestaltung grenzt die Wanne 41 an die Drain-Zone 13 an, während die Drift-Zonen 11 und die Kompensationszonen 12 ebenso wie die Randzonen 31, 32 durch die Halbleiterzone 14 von der Drain-Zone 13 separiert sind. Diese Halbleiterzone 14 besitzt einen ersten Dotierungstyp und eine Dotierungskonzentration, die gleich der Dotierungskonzentration der Drift-Zonen 11 ist, oder die geringfügig niedriger (z. B. zwischen 0 und 5% oder zwischen 0 und 10% niedriger) oder geringfügig höher (z. B. zwischen 0 und 5% oder zwischen 0 und 10% höher) als die Dotierungskonzentration der Drift-Zonen 11 sein kann. Die Dotierungskonzentration der Halbleiterzone 14 kann der Grunddotierungskonzentration der epitaktischen Schicht entsprechen, in der sie ausgebildet ist, oder sie kann höher sein als die Grunddotierung. Gemäß einer Ausgestaltung beträgt die Dotierungskonzentration der Halbleiterzone 14 etwa 2·1015 cm–3. Eine Länge (Dicke) der Halbleiterzone 14, die durch ihre Abmessung in der vertikalen Richtung des Halbleiterkörpers 100 gegeben ist, kann der Dicke von einer der epitaktischen Schichten entsprechen, und zwar von der ersten epitaktischen Schicht, in der die Halbleiterzone 14 gebildet ist.
  • Die Wanne 41, die die erste Halbleiterzone 42, in die das weitere Halbleiterbauelement 50 implementiert ist, einschließt oder umgibt, schirmt oder schützt das weitere Halbleiterbauelement gegenüber dem elektrischen Potential, das in den aktiven Halbleiterzonen des Leistungstransistors auftreten kann, wobei die aktiven Halbleiterzonen des Leistungstransistors durch die Drain-Zonen 13, die Drift-Zonen 11, die Kompensationszonen 12 und die Source- und Body-Zonen (in den 1 und 4 nicht gezeigt) in der Steuerstruktur 20 gegeben sind.
  • Nachfolgend wird die abschirmende Wirkung der Wanne 41 erläutert. Zum Zweck der Erläuterung wird angenommen, dass es sich bei dem Leistungstransistor um einen Transistor vom n-Typ handelt, bei dem die Drain-Zone 13 und die Drift-Zonen 11 Zonen vom n-Typ oder n-dotiert sind, während die Kompensationszonen 12 vom p-Typ oder p-dotiert sind. Folglich ist die Wanne 41 p-dotiert, während die erste Halbleiterzone 42 und die optionale zweite Halbleiterzone 43 n-dotiert sind. Zum Zweck der Erläuterung wird weiterhin angenommen, dass zwischen die Drain- und Source-Anschlüsse D1, S1 des Leistungstransistors eine positive Spannung angelegt ist, wenn sich der Leistungstransistor im Betrieb befindet. Diese Spannung liegt beispielsweise im Bereich von einigen Volt, wenn sich der Leistungstransistor in einem eingeschalteten Zustand befindet (eingeschaltet ist), und sie kann bis zu einigen Hundert Volt betragen, wenn sich der Leistungstransistor in einem ausgeschalteten Zustand befindet (ausgeschaltet ist). Die maximale Spannung hängt ab von der Sperrspannungsfestigkeit des Leistungstransistors. Zum Zwecke der Erläuterung wird weiterhin angenommen, dass das elektrische Potential der Wanne 41 gleich oder geringer ist als das elektrische Potential der Drain-Zone 13. Die Wanne 41 kann floatend sein oder sie kann an den Drain-Anschluss D1 angeschlossen sein, oder an einen Anschluss mit einem definierten elektrischen Potential, wie dies vorangehend erläutert wurde. Zwischen der Wanne 41 und den Halbleiterzonen, die sich außerhalb der Wanne 41 befinden und an die Wanne angrenzen, ist ein pn-Übergang ausgebildet, der in Sperrrichtung betrieben wird, um einen von außen kommenden Strom durch die Wanne 41 in die erste Halbleiterzone 42 zu vermeiden, wenn das elektrische Potential außerhalb der Wanne 41 höher ist als das elektrische Potential der Wanne 41. Halbleiterzonen, die an die Wanne 41 angrenzen und einen pn-Übergang ausbilden, sind die Drain-Zone 13 oder die optionale Halbleiterzone 14 vom ersten Dotierungstyp, die zwischen der Drain-Zone 13 und dem Bodenabschnitt 41 1 der Wanne (siehe 1) angeordnet sind, sowie erste Randzonen 31, die an Seitenwände 41 2 der Wanne 41 angrenzen. Bezugnehmend auf die 1 und 4 grenzt eine erste Randzone 31 vom ersten Dotierungstyp auch an die Seite der Seitenwand 41 2 der Wanne 41 an, die dem Leistungstransistor abgewandt ist. Gemäß einer Ausgestaltung grenzt die erste Randzone 31, die an die Wanne an einer dem Leistungstransistor abgewandten Seite angrenzt, an einen Rand des Halbleiterkörpers 100 an.
  • 5 zeigt einen Vertikalschnitt eines Abschnitts der Steuerstruktur 20 des vertikalen Leistungstransistors gemäß einer ersten Ausgestaltung. Bezugnehmend auf 5 umfasst die Steuerstruktur 20 eine Vielzahl von Transistorzellen, wobei jede Transistorzelle ein Source-Zone 21 vom ersten Dotierungstyp aufweist, der durch den Dotierungstyp der Drift-Zonen 11 gegeben ist, sowie eine Body-Zone 22 vom zweiten Dotierungstyp, die zwischen der Source-Zone 21 und einer Drift-Zone 11 angeordnet ist. Die Transistorzellen sind parallel geschaltet, indem ihre Source-Zonen 21 und ihre Body-Zonen 22 elektrisch an eine Source-Elektrode 25 angeschlossen sind, die den Source-Anschluss S1 des Leistungstransistors bildet. Eine Gate-Elektrode 23 ist benachbart zu der Body-Zone 22 angeordnet und durch ein Gate-Dielektrikum 24 gegenüber der Body-Zone 22 dielektrisch isoliert. Bei der Gate-Elektrode 23 kann es sich um eine zusammenhängende Elektrode handeln, oder sie kann mehrere Gate-Elektrodenabschnitte aufweisen, die elektrisch miteinander verbunden sind. Bei der in 5 gezeigten Ausgestaltung ist die Gate-Elektrode 23 als planare Gate-Elektrode ausgebildet, die oberhalb der ersten Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 angeordnet ist. Die Kompensationszonen 12 grenzen an die Body-Zonen 22 an und sie sind deshalb elektrisch an den Source-Anschluss S1 angeschlossen.
  • 6 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Gatestruktur. Bei dieser Ausgestaltung ist die Gate-Elektrode 23 oder sind die Abschnitte der Gate-Elektrode 23 in Gräben angeordnet, die sich von der ersten Oberfläche 101 in den Halbleiterkörper 100 erstrecken. Jeder Graben mit einer Gate-Elektrode 23 oder einem Gate-Elektrodenabschnitt und einem Gate-Dielektrikum 24 erstreckt sich durch die Source-Zone 21 und die Body-Zone 22 bis zu einer oder bis in eine Drift-Zone 11. Die Kompensationszonen 12 grenzen an die Body-Zone 22 an, die zusammen mit den Source-Zonen 21 elektrisch an die Source-Elektrode 25 angeschlossen ist.
  • Die einzelnen Transistorzellen können als streifenartige Transistorzellen implementiert sein. Die Geometrie der Transistorzellen ist hauptsächlich durch die Geometrie der Source- und Body-Zonen 21, 22 festgelegt. Streifenförmige Transistorzellen besitzen Source-Zonen und Body-Zonen 22, die sich der Länge nach in einer Richtung senkrecht zu der in den 1 und 6 gezeigten Schnittebene erstrecken. Allerdings könnten die einzelnen Transistorzellen auch als hexagonale Transistorzellen oder dergleichen implementiert sein.
  • 7 zeigt einen Vertikalschnitt durch das weitere Halbleiterbauelement 50 gemäß einer ersten Ausgestaltung. Bei der in 7 gezeigten Ausgestaltung ist das weitere Halbleiterbauelement 50 als lateraler Hochspannungstransistor implementiert. Der laterale Leistungstransistor umfasst eine Source-Zone 51 und eine Drain-Zone 52, die in einer lateralen Richtung des Halbleiterkörpers 100 voneinander beabstandet sind. Der laterale Transistor umfasst weiterhin eine Body-Zone 53 und eine Drift-Zone 57. Die Drift-Zone 57 grenzt an die Drain-Zone 52 an und sie ist zwischen der Drain-Zone 52 und der Body-Zone 53 angeordnet. Die Body-Zone 53 ist zwischen der Drift-Zone 57 und der Source-Zone 51 angeordnet und sie separiert die Source-Zone 51 von der Drift-Zone 57. Eine Gate-Elektrode 54 ist an die Body-Zone 53 angrenzend angeordnet, und sie ist durch ein Gate-Dielektrikum 55 gegenüber der Body-Zone 53 dielektrisch isoliert. Die Drain-Zone 52 des Leistungstransistors ist an einen weiteren Drain-Anschluss D2 angeschlossen, die Gate-Elektrode 54 ist an eine weitere Gate-Elektrode G2 angeschlossen, und die Source-Elektrode 56, die elektrisch an die Source-Zone 51 und die Body-Zone 53 angeschlossen ist, ist an einen weiteren Source-Anschluss S2 angeschlossen. Bei der in 7 gezeigten Ausgestaltung ist die Drift-Zone 57 durch einen Abschnitt der ersten Halbleiterzone 42 gebildet, so dass die Drift-Zone 57 dieselbe Dotierungskonzentration aufweist wie die erste Halbleiterzone 42. Der Dotierungstyp der zweiten Drain-Zone 52 entspricht dem Dotierungstyp der ersten Halbleiterzone 42, der Dotierungstyp der Source-Zone 51 entspricht dem Dotierungstyp der ersten Halbleiterzone 42 und die Body-Zone 53 ist komplementär dotiert. Da der Dotierungstyp der ersten Halbleiterzone 42 dem Dotierungstyp der Drift-Zonen 11 des Leistungstransistors entspricht, entspricht der Leitungstyp des lateralen Transistors dem Dotierungstyp des Leistungstransistors, so dass der laterale Transistor ein Transistor vom n-Typ ist, wenn der Leistungstransistor ein Transistor vom n-Typ ist, und der laterale Transistor ist ein Transistor vom p-Typ, wenn der Leistungstransistor ein Transistor vom p-Typ ist.
  • Der laterale Transistor kann als Anreicherungstransistor implementiert sein. In diesem Fall grenzt die Body-Zone 53 an das Gate-Dielektrikum 55 an, so dass in der Body-Zone 53 ein Inversionskanal erzeugt werden muss, um den lateralen Transistor einzuschalten. Der laterale Transistor könnte auch als Verarmungstransistor implementiert sein. In diesem Fall ist eine Kanalzone vom selben Leitungstyp wie die Source-Zone 51 und die Drift-Zone 57 zwischen der Body-Zone 53 auf dem Gate-Dielektrikum 55 angeordnet und erstreckt sich von der Source-Zone 51 zu der Drift-Zone 57. Diese Kanalzone ist in 7 anhand von gestrichelten Linien veranschaulicht.
  • Gemäß einer Ausgestaltung sind die Body-Zone 53 und die Source-Zone 51 in der Mitte zwischen zwei Abschnitten der Drain-Zone 52 angeordnet, die beide an den Drain-Anschluss D2 angeschlossen sind. In 7 ist eine von diesen Abschnitten der Drain-Zone optional und deshalb anhand gestrichelter Linien dargestellt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Drain-Zone 52 die Gestalt eines Rings auf, der die Drift-Zone 57 und die Body-Zone 53 und die Source-Zone 51 in der horizontalen Ebene umgibt.
  • In dem lateralen Transistor gemäß 7 ist die Gate-Elektrode 54 als planare Gateelekrode implementiert, die oberhalb der ersten Oberfläche 101 des ersten Halbleiterkörpers angeordnet ist. Allerdings handelt es sich hierbei lediglich um ein Beispiel. 8 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines lateralen Transistors, der innerhalb der Wanne 41 angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung ist die Gate-Elektrode 54 als Grabenelektrode implementiert, die in einem Graben angeordnet ist, der sich von der ersten Oberfläche 101 durch die Source-Zone 51 und die Body-Zone 53 bis zu der oder in die Drift-Zone 57 erstreckt. Die Gate-Elektrode 54 ist durch ein Gate-Dielektrikum 55 gegenüber diesen Bauelementregionen des lateralen Leistungstransistors dielektrisch isoliert.
  • 9 zeigt einen Horizontalschnitt durch eine Ausgestaltung des weiteren Halbleiterbauelements 50, das, wie in 7 gezeigt, als lateraler Leistungstransistor implementiert ist. Bezugnehmend auf 9 weist der laterale Transistor eine Kanalweite w auf, die hauptsächlich durch eine Abmessung der Drain-Zone 52 und der Source-Zone 51 in einer Richtung senkrecht zu einer Stromflussrichtung in dem lateralen Leistungstransistor bestimmt ist.
  • Bei der in 9 gezeigten Ausgestaltung weist die Drift-Zone 57 des lateralen Leistungstransistors eine Dotierungskonzentration auf, die der Dotierungskonzentration der zweiten Halbleiterzone 43 entspricht.
  • 10 zeigt einen Horizontalschnitt eines lateralen Leistungstransistors gemäß einer weiteren Ausgestaltung. Bei dieser Ausgestaltung umfasst der laterale Leistungstransistor mehrere Drift-Zonen 57, die sich zwischen der Drain-Zone 52 und der Body-Zone 53 erstrecken, und Kompensationszonen 58 von einem Dotierungstyp, der komplementär zum Dotierungstyp der Drift-Zonen 57 ist, und die an die Drift-Zonen 57 angrenzen. Die Drift-Zonen 57 können eine höhere Dotierungskonzentration als diese erste Halbleiterzone 42 aufweisen. Die zweite Halbleiterzone 43 umgibt die aktiven Transistorzonen des lateralen Leistungstransistors, so dass sich die aktiven Transistorzonen nicht bis zu der Wanne 41 erstrecken.
  • Das Halbleiterbauelement als lateraler Transistor in die Wanne 41 zu implementieren, ist lediglich eine von einer Vielzahl verschiedener Möglichkeiten. Gemäß einer weiteren, in 11 gezeigten Ausgestaltung handelt es sich bei dem in die Wanne 41 integrierten Halbleiterbauelement um eine laterale Diode mit einer ersten Emitterzone 91, einer Basiszone 93 und einer zweiten Emitterzone 92. In der in 11 gezeigten Ausgestaltung ist die zweite Emitterzone 92 ringförmig und umschließt die Basiszone 93 und die erste Emitterzone 91 in der horizontalen Ebene. Die Basiszone 93 und zweite Emitterzone 92 weisen denselben Dotierungstyp auf wie die zweite Halbleiterzone 43, wobei die zweite Emitterzone 92 stärker dotiert ist als die zweite Halbleiterzone 43. Die Dotierungskonzentration der Basiszone 93 kann der Dotierungskonzentration der zweiten Halbleiterzone 43 entsprechen.
  • 12 zeigt ein elektrisches Schaltbild einer Halbleiteranordnung mit dem vertikalen Leistungs-MOSFET und dem lateralen Leistungstransistor, wie diese vorangehend erläutert wurden. Das Schaltbild umfasst zwei Transistoren, nämlich einen ersten Transistor T1, der durch den vertikalen Leistungstransistor gegeben ist, sowie einen zweiten Transistor T2, der durch den lateralen Leistungstransistor gegeben ist. Wie in 6 anhand von gestrichelten Linien gezeigt ist, sind diese beiden Transistoren in einen gemeinsamen Halbleiterkörper 100 integriert. An dem Halbleiterkörper 100 sind sechs Anschlüsse vorhanden, nämlich der Drain-Anschluss D1, der Source-Anschluss S1 und der Gate-Anschluss G1 des ersten Transistors T1, und der Drain-Anschluss D2, der Source-Anschluss S2 und der Gate-Anschluss G2 des lateralen Transistors T2. Lediglich aus Gründen der Veranschaulichung wird angenommen, dass es sich bei den beiden Transistoren T1, T2 um Anreicherungstransistoren vom n-Typ handelt.
  • 13 zeigt ein elektrisches Schaltbild einer Halbleiteranordnung mit einem vertikalen Leistungs-MOSFET T1, einem lateralen Leistungstransistor T2 und einer lateralen Leistungsdiode D. Die Leistungsdiode kann wie unter Bezugnahme auf 9 erläutert implementiert sein. Der laterale Leistungstransistor T2 und die laterale Leistungsdiode D können in eine Wanne 41 integriert sein, oder ein jedes dieser Bauelemente kann in eine separaten Wanne 41 integriert sein.
  • 14 zeigt eine erste Ausgestaltung eines Applikationsschaltkreises, in den die beiden in den Halbleiterkörper 100 integrierten Transistoren T1, T2 implementiert sind. Bei dem Schaltkreis gemäß 14 handelt es sich um einen Halbbrückenschaltkreis mit einem Low-Side Transistor, der durch den ersten Transistor T1 gebildet ist, einen High-Side Transistor T3, und einen High-Side Ansteuerschaltkreis 220, der einen Pegelumsetzer mit einem Transistor eines Pegelumsetzers aufweist. Der Transistor des Pegelumsetzers wird durch den zweiten Transistor T2 gebildet. Optional umfasst der Pegelumsetzer eine Bootstrap-Diode, die durch die vorangehend erläuterte Diode D implementiert sein kann. Bei der in 12 gezeigten Ausgestaltung sind der High-Side Transistor T3 und der Low-Side Transistor T1 beide als Anreicherungs-MOSFETs vom n-Typ implementiert. Allerdings handelt es sich hierbei lediglich um ein Beispiel. Diese beiden Transistoren könnten ebenso als MOSFETs vom p-Typ oder als komplementäre MOSFETs implementiert sein. Der High-Side Transistor T3 und der Low-Side Transistor T1 weisen jeweils eine Laststrecke auf, die durch die Drain-Source-Strecken der MOSFETs gebildet sind, sowie einen Steueranschluss, der durch den Gate-Anschluss der einzelnen MOSFETs gebildet ist. Bei der in 12 gezeigten Ausgestaltung ist auch der Transistor T2 des Pegelumsetzers als Anreicherungs-MOSFET vom n-Typ implementiert. Allerdings handelt es sich hierbei lediglich um ein Beispiel. Der Transistor des Pegelumsetzers könnte auch in Form eines jeden anderen Transistortyps implementiert sein, der in die weitere dielektrische Wanne 50 implementiert werden kann.
  • Die Laststrecken des High-Side Transistors T3 und des Low-Side Transistors T1 sind zwischen Anschlüsse für ein positives Versorgungspotential +VDC und ein negatives Versorgungspotential bzw. ein Referenzpotential GND in Reihe geschaltet. Ein Schaltungsknoten, der Laststrecken des High-Side Transistors T3 und des Low-Side Transistors T1 gemein ist, bildet einen Ausgang OUT des Halbbrückenschaltkreises.
  • Der Halbbrückenschaltkreis umfasst weiterhin einen Steuerschaltkreis 210, dem ein erstes Eingangssignal SLS und ein zweites Eingangssignal SHS zugeführt werden. Das erste Eingangssignal SLS definiert einen gewünschten Schaltzustand des Low-Side Schalters T1, und das zweite Eingangssignal SHS definiert einen gewünschten Schaltzustand des High-Side Transistors T3. Der Steuerschaltkreis 210 ist dazu ausgebildet, aus dem ersten Eingangssignal SLS ein erstes Ansteuersignal SDRV1 und aus dem zweiten Eingangssignal SHS ein zweites Ansteuersignal SDRV2 zu erzeugen. Alternativ und nicht in 11 gezeigt können das erste Ansteuersignal SDRV1 und das zweite Ansteuersignal SDRV2 aus nur einem einzigen Eingangssignal erzeugt werden, beispielsweise durch die Verwendung des invertierten Eingangssignals und das Hinzufügen bestimmter Verzögerungszeiten, um zu vermeiden, dass der Low-Side Schalter T1 und der High-Side Schalter T3 sich gleichzeitig in einem leitenden Zustand befinden. Während das erste Ansteuersignal SDRV1 unmittelbar dem Gate-Anschluss des Low-Side Transistors T1 zugeführt wird, ist eine Pegelumsetzung des Signalpegels des zweiten Ansteuersignals SDRV2 erforderlich, um den High-Side Transistor T3 anzusteuern. Bei dem ersten und zweiten Ansteuersignal SDRV1, SDRV2 kann es sich um Signale handeln, die auf das Referenzpotential GND bezogen sind. Während der Low-Side Transistor T1 unter Verwendung des auf das Referenzpotential GND bezogenen ersten Ansteuersignals SDRV1 ein- und ausgeschaltet werden kann, ist zum Ein- und Ausschalten des High-Side Transistors T3 ein drittes Ansteuersignal SDRV3, das auf das elektrische Potential am Ausgangsanschluss OUT des Halbbrückenschaltkreises bezogen ist, erforderlich. Dieses Ansteuersignal SDRV3 wird durch den High-Side Ansteuerschaltkreis 220 unter Verwendung des Transistors T2 des Pegelumsetzers erzeugt, der zwischen den High-Side Ansteuerschaltkreis 220 und das Referenzpotential GND geschaltet ist. Das zweite Ansteuersignal SDRV2 wird dem Transistor T2 des Pegelumsetzers zugeführt. Der High-Side Ansteuerschaltkreis 220 ist dazu ausgebildet, einen Schaltzustand eines Transistors T2 eines Pegelumsetzers auszuwerten und das dritte Ansteuersignal SDRV3 in Abhängigkeit von dem detektierten Schaltzustand des Transistors T2 des Pegelumsetzers zu erzeugen. Wenn beispielsweise der Transistor T2 des Pegelumsetzers durch das zweite Ansteuersignal SDRV2 eingeschaltet ist, erzeugt der High-Side Ansteuerschaltkreis 220 das dritte Ansteuersignal SDRV3, um den High-Side Transistor T3 einzuschalten. Die Sperrspannungsfestigkeit des Transistors T2 des Pegelumsetzers ist in etwa gleich der Sperrspannungsfestigkeit des Low-Side Transistors T1, weil, in Abhängigkeit vom Schaltzustand des Halbbrückenschaltkreises, die Spannung über der Laststrecke des Transistors T2 des Pegelumsetzers etwa dieselbe ist wie die Spannung über der Laststrecke des Low-Side Transistors T1.
  • Die Diode D kann beispielsweise als Bootstrap-Diode verwendet werden, um aus der Versorgungsspannung SSupp des Low-Side Ansteuerschaltkreises 210 eine Versorgungsspannung des High-Side Ansteuerschaltkreises 220 zu erzeugen. Wenn sich der Transistor T1 im eingeschalteten Zustand befindet, liegt das Referenzpotential des High-Side Ansteuerschaltkreises 220 und des High-Side Transistors T3 nahe bei dem Referenzpotential GND. Die laterale Leistungsdiode D kann sich deshalb im Vorwärtsbetrieb befinden und einen Energiespeicher (siehe beispielsweise das kapazitive Speicherelement 222 in 11) des High-Side Ansteuerschaltkreises 220 laden. Wenn sich der Transistor T1 im ausgeschalteten Zustand befindet, liegt das Referenzpotential des High-Side Ansteuerschaltkreises 220 und des High-Side Transistors T3 beispielsweise nahe an dem positiven Versorgungspotential +VDC. In diesem Betriebszustand verhindert die laterale Diode D, dass der Energiespeicher des High-Side Schaltkreises 220 entladen wird und sie gewährleistet daher den Betrieb des High-Side Schaltkreises 220.
  • 15 zeigt den Halbbrückenschaltkreis gemäß 14, wobei eine Ausgestaltung des High-Side Ansteuerschaltkreises 220 detaillierter dargestellt ist. Bei dieser Ausgestaltung umfasst der High-Side Ansteuerschaltkreis 220 eine Ansteuereinheit 221 mit Versorgungsanschlüssen, die an eine Spannungsquelle 222 angeschlossen sind, einen Ausgangsanschluss, der mit dem Gate-Anschluss des High-Side Transistors T3 gekoppelt ist, und einen Eingangsanschluss. Optional ist ein Gatewiderstand 224 zwischen den Ausgang der Ansteuereinheit 221 und den Gate-Anschluss des High-Side Transistors T3 geschaltet. Bei der speziellen Ausgestaltung gemäß 15 ist die Spannungsquelle 222 als Energiespeicherelement, beispielsweise als Kondensator, implementiert. Ein erster der Versorgungsanschlüsse der Ansteuereinheit 221 ist an einen positiven Versorgungsanschluss der Spannungsquelle 222 angeschlossen, während ein zweiter Versorgungsanschluss an einen negativen Versorgungsanschluss der Spannungsquelle 222 und an den Ausgang OUT des Halbbrückenschaltkreises angeschlossen ist. Daher entspricht das elektrische Potential am ersten Versorgungsanschluss der Ansteuereinheit 221 dem elektrischen Potential des Ausgangsanschlusses OUT zuzüglich der durch die Spannungsquelle 222 bereitgestellten Versorgungsspannung.
  • Bei der Spannungsquelle 222 kann es sich ebenso um eine andere Spannungsquelle als ein durch eine Bootstrap-Diode versorgtes Energiespeicherelement handeln. In diesem Fall kann auf die Bootstrap-Diode D verzichtet werden, oder sie kann in dem Schaltkreis für andere Zwecke verwendet werden.
  • Eine Impedanz 223, beispielsweise ein Widerstand, ist zwischen den ersten Versorgungsanschluss und den Eingangsanschluss der Ansteuereinheit 221 geschaltet, und sie ist außerdem mit der Laststrecke des Transistors T2 des Pegelumsetzers in Reihe geschaltet, wobei der Reihenschaltkreis mit der Impedanz 223 und dem Transistor T2 des Pegelumsetzers zwischen den positiven Versorgungsanschluss der Spannungsquelle 222 und das Referenzpotential GND geschaltet ist. Die Ansteuereinheit 221 ist dazu ausgebildet, eine Spannung über der Impedanz 223 auszuwerten und in Abhängigkeit von der detektierten Spannung über der Impedanz 223 das dritte Ansteuersignal SDRV3 zu erzeugen, wobei diese Spannung vom Schaltzustand des Transistors T2 des Pegelumsetzers abhängt. Alternativ und in 11 nicht gezeigt ist eine zusätzliche Impedanz, die zwischen der Impedanz 223 und dem Anschluss D2 des Transistors T2 des Pegelumsetzers platziert werden kann, beispielsweise um Stromverluste und Leistungsverluste zu verringern.
  • Das Arbeitsprinzip des Halbbrückenschaltkreises gemäß 15 wurde nun erläutert. Zum Zweck der Erläuterung wird angenommen, dass sowohl der Low-Side Transistor T1 als auch der High-Side Transistor T3 ausgeschaltet sind und dass es in einem nächsten Schritt gewünscht ist, den High-Side Transistor T3 einzuschalten. Es wird weiterhin angenommen, dass das elektrische Potential am Ausgang OUT irgendwo zwischen dem Referenzpotential GND und dem positiven Versorgungspotential +VDC liegt. Dieses Potential am Ausgang OUT hängt von der Charakteristik einer Last (nicht gezeigt) ab, die an den Ausgang OUT angeschlossen ist und kann, beispielsweise während des Ausschaltens des Transistors T1, das positive Versorgungspotential +VDC sogar übersteigen. Lediglich zum Zweck der Erläuterung wird angenommen, dass das elektrische Potential am Ausgang etwa bei 50% des positiven Versorgungspotentials +VDC liegt. Das Versorgungspotential +VDC ist beispielsweise im Bereich zwischen 300 V und 600 V.
  • Wenn der Transistor T2 des Pegelumsetzers ausgeschaltet ist, ist die Spannung über der Impedanz 223 gleich Null, und die Spannung über dem Transistor T2 des Pegelumsetzers entspricht dem elektrischen Potential an dem Ausgang OUT zuzüglich der Versorgungsspannung der Spannungsquelle 222. Daher muss die Sperrspannungsfestigkeit des Transistors T2 des Pegelumsetzers wenigstens der Sperrspannungsfestigkeit des Low-Side Transistors T1 entsprechen.
  • Wenn das zweite Ansteuersignal SDRV2 den Transistor T2 des Pegelumsetzers einschaltet, fließt ein Strom durch die Impedanz 223, so dass die Spannung über der Impedanz 223 ansteigt, wobei das elektrische Potential und der Eingang der Ansteuereinheit 221 sogar bis unter das elektrische Potential am Ausgangsanschluss OUT abfallen kann. Gemäß einer Ausgestaltung umfasst die Ansteuereinheit 221 einen Schutzschaltkreis, der verhindert, dass das elektrische Potential am Eingang der Ansteuereinheit 221 signifikant unter das elektrische Potential am Ausgang OUT abfällt. Gemäß einer Ausgestaltung können eine Diode oder eine Avalanche- oder Zener-Diode (anhand gestrichelter Linien dargestellt) oder eine Anordnung mit einer Vielzahl von Dioden und/oder Avalanche- oder Zener-Dioden, die in Reihe geschaltet sind, zwischen den zweiten Versorgungsanschluss und den Eingangsanschluss geschaltet werden. Die Ansteuereinheit 221 kann entweder die Spannung über der Impedanz 223 auswerten, oder sie kann einen Abfall des elektrischen Potentials am Eingangsanschluss auf weniger als das elektrische Potential am Ausgang OUT detektierten, das durch das elektrische Potential am zweiten Versorgungsanschluss der Ansteuereinheit 221 gegeben ist. Gemäß einer Ausgestaltung erzeugt die Ansteuereinheit 221 einen Signalpegel des Ansteuersignals SDRV3, das den High-Side Transistor T3 einschaltet, wenn das elektrische Potential am Eingangsanschluss der Ansteuereinheit 221 unter das elektrische Potential am zweiten Versorgungsanschluss der Ansteuereinheit 221 abfällt.
  • Neben einer hohen Sperrspannungsfestigkeit kann der Transistor T2 des Pegelumsetzers auch einen hohen Einschaltwiderstand aufweisen, um zu verhindern, dass der Transistor T2 des Pegelumsetzers die Spannungsquelle 222 entlädt und das elektrische Potential am Ausgangsanschluss OUT ändert.

Claims (32)

  1. Halbleiteranordnung, umfassend: einen Halbleiterkörper (100); einen Leistungstransistor, der in einer ersten Bauelementzone (110) des Halbleiterkörpers (100) angeordnet ist und der wenigstens eine Source-Zone (21), eine Drain-Zone (13) und wenigstens eine Body-Zone (22) aufweist, sowie wenigstens eine Drift-Zone (11) von einem ersten Dotierungstyp und wenigstens eine Kompensationszone (12) von einem zweiten Dotierungstyp, der zum ersten Dotierungstyp komplementär ist, und eine Gate-Elektrode (23), die benachbart zu der wenigstens einen Body-Zone (22) angeordnet und durch ein Gate-Dielektrikum (24) dielektrisch gegenüber der Body-Zone (22) isoliert ist; und ein weiteres Halbleiterbauelement (50), das in einer zweiten Bauelementzone (120) des Halbleiterkörpers (100) angeordnet ist, wobei die zweite Bauelementzone (120) eine wannenartige Struktur (41) vom zweiten Dotierungstyp aufweist, die eine erste Halbleiterzone (42) vom ersten Dotierungstyp umgibt, wobei das weitere Halbleiterbauelement (50) Bauelementzonen aufweist, die in der ersten Halbleiterzone (42) angeordnet sind.
  2. Halbleiteranordnung gemäß Anspruch 1, die weiterhin eine zweite Halbleiterzone (43) vom ersten Dotierungstyp aufweist, die eine höhere Dotierungskonzentration aufweist als die erste Halbleiterzone (42) und die zwischen der wannenartigen Struktur (41) und der ersten Halbleiterzone (42) angeordnet ist.
  3. Halbleiteranordnung gemäß Anspruch 2, wobei die wannenartige Struktur (41) einen Bodenabschnitt (41 1) und Seitenwandabschnitte (41 2) aufweist, und wobei die zweite Halbleiterzone (43) lediglich zwischen dem unteren Abschnitt (41 1) der wannenartigen Struktur (41) und der ersten Halbleiterzone (42) angeordnet ist.
  4. Halbleiteranordnung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite Bauelementzone (120) in einer lateralen Richtung des Halbleiterkörpers (100) von der ersten Bauelementzone (110) beabstandet ist.
  5. Halbleiteranordnung gemäß Anspruch 4, wobei eine Randzone (130) zwischen der ersten Bauelementzone (110) und der zweiten Bauelementzone (120) angeordnet ist, wobei die Randzone (130) eine Vielzahl von ersten Randzonen (31) vom ersten Dotierungstyp aufweist, die in einer vertikalen Richtung des Halbleiterkörpers (100) verlaufen, sowie eine Vielzahl von zweiten Randzonen (32) des zweiten Dotierungstyps, die sich in einer vertikalen Richtung des Halbleiterkörpers (100) erstrecken, wobei jede erste Randzone (31) an wenigstens eine zweite Randzone (32) angrenzt.
  6. Halbleiteranordnung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Halbleiterkörper (100) eine erste Oberfläche (101) aufweist, und wobei sich die wannenförmige Struktur (41) bis zu der ersten Oberfläche (101) erstreckt und im Bereich der ersten Oberfläche (101) einen Abschnitt (44) aufweist, der höher dotiert ist als verbleibende Abschnitte der wannenförmigen Struktur (41).
  7. Halbleiteranordnung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Leistungstransistor eine Vielzahl von Transistorzellen aufweist, von denen jede eine Source-Zone (21), eine Body-Zone (22), eine Drift-Zone (11) und eine Kompensationszone (12) umfasst, und die eine gemeinsame Drain-Zone (13) aufweisen.
  8. Halbleiteranordnung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Halbleiterkörper (100) weiterhin umfasst: eine erste Halbleiterschicht, die die Drain-Zone (13) bildet; und eine zweite Halbleiterschicht, die oberhalb der ersten Halbleiterschicht angeordnet ist, wobei die zweite Halbleiterschicht die zweite Bauelementzone (120) und die wenigstens eine Drift-Zone (11) umfasst, sowie die wenigstens eine Kompensationszone (12), die wenigstens eine Source-Zone (21) und die wenigstens eine Body-Zone (22) des Leistungstransistors.
  9. Halbleiteranordnung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das weitere Halbleiterbauelement (50) als lateraler Leistungstransistor implementiert ist.
  10. Halbleiteranordnung gemäß Anspruch 9, wobei der laterale Leistungstransistor umfasst: eine weitere Source-Zone (51) und weitere Drain-Zone (52), die in der ersten Halbleiterzone (42) angeordnet und in einer lateralen Richtung des Halbleiterkörpers (100) voneinander beabstandet sind; wenigstens eine weitere Drift-Zone (57) und eine weitere Body-Zone (53), wobei die weitere Body-Zone (53) zwischen der weiteren Source-Zone (51) und der wenigstens einen weiteren Drift-Zone (57) angeordnet ist, und wobei die wenigstens eine weitere Drift-Zone (57) zwischen der weiteren Body-Zone (53) und der weiteren Drain-Zone (52) angeordnet ist; und eine weitere Gate-Elektrode (54), die benachbart zu der weiteren Body-Zone (53) angeordnet und durch ein weiteres Gate-Dielektrikum (55) gegenüber der weiteren Body-Zone (53) dielektrisch isoliert ist.
  11. Halbleiteranordnung gemäß Anspruch 10, wobei ein Teil der ersten Halbleiterzone (42) die wenigstens eine weitere Drift-Zone (57) bildet.
  12. Halbleiteranordnung gemäß Anspruch 10, wobei der laterale Leistungstransistor weiterhin wenigstens eine Kompensationszone (58) umfasst, die einen Dotierungstyp aufweist, der komplementär ist zum Dotierungstyp der wenigstens einen Drift-Zone (57), und die an die wenigstens eine Drift-Zone (57) angrenzt.
  13. Halbleiteranordnung gemäß Anspruch 12, wobei die wenigstens eine Kompensationszone (58) des lateralen Leistungstransistors an die weitere Body-Zone (53) oder die weitere Source-Zone (51) angeschlossen ist.
  14. Halbleiteranordnung gemäß Anspruch 12, wobei die wenigstens eine weitere Drift-Zone (58) denselben Dotierungstyp wie die erste Halbleiterzone (42) aufweist und eine höhere Dotierungskonzentration besitzt.
  15. Halbleiteranordnung gemäß Anspruch 10, wobei die zweite Bauelementzone (130) zwischen der ersten Bauelementzone (110) und einem Rand des Halbleiterkörpers (100) angeordnet ist, und wobei die weitere Drain-Zone (52) näher am Rand des Halbleiterkörpers (100) angeordnet ist als die weitere Source-Zone (51).
  16. Halbbrückenschaltkreis, umfassend: einen Low-Side Transistor (T1) und einen High-Side Transistor (T3), von denen jeder eine Laststrecke und einen Steueranschluss aufweist; einen High-Side Ansteuerschaltkreis, der einen Pegelumsetzer mit einem Transistor (T2) aufweist; und wobei der Low-Side Transistor (T1) und der Transistors (T2) des Pegelumsetzers in einen gemeinsamen Halbleiterkörper (100) integriert sind.
  17. Halbbrückenschaltkreis gemäß Anspruch 16, wobei der Low-Side Transistor (T1) in einer ersten Bauelementzone (110) des Halbleiterkörpers (100) angeordnet ist und wenigstens eine Source-Zone, eine Drain-Zone (13) und wenigstens eine Body-Zone (22) aufweist, sowie wenigstens eine Drift-Zone (11) von einem ersten Dotierungstyp und wenigstens eine Kompensationszone (12) von einem zum ersten Dotierungstyp komplementären zweiten Dotierungstyp, und eine Gate-Elektrode (23), die benachbart zu der wenigstens einen Body-Zone (22) angeordnet und durch ein Gate-Dielektrikum (24) gegenüber der Body-Zone (22) dielektrisch isoliert ist; und wobei der Transistor (T2) des Pegelumsetzers in einer zweiten Bauelementzone (120) des Halbleiterkörpers (100) angeordnet ist, wobei die zweite Bauelementzone (120) eine wannenförmige Struktur (41) vom zweiten Dotierungstyp aufweist, die eine erste Halbleiterzone (42) vom ersten Dotierungstyp umgibt, und wobei der Transistor (T2) des Pegelumsetzers Bauelementzonen aufweist, die in der ersten Halbleiterzone (42) angeordnet sind.
  18. Halbbrückenschaltkreis gemäß Anspruch 16, der weiterhin eine Diode D umfasst, die in den gemeinsamen Halbleiterkörper (100) integriert ist.
  19. Halbbrückenschaltkreis gemäß Anspruch 17, wobei in dem Halbleiterkörper (100) weiterhin eine zweite Halbleiterzone (43) vom ersten Dotierungstyp aufweist, die eine höhere Dotierungskonzentration aufweist als die erste Halbleiterzone (42) und die zwischen der wannenartigen Struktur (41) und der ersten Halbleiterzone (42) angeordnet ist.
  20. Halbbrückenschaltkreis gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die wannenartige Struktur (41) einen Bodenabschnitt (41 1) und Seitenwandabschnitte (41 2) aufweist, und wobei die zweite Halbleiterzone (42) lediglich zwischen dem Bodenabschnitt (41 1) der wannenförmigen Struktur (41) und der ersten Halbleiterzone (42) angeordnet ist.
  21. Halbbrückenschaltkreis gemäß einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei die zweite Bauelementzone (120) von der ersten Bauelementzone (110) in einer lateralen Richtung des Halbleiterkörpers (100) beabstandet ist.
  22. Halbbrückenschaltkreis gemäß Anspruch 21, wobei eine Randzone (130) zwischen der ersten Bauelementzone (110) und der zweiten Bauelementzone (120) angeordnet ist, wobei die Randzone (130) eine Vielzahl von ersten Randzonen (31) vom ersten Dotierungstyp aufweist, die in einer vertikalen Richtung des Halbleiterkörpers (100) verlaufen, sowie eine Vielzahl von zweiten Randzonen (32) vom zweiten Dotierungstyp, die in der vertikalen Richtung des Halbleiterkörpers (100) verlaufen, und wobei die erste Randzone (31) an wenigstens eine zweite Randzone (32) angrenzt.
  23. Halbbrückenschaltkreis gemäß einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei der Halbleiterkörper (100) eine erste Oberfläche (101) aufweist, und wobei sich die wannenförmige Struktur (41) bis zu der ersten Oberfläche (101) erstreckt und im Bereich der ersten Oberfläche einen Abschnitt (44) aufweist, der stärker dotiert ist als die verbleibenden Abschnitte der wannenförmigen Struktur (41).
  24. Halbbrückenschaltkreis gemäß einem der Ansprüche 17 bis 32, wobei der Low-Side Transistor (T1) eine Vielzahl von Transistorzellen aufweist, von denen jede eine Source-Zone (21), eine Body-Zone (22), eine Drift-Zone (11) und eine Kompensationszone (12) aufweist, und die eine gemeinsame Drain-Zone (13) aufweisen.
  25. Halbbrückenschaltkreis gemäß einem der Ansprüche 17 bis 24, wobei der Halbleiterkörper (100) weiterhin aufweist: eine erste Halbleiterschicht, die die Drain-Zone (13) bildet; und eine zweite Halbleiterschicht, die oberhalb der ersten Halbleiterschicht (13) angeordnet ist, wobei die zweite Halbleiterschicht die zweite Halbleiterzone (120) und die wenigstens eine Drift-Zone (11) aufweist, sowie die wenigstens eine Kompensationszone (12), die wenigstens eine Source-Zone (21) und die wenigstens eine Body-Zone (22) des Leistungstransistors.
  26. Halbbrückenschaltkreis gemäß einem der Ansprüche 17 bis 25, wobei der Transistor (T2) des Pegelumsetzers als lateraler Hochspannungstransistor implementiert ist.
  27. Halbbrückenschaltkreis gemäß Anspruch 26, wobei der laterale Hochspannungstransistor umfasst: eine weitere Source-Zone (51) und eine weitere Drain-Zone (52), die in der ersten Halbleiterzone (42) angeordnet und in einer lateralen Richtung des Halbleiterkörpers (100) voneinander beabstandet sind; wenigstens eine weitere Drift-Zone (57) und eine weitere Body-Zone (53), wobei die weitere Body-Zone (53) zwischen der weiteren Source-Zone (51) und der wenigstens einen weiteren Drift-Zone (57) angeordnet ist, und wobei die wenigstens eine weitere Drift-Zone (57) zwischen der weiteren Body-Zone (53) und der weiteren Drain-Zone (52) angeordnet ist; und eine weitere Gate-Elektrode (54), die benachbart zu der weiteren Body-Zone (53) angeordnet und durch ein weiteres Gate-Dielektrikum (55) gegenüber der weiteren Body-Zone (53) dielektrisch isoliert ist.
  28. Halbbrückenschaltkreis gemäß Anspruch 27, wobei ein Teil der ersten Halbleiterzone (42) die wenigstens eine weitere Drift-Zone (57) bildet.
  29. Halbbrückenschaltkreis gemäß Anspruch 27, wobei der laterale Hochspannungstransistor weiterhin wenigstens eine Kompensationszone (58) von einem Dotierungstyp aufweist, der komplementär zu dem Dotierungstyp der wenigstens einen Drift-Zone (57) ist, und die an die wenigstens eine Drift-Zone (57) angrenzt.
  30. Halbbrückenschaltkreis gemäß Anspruch 29, wobei die wenigstens eine Kompensationszone (58) des lateralen Hochspannungstransistors an die weitere Body-Zone (53) oder an die weitere Source-Zone (51) angeschlossen ist.
  31. Halbbrückenschaltkreis gemäß Anspruch 29, wobei die wenigstens eine weitere Drift-Zone (57) denselben Dotierungstyp aufweist wie die erste Halbleiterzone (42) und eine höhere Dotierungskonzentration besitzt.
  32. Halbbrückenschaltkreis gemäß Anspruch 29, wobei die weitere Bauelementzone (120) zwischen der ersten Bauelementzone (110) und einem Rand des Halbleiterkörpers (100) angeordnet ist, und wobei die weitere Drain-Zone (52) näher an dem Rand des Halbleiterkörpers (100) angeordnet ist als die weitere Source-Zone (51).
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