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TECHNISCHES GEBIET
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Ausgestaltungen der Erfindung betreffen Halbleiterbauelemente mit einem integriertem kernlosen Übertrager.
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HINTERGRUND
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Kernslose Übertrager ("Coreless Transformers") dienen insbesondere dazu, verschiedene Elemente von Teilschaltkreisen eines elektrischen Schaltkreises galvanisch zu entkoppeln. Derartige kernlose Übertrager können monolithisch in den Halbleiterkörper integriert sein. Wenn während des Betriebs hohe Spannungen an eine Spule eines kernlosen Übertragers angelegt werden, kann es zu einem elektrischen Durchbruch kommen. Die vorliegende Erfindung stellt hierzu eine verbesserte Lösung bereit.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Es wurde herausgefunden, dass die Spitzen eines elektrischen Feldes, das durch eine hohe Spannung verursacht wurde, die an einen kernlosen Übertrager angelegt wurde, mit einem Ring, der eine Spule des kernlosen Übertragers umgibt, vergleichmäßigt werden kann. Bei einem derartigen Ring kann es sich um einen geschlossen Ring handeln, oder um einen offenen, aber im Wesentlichen geschlossenen Ring, d.h. um einen Ring mit einem Spalt.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung besitzt ein Halbleiterbauelement einen integrierten kernlosen Übertrager mit einem ersten Anschlusskontakt, einem zweiten Anschlusskontakt, einer elektrisch leitenden spiralförmigen ersten Spule, einem elektrisch leitenden ersten Ring, und einem elektrisch leitenden zweiten Ring. Die elektrisch leitende, spiralförmige erste Spule ist elektrisch leitend zwischen den ersten Anschlusskontakt und den zweiten Anschlusskontakt geschaltet. Der elektrisch leitende, erste Ring umgibt die erste Spule, sowie den ersten Anschlusskontakt und/oder den zweiten Anschlusskontakt.
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Der elektrisch leitende zweite Ring ist zwischen der ersten Spule und dem ersten Ring angeordnet, elektrisch leitend mit der ersten Spule verbunden, und er umgibt die erste Spule, sowie den ersten Anschlusskontakt und/oder den zweiten Anschlusskontakt.
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Um das elektrische Feld noch stärker zu vergleichmäßigen, kann die Oberfläche des zweiten Ringes in einer zur Verlaufsrichtung des zweiten Ringes senkrechten Schnittebene abgerundet sein. Die betreffende Abrundung kann wenigstens auf der Seite des zweiten Rings angeordnet sein, die einer weiteren elektrisch leitenden Struktur zugewandt ist, welche auf einem elektrischen Potential betrieben wird, das sich vom elektrischen Potential der Spule unterscheidet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt kann ein kernloser Übertrager, wie er oben beschrieben wurde, sogar dann ohne Beschädigung betrieben werden, wenn der Absolutwert der Potentialdifferenz zwischen dem ersten Ring und der ersten Spule das (1 kV pro 20 µm)-fache des Abstandes zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring beträgt. Beispielsweise kann der Absolutbetrag der Potentialdifferenz wenigstens 6 kV, wenigstens 10 kV oder wenigstens 20 kV betragen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Das Prinzip der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Die Darstellung in den Figuren ist nicht notwendigerweise maßstäblich. In den Figuren zeigen gleiche Bezugszeichen einander entsprechende Teile.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines kernlosen Übertragers eines Halbleiterbauelements;
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2 zeigt eine Schnittansicht eines Abschnitts des Halbleiterbauelements gemäß 1;
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3 zeigt eine Schnittansicht des Abschnitts des Halbleiterbauelements in einer in 2 dargestellten Schnittebene E1-E1;
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4 zeigt eine Schnittansicht des Abschnitts des Halbleiterbauelements gemäß den 1, 2 und 3 in einer in 2 dargestellten Schnittebene E2-E2;
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5 zeigt eine Schnittansicht eines Abschnitts eines Halbleiterbauelements, welches einen kernlosen Übertrager aufweist, das sich von dem Halbleiterbauelement gemäß den 1 bis 4 dadurch unterscheidet, dass die Oberfläche des ersten Rings im Querschnitt teilweise abgerundet ist;
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6 zeigt eine Schnittansicht des Abschnitts des Halbleiterbauelements gemäß 5 in einer in 5 dargestellten Schnittebene E4-E4;
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7 zeigt eine Schnittansicht eines Abschnitts eines Halbleiterbauelements, das einen kernlosen Übertrager aufweist, bei dem eine einzelne Übertragerspule von einem elektrisch leitenden ersten und einem elektrisch leitenden zweiten Ring umgeben ist, von denen jeder eine Öffnung aufweist;
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8 zeigt eine Schnittansicht eines Abschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Halbleiterbauelements, das einen kernlosen Übertrager aufweist, bei dem der zweite Ring aus einer ringförmig geschlossenen Leiterbahn gebildet ist;
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9 zeigt eine perspektivische Ansicht von Spulen eines kernlosen Übertragers eines Halbleiterbauelements, bei dem der erste Ring als geschlossene Wand ausgebildet ist; und
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10 veranschaulicht mögliche Krümmungen des ersten und zweiten Rings.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen, die einen Teil der Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezielle Ausgestaltungen gezeigt werden, mit denen sich die Erfindung realisieren lässt. In diesem Zusammenhang verwendete richtungsgebundene Terminologie wie beispielsweise "oben", "unten", "vorne", "hinten", "vorderes", "hinteres" usw. wird in Bezug auf die Ausrichtung der jeweiligen Figuren verwendet. Da die Komponenten der Ausführungsformen in einer Anzahl unterschiedlicher Ausrichtungen positioniert werden können, dient die richtungsgebundene Terminologie lediglich zur Veranschaulichung und ist in keinerlei Weise einschränkend zu verstehen. Es versteht sich, dass die Erfindung auch anhand anderer Ausgestaltungen realisiert werden kann, die sich strukturell oder logisch von den gezeigten Ausführungsformen unterscheiden. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einem einschränkenden Sinn aufzufassen, der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die beigefügten Patentansprüche festgelegt. Es versteht sich, dass die Merkmale der verschiedenen beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beliebig miteinander kombiniert werden können, soweit nichts anderes angegeben ist oder sofern die Kombination bestimmter Merkmale technisch nicht ausgeschlossen ist.
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Die 1 bis 4 zeigen ein Halbleiterbauelement 1, das einen kernlosen Übertrager aufweist, der monolithisch in einen Halbleiterkörper 10 integriert ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind Teile des Halbleiterbauelements 1, die nicht direkt den kernlosen Übertrager betreffen, weggelassen. 2 zeigt einen Abschnitt des Halbleiterbauelements 1 in einer Schnittebene, die parallel zu einer vertikalen Richtung v verläuft. Die 3 und 4 zeigen Querschnitte in Schnittebenen E1-E1 bzw. E2-E2, welche in 2 dargestellt sind.
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Die vertikale Richtung v verläuft senkrecht zu einer Oberseite 11 und/oder zu einer Unterseite 12 des Halbleiterkörpers 10. Der Halbleiterkörper 10 des Halbleiterbauelements 1 kann aus einem beliebigen Halbleitermaterial wie beispielsweise Silizium, Germanium, Siliziumkarbid, Galliumarsenid usw. hergestellt sein und er kann p-dotierte Halbleitergebiete, n-dotierte Halbleitergebiete, dielektrische Schichten wie z. B. Siliziumoxidsschichten, Nitridschichten oder Imidschichten aufweisen, sowie elektrisch leitende Schichten und Bereiche, die aus Metall und/oder aus polykristallinem Halbleitermaterial bestehen. Optional kann das Halbleiterbauelement 1 zusätzlich zu dem kernlosen Übertrager ein oder jede beliebige Kombination von aktiven Bauelementen wie beispielsweise IGBTs (Insulated Gate Bipolartransistors), MOSFETs (Metal Oxid Semiconductor File Effect Transistors), JFETs (Junction Field Effect Transistors), Thyristoren oder Dioden enthalten. Alternativ oder zusätzlich kann das Halbleiterbauelement 1 ein Bauelement oder jede Kombination von passiven Bauelementen wie Widerständen, Kondensatoren, Induktivitäten etc. enthalten. Insbesondere kann es sich bei einem aktiven Bauelement um ein steuerbares Halbleiterbauelement handeln, das eine Steuerelektrode wie z. B. ein Gate oder eine Basis aufweist.
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Wie anhand der 1 und 2 zu erkennen ist, besitzt der kernlose Übertrager Spulen 41, 42, 51, 52, 61, 62. Die Spule 41 besitzt spiralförmige Windungen 411, 412 und 413. Entsprechend besitzt die Spule 42 spiralförmige Windungen 421, 422 und 423, die Spule 51 besitzt spiralförmige Windungen 511, 512 und 513, die Spule 52 besitzt spiralförmige Windungen 521, 522 und 523, die Spule 61 besitzt spiralförmige Windungen 611, 612 und 613, und die Spule 62 besitzt spiralförmige Windungen 621, 622 und 623. Die Spulen 41, 51, 61 besitzen eine gemeinsame Spulenachse 91, die Spulen 42, 52, 62 eine gemeinsame Spulenachse 92. Beide Spulenachsen 91 und 92 verlaufen parallel zueinander in der vertikalen Richtung v.
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Wenigstens eine der Spulen 41, 42, 51, 52, 61, 62 kann direkt (d. h. lediglich über eine durchgehende, dauerhaft elektrisch leitende Verbindung) oder indirekt (d. h. über aktive und/oder passive Elemente wie beispielsweise einen Treiberschaltkreis zum Treiben eines steuerbaren Bauelements) elektrisch leitend an eine Steuerelektrode eines steuerbaren Bauelements angeschlossen sein.
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Generell erfordert ein kernloser Übertrager wenigstens zwei Spulen. Eine Spule, die als Sender betrieben wird, und eine andere, die als Empfänger betrieben wird. Bei der Ausgestaltung gemäß den 1 bis 4 sind zwei Sendespulen 41, 42 und vier Empfangsspulen 51, 52, 61, 62 vorhanden. Das Halbleiterbauelement kann Anschlusskontakte 45, 46, 47, beispielsweise in Form von Bondpads oder Lötpads, aufweisen. Die Sendespule 41 ist elektrisch zwischen die Anschlusskontakte 45 und 46 geschaltet, die Sendespule 42 zwischen die Anschlusskontakte 45 und 47. Bei einer oder beiden der Sendespulen 41 und 42 sind einer oder beide Anschlusskontakte 45, 46 und 45, 47 der betreffenden Spule 41, 42 von einem geschlossenen, elektrisch leitenden ersten Ring 30 umgeben. Bei der vorliegenden Erfindung wird der erste Ring 30 auch als "Abschirmring" bezeichnet. Der erste Ring 30 umgibt auch die oberen Spulen 41, 42, d. h. diejenigen der Spulen 41, 42, 51, 52, 61, 62, die am nächsten an der Oberseite 11 angeordnet sind.
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Um einen guten Abschirmeffekt zu erreichen, kann der erste Ring 30, beispielsweise über eine untere Metallschicht 500, an ein vorgegebenes elektrisches Potential, z. B. an Masse (GND), angeschlossen werden. Die betreffende elektrische Verbindung kann mittels einer oder mehrerer elektrisch leitender Säulen 38 realisiert werden, die sich in Richtung der unteren Metallschicht 500 erstrecken. In 1 ist die untere Metallschicht 500 nicht dargestellt. Anstelle oder zusätzlich zu der einen oder den mehreren elektrisch leitenden Säulen 38 kann ein Masse-Potential (GND) auch über einen optionalen Bondpad 36, der von der äußeren Umgebung des Halbleiterbauelements 1 aus zugänglich ist, an den Abschirmring 30 angeschlossen werden. Der Bondpad 36 ist über eine Leiterbahn 37 an den ersten Ring 30 angeschlossen.
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Wie in 2 zu erkennen ist, kann eine jede der Säulen 38 aus einem Segment oder aus mehreren gestapelten Segmenten 381, 382, 383 gebildet sein. Da die (in der vertikalen Richtung v zu messende) maximale Länge eines einzelnen Segments 381, 382, 383 durch die verwendete Herstellungstechnologie begrenzt ist, hängt die Anzahl der einzelnen Segmente 381, 382, 383, die zur Bildung einer Säule 38 erforderlich ist, insbesondere von der gewählten Herstellungstechnologie und der Dicke des Halbleiterkörpers 10 ab.
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Im Fall von zwei oder mehr gestapelten Segmenten 381, 382, 383 pro Säule 38 kann das Halbleiterbaueelement 1 dadurch hergestellt werden, dass nacheinander gestapelte Halbleiter-Teil-Schichten 101, 102, 103 erzeugt werden, von denen eine jede ein Segment 381, 382, 383 einer jeder der Säulen 38 enthält. Wie in 2 zu erkennen ist, kann bei dem fertiggestellten Halbleiterbauelement 1 auf der Oberseite einer jeder der Teilschichten 101, 102, 103 eine Maskenschicht 121, 122, 123, beispielsweise aus Siliziumnitrid (SiN) oder einem anderen geeigneten Material, verbleiben. Die strukturierten Maskenschichten 121, 122, 123 ermöglichen die Ätzung von Gräben in den darunter befindlichen Teilschichten 101, 102 bzw. 103. Nach dem Ätzen werden die Segmente 381, 382, 383 der betreffenden Teilschichten 101, 102 bzw. 103 dadurch hergestellt, dass die Gräben mit elektrisch leitendem Material wie Metall (z. B. Aluminium oder Kupfer) oder polykristallinem Halbleitermaterial gefüllt werden.
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Durch induktive Kopplung verursacht ein Stromsignal, das über entsprechende Anschlusskontakte 45, 46 und 45, 47 einer Sendespule 41 bzw. 42 zugeführt wird, einen elektrischen Strom in den darunter befindlichen Empfängerspulen 51, 61, bzw. 52, 62, die galvanisch von der betreffenden Sendespule 41 bzw. 42 getrennt sind. Während des Betriebs des Halbleiterbauelements 1 liegt der Absolutbetrag der Differenz zwischen den elektrischen Potentialen einer Empfängerspule 51, 52, 61, 62 und Masse (GND) üblicherweise nicht über einigen Volt oder einen einigen 10 Volt, wohingegen die Differenz zwischen den elektrischen Potentialen einer Sendespule 41, 42 und Masse (GND) einige 100 Volt, einige 1.000 Volt oder sogar einige 10.000 Volt übersteigen kann. Daher kann die Differenz zwischen den elektrischen Potentialen einer Sendespule 41, 42 und dem Abschirmring 30 ebenfalls einige 100 Volt, einige 1.000 Volt oder sogar einige 10.000 Volt übersteigen.
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Um den abschirmenden Effekt des ersten Rings 30 zu erhöhen, kann eine Anzahl optionaler, elektrisch leitender Säulen 39 voneinander beanstandet entlang des ersten Rings 30 angeordnet sein. Eine jeder der Säulen 39 verläuft im Wesentlichen parallel zu der vertikalen Richtung v und erstreckt sich vom ersten Ring 30 ausgehend in Richtung der Unterseite 12. An ihren der Unterseite 12 abgewandten Seiten sind die elektrisch leitenden Säulen 39 elektrisch leitend mit dem ersten Ring 30 verbunden.
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Bei herkömmlichen Anordnungen treten die meisten der elektrischen Durchbrüche an oder nahe an der Oberseite 11 des Halbleiterbauelements 1 zwischen dem ersten Ring 30 und der oder den dem ersten Ring 30 nächstgelegenen Spulen 41, 42 auf. Um derartige elektrische Durchbrüche zu verhindern, ist ein elektrisch leitender zweiter Ring 70 zwischen den Spulen 41, 42 und dem ersten Ring 30 angeordnet und über eine Leiterbahn 420 elektrisch leitend mit den Spulen 41, 42 verbunden. Bei den Beispielen gemäß den 1 bis 4 ist die Leiterbahn 420 direkt mit dem Kontaktanschluss 45 verbunden. Allerdings kann die Leiterbahn 420 auch unmittelbar an die äußerste Windung 411 oder 412 der Sendespulen 41 bzw. 42 angeschlossen sein. Der zweite Ring 70 ist weder mit der ersten Spule 41 zwischen den Anschlusskontakten 45 und 46 in Reihe geschaltet, noch mit der Spule 42 zwischen den Anschlusskontakten 45 und 47.
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Der zweite Ring 70 muss lediglich dasselbe oder im wesentlichen dasselbe elektrische Potential aufweisen wie die Spulen 41, 42, aber es müssen über ihn keine signifikanten elektrischen Ströme fließen. Daher kann der zweite Ring 70 nicht nur aus einem Metall wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium hergestellt sein, sondern alternativ auch aus polykristallinem Halbleitermaterial. Grundsätzlich kann jedoch jedes elektrisch leitende Material oder jede elektrisch leitende Materialkombination für den zweiten Ring 70 verwendet werden.
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Optional ist die Oberfläche des zweiten Rings 70 in einer zur Verlaufsrichtung r70 des zweiten Rings 70 senkrechten Schnittebene wenigstens an ihren den ersten Ring 30 zugewandten Abschnitten abgerundet, d. h. an ihren Abschnitten 710, die der betreffenden Spulenachse 91 bzw. 92 abgewandt sind, und/oder an ihren Abschnitten, die der Oberseite 11 zugewandt sind. Da im Gegensatz dazu die Windungen 411, 412, 413, 421, 422, 423 der Spulen 41 und 42, in derselben Schnittebene, gerade Seitenwände aufweisen können, weil hier keine Spannungsdurchbrüche zu erwarten sind, können die Abstände zwischen benachbarten Windungen 411, 412, 413 und 421, 422, 423 einer jeder der Spulen 41 bzw. 42 sehr gering gewählt werden. Das bedeutet, dass der Raum für die Spulen 41, 42 sehr effizient genutzt werden kann und eine große Anzahl von Windungen bereitgestellt werden kann, mit der Wirkung, dass die Windungen 41, 42 starke elektromagnetische Signale erzeugen. Zusammengefasst kann ein kernloser Übertrager gemäß der vorliegenden Erfindung sogar dann zerstörungsfrei betrieben werden, wenn der Absolutwert der Potentialdifferenz zwischen dem ersten Ring 30 und einer der Spulen 41, 42 das (1 kV pro 20 µm)-fache des Abstandes d zwischen dem ersten Ring 30 und dem zweiten Ring 70 übersteigt. Beispielsweise kann der Absolutbetrag der Potentialdifferenz wenigstens 6 kV, wenigstens 10 kV, oder gar wenigstens 20 kV betragen. Dabei kann der Wiederholabstand ("Pitch") b (siehe die 2 und 3) zwischen zwei benachbarten Windungen 411/412, 412/413, 421/422, 422/423 derselben Spule 41 bzw. 42 kleiner sein als 55 µm, beispielsweise im Bereich von 9,3 µm bis 55 µm liegen. Die Breite einer jeder der Windungen 411, 412, 413, 421, 422, 423 kann, beispielsweise, im Bereich von 0,1 µm bis 40 µm liegen mit der Nebenbedingung, dass a < b.
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Ein zweiter Ring 70 besitzt in einer zu seiner Verlaufsrichtung senkrechten Schnittebene eine abgerundete Oberfläche, die dadurch hergestellt werden kann, dass in der dielektrischen Schicht 15 ein ringförmiger Graben hergestellt wird, der gerade Seitenwände aufweist, und durch nachfolgendes Nassätzen des Grabens. Die dielektrische Schicht 15 besitzt eine besondere Struktur derart, dass sie in Verbindung mit einem bestimmten Ätzmittel mit einer anisotropen Ätzrate geätzt werden kann. Wenn es sich bei der dielektrischen Schicht 15 beispielsweise um eine siliziumoxid-basierte Schicht handelt, kann ein derartiges anisotropen Ätzverhalten dadurch erzielt werden, dass das Siliziumoxid derart mit Phosphor (P) dotiert wird, dass die Konzentration des Phosphors in der vertikalen Richtung v nicht konstant ist. Je stärker die Konzentration des P-Dotierstoffes ansteigt, desto höher ist (lokal) die Ätzrate, mit der das Material der Schicht 15 senkrecht zu der vertikalen Richtung v und senkrecht zur Verlaufsrichtung des Grabens weggeätzt wird. Wenn der Verlauf der Konzentration des Phosphors entsprechend eingestellt ist, besitzt der geätzte Graben einen Querschnitt mit abgerundeten Seitenwänden. Nach dem Ätzen wird der zweite Ring 70 dadurch hergestellt, dass in den Graben ein elektrisch leitendes Material wie beispielsweise Metall (z. B. Kupfer oder Aluminium) oder polykristallines Halbleitermaterial eingefüllt wird. Anstelle von dotiertem Siliziumoxid kann jedes andere dielektrische Material ebenso zur Herstellung der dielektrischen Schicht 15 verwendet werden.
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Gemäß einem weiteren, in den 5 und 6 veranschaulichtem Ausführungsbeispiel kann nicht nur der zweite Ring 70 sondern ebenso auch der erste Ring 30 in einer zu dessen Verlaufsrichtung r30 senkrechten Schnittebene wenigstens in seinen dem zweiten Ring 70 zugewandten Abschnitten 310 abgerundet sein, und/oder in seinen der Oberseite 11 zugewandten Abschnitten. Ein erster Ring 30, der im Querschnitt wenigstens eine teilweise abgerundete Oberfläche aufweist, kann mit demselben Verfahren hergestellt werden, wie es vorangehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben wurde.
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Bei den oben erläuterten Ausführungsbeispielen sind zwei Sendespulen 41 und 42 elektrisch leitend miteinander verbunden. Allerdings kann, wie beispielhaft in den 7 und 8 gezeigt ist, auch eine einzelne Sendespule 41 von einem elektrisch leitenden ersten Ring 30 umgeben sein, sowie von einem elektrisch leitenden zweiten Ring 70, der zwischen der Sendespule 41 und dem elektrisch leitenden ersten Ring 30 angeordnet ist. Die ersten und zweiten Ringe 30, 70 können dieselbe Struktur aufweisen wie die oben unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 erläuterten ersten und zweiten Ringe 30 bzw. 70. Der einzige Unterschied besteht darin, dass ein jeder der ersten und zweiten Ringe 30 bzw. 70 als offener Ring ausgebildet ist, weil anderenfalls ein Strom durch die Spule 41 durch induktive Kopplung einen Strom in den Ringen 30 und 70 hervorrufen würde, was das durch die Spule 41 erzeugte magnetische Feld und den Wirkungsgrad des kernlosen Übertragers nachteilig beeinflussen würde. Nichtsdestotrotz können der erste und/oder zweite Ring 30, 70 auch jeweils als geschlossener Ring ausgebildet sein. Falls gewünscht kann der nachteilige Effekt dadurch verringert werden, dass zur Herstellung der Ringe 30 und/oder 70 niederohmige Materialien vermieden werden.
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Bei der Anordnung gemäß 7 besitzt der erste Ring 30 eine Öffnung 301 und der zweite Ring 70 eine Öffnung 701. Beide Öffnungen 301, 307 sind klein. Beispielsweise kann die Öffnung 301 eine Weite d301 aufweisen, die kleiner oder gleich 10 µm ist, z. B. im Bereich von 90 nm bis 10 µm liegt. Entsprechend kann die Öffnung 701 eine Weite d701 aufweisen, die kleiner oder gleich 10 µm ist, beispielsweise im Bereich von 90 nm bis 10 µm liegt.
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Optional können in derselben Schnittebene die Enden des ersten Rings 30 nach außen hin abgerundet verlaufen, d. h. weg von der Spule 41, und die Enden des zweiten Rings 70 können nach Innen hin abgerundet verlaufen, d. h. zu der Spule 41 hin.
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Ein weiteres, in 8 gezeigtes Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem unter Bezugnahme auf 7 erläuterten Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, dass der zweite Ring 70 als geschlossener Ringleiter ausgebildet ist, der eine Öffnung 701 aufweist.
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Gemäß noch einem weiteren, in 9 gezeigten Ausführungsbeispiel kann ein erster Ring 30 als geschlossene, elektrisch leitende Ringwand 300 ausgebildet sein. Im Vergleich zu den Säulen 39 der Anordnung gemäß den 1 bis 4 schützt eine derartige geschlossene Ringwand 300 den Übertrager gegen das Eindringen von Feuchtigkeit. Optional kann sich die geschlossene Ringwand 300 wenigstens bis auf Höhe der Metallschicht in Richtung der Unterseite 12 erstrecken, in der die Spulen 51 und 52 ausgebildet sind.
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In den oben erläuterten Ausführungsbeispielen umgeben der erste Ring 30 und der zweite Ring 70 eine oder zwei Sendespulen 41, 42. Allerdings können ein erster Ring 30 und ein zweiter Ring 70 ebenso eine oder mehrere Empfängerspulen 51, 52, 61, 62 auf dieselbe Weise umgeben.
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10 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Halbleiterbauelements gemäß 6, um bestimmte Eigenschaften von möglichen Krümmungen des ersten Rings 30 und/oder des zweiten Rings 70 zu veranschaulichen. Der erste Ring 30 besitzt einen zusammenhängenden ersten Oberflächenabschnitt 310, der in einer zur Verlaufsrichtung (senkrecht zur Zeichenebene) des ersten Rings 30 senkrechten Schnittebene (der Zeichenebene) auf der dem zweiten Ring 70 zugewandten Seite des ersten Rings 30 angeordnet ist. Der erste Oberflächenabschnitt 310 besitzt in dieser Schnittebene einen Krümmungsradius R310 von wenigstens 0,4 µm. Beispielweise kann der zusammenhängende erste Oberflächenabschnitt 310 überall einen Krümmungsradius R310 von wenigstens 0,4 µm aufweisen, und optional, von kleiner oder gleich 3,2 µm, beispielsweise etwa 2 µm. In der vertikalen Richtung v kann sich der erste Oberflächenabschnitt 310 über eine Strecke d310 von wenigstens 100 nm oder von wenigstens 0,8 µm erstrecken.
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Entsprechend besitzt der zweite Ring 70 einen zusammenhängenden Oberflächenabschnitt 710, der, in einer zur Verlaufsrichtung (senkrecht zur Zeichenebene) des zweiten Rings 70 senkrechten Schnittebene (der Zeichenebene) auf der dem ersten Ring 30 zugewandten Seite des zweiten Rings 70 angeordnet ist. Der Oberflächenabschnitt 710 besitzt in dieser Schnittebene an jeder Stelle einen Krümmungsradius R710 von wenigstens 0,4 µm. Beispielsweise kann der zusammenhängende zweite Oberflächenabschnitt 710 an jeder Stelle einen Krümmungsradius R710 im Bereich von 0,4 µm bis 3,2 µm, beispielsweise etwa 2 µm, aufweisen. In der vertikalen Richtung v kann sich der zweite Oberflächenabschnitt 710 über eine Strecke d710 von wenigstens 100 nm oder von wenigstens 0,8 µm erstrecken.
