DE102015105859A1 - Halbleiterbauelement mit einer Feldring-Randabschluss-Struktur und einem zwischen unterschiedlichen Feldringen angeordneten Separationsgraben - Google Patents

Halbleiterbauelement mit einer Feldring-Randabschluss-Struktur und einem zwischen unterschiedlichen Feldringen angeordneten Separationsgraben Download PDF

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Abstract

Ein Halbleiterbauelement weist einen Halbleiterkörper (100) mit einer Unter- und Oberseite (102, 101) und einer lateralen Oberfläche (103) auf. In dem Halbleiterkörper (100) ist eine aktive Halbleiterregion (110) ausgebildet und eine Randregion (120) umgibt die die aktive Halbleiterregion (110). Eine erste Halbleiterzone (121) von einem ersten Leitungstyp (n) ist in der Randregion (120) ausgebildet. Eine Randabschlussstruktur, die wenigstens N Feldbegrenzungsstrukturen (50) aufweist, ist in der Randregion (120) ausgebildet. Jede der Feldbegrenzungsstrukturen (50) weist einen Feldring (10) auf, sowie einen in dem Halbleiterkörper (100) ausgebildeten Separationsgraben (20), wobei N wenigstens gleich eins ist. Jeder der Feldringe (10) weist einen zweiten Leitungstyp (p) auf, bildet mit der ersten Halbleiterzone (121) einen pn-Übergang (25) und umgibt die aktive Halbleiterregion (110). Für jede der Feldbegrenzungsstrukturen (50) ist der Separationsgraben (20) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) zwischen dem Feldring (10) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) und der aktiven Halbleiterregion (110) angeordnet.

Description

  • Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung betreffen ein Halbleiterbauelement mit einer Feldring-Randabschlussstruktur.
  • Halbleiterbauelemente wir beispielsweise Leistungsdioden, Leistungs-MOSFETs, Leistungs-IGBTs oder irgendwelche anderen Leistungshalbleiterbauelemente sind dazu ausgelegt, hohen Sperrspannungen, z. B. wenigstens 600 V, zu widerstehen. Jene Leistungsbauelemente enthalten einen pn-Übergang, der zwischen einer p-dotierten Halbleiterregion und einer n-dotierten Halbleiterregion ausgebildet ist. Das Bauelement befindet sich in seinem Sperrzustand, wenn der pn-Übergang in Rückwärtsrichtung vorgespannt ist. In diesem Fall wird in der p-dotierten und n-dotierten Region eine Raumladungszone aufgebaut. Üblicherweise ist eine dieser n-dotierten und p-dotierten Halbleiterregionen geringer dotiert als die andere dieser Halbleiterregionen, so dass sich die Verarmungszone hauptsächlich in der geringer dotierten Region ausbreitet, die hauptsächlich die über dem pn-Übergang angelegte Spannung trägt.
  • Die Fähigkeit eines pn-Übergangs, hohe Spannungen zu tragen, ist hauptsächlich durch Stoßionisation des Halbleiterbauelements begrenzt. Wenn die an den pn-Übergang angelegte Sperrspannung ansteigt, steigt auch ein elektrisches Feld in der Raumladungszone des Halbleiterbauelements. Das elektrische Feld führt zu einer Beschleunigung beweglicher Ladungsträger, die in der Halbleiterregion vorhanden sind. Wenn ein Ladungsträger ausreichend Energie aus dem elektrischen Feld erhalten hat, kann er durch Stoßionisation Elektron-Loch-Paare erzeugen. Derartige sekundär erzeugte Ladungsträger, die durch Stoßionisation erzeugt wurden, können neue Ladungsträger erzeugen usw., was zu einem Verfielfachungseffekt führt. Wenn ein Lawinendurchbruch einsetzt, fließt in der Rückwärtsrichtung ein signifikanter Strom über den pn-Übergang. Die Spannung, bei der der Lawinendurchbruch einsetzt, wird als Durchbruchspannung bezeichnet.
  • Das elektrische Feld, bei dem der Lawinendurchbruch einsetzt, wird als kritisches elektrisches Feld (Ecrit) bezeichnet. Der Absolutbetrag des kritischen elektrischen Feldes hängt hauptsächlich von der Art des Halbleitermaterials ab, das zur Bildung des pn-Übergangs verwendet wird, und er hängt außerdem von der Dotierungskonzentration der geringer dotierten Halbleiterregion ab.
  • Das kritische Feld ist für eine Halbleiterregion definiert, das in Richtungen senkrecht zu Feldstärkenvektoren des elektrischen Feldes eine unendliche Abmessung besitzt. Halbleiterbauelemente haben jedoch einen Halbleiterkörper mit begrenzter Abmessung, der in lateralen Richtungen durch Randflächen begrenzt ist. Bei vertikalen Halbleiterbauelementen, welches Halbleiterbauelemente sind, bei denen sich der pn-Übergang im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene des Halbleiterkörpers erstreckt, erstreckt sich der pn-Übergang üblicherweise nicht zu der Randoberfläche des Halbleiterkörpers, sondern er ist in einer lateralen Richtung von der Randoberfläche des Halbleiterkörpers beabstandet. In diesem Fall muss eine Halbleiterregion (Randregion) des Halbleiterkörpers, die in der lateralen Richtung zu dem pn-Übergang benachbart ist, ebenfalls der Sperrspannung Stand halten.
  • In die Randregion kann eine Randabschlussstruktur implementiert sein, um das Spannungssperrvermögen in der Randregion zu verbessern. Es sind unterschiedliche Arten von Randabschlussstrukturen bekannt. Eine dieser Randabschlussstrukturen enthält eine Anzahl dotierter Feldringe, die die Halbleiterregion mit dem pn-Übergang umgeben. Allerdings sind derartige Feldringe aufeinanderfolgend und beabstandet voneinander angeordnet und benötigen daher viel Platz. Daher bestehen die Aufgaben der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Halbleiterbauelement bereitzustellen, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines verbesserten Halbleiterbauelements. Diese Aufgaben werden durch ein Halbleiterbauelement gemäß Anspruch 1 bzw. durch ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements gemäß Anspruch 23 gelöst. Vorteilhaft Varianten der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist ein Halbleiterbauelement einen Halbleiterkörper mit einer darin ausgebildeten, aktiven Halbleiterregion auf. Der Halbleiterkörper besitzt ferner eine Unterseite, eine der Unterseite entgegengesetzte Oberseite, sowie eine laterale Oberfläche. Außerdem ist in dem Halbleiterkörper eine Randregion ausgebildet, die die aktive Halbleiterregion umgibt. Eine erste Halbleiterzone eines ersten Leitungstyps ist in der Randregion ausgebildet. In der Randregion ist eine Randabschlussstruktur ausgebildet. Die Randabschlussstruktur weist wenigstens N Feldbegrenzungsstrukturen auf, von denen jede einen in dem Halbleiterkörper ausgebildeten Separationsgraben aufweist, sowie einen Feldring. N ist eine positive ganze Zahl mit N=1. Ein jeder der Feldringe besitzt einen zum ersten Leitungstyp komplementären zweiten Leitungstyp und bildet mit der ersten Halbleiterzone einen pn-Übergang aus. Jeder der Feldringe umgibt die aktive Halbleiterregion. Für jede der Feldbegrenzungsstrukturen ist der Separationsgraben dieser Feldbegrenzungsstruktur zwischen den Feldring dieser Feldbegrenzungsstruktur und der aktiven Halbleiterregion angeordnet.
  • Im Vergleich zu einem ähnlichen herkömmlichen Halbleiterbauelement, das im Wesentlichen dieselbe Struktur aufweist, dasselbe Spannungssperrvermögen, jedoch keine Separationsgräben, die zwischen benachbarten Feldringen angeordnet sind, können die Feldringe des Bauelements der Erfindung in geringeren Abständen angeordnet werden, weil die Separationsgräben den Ladungsträgerkanal zwischen benachbarten Feldringen zumindest teilweise unterbrechen, wobei der Ladungsträgerkanal z. B. unter dem Einfluss von Oberflächenladungen gebildet werden kann. Aufgrund dessen dienen die Isolationsgräben dazu, den für die Feldringstruktur erforderlichen Platz zu reduzieren.
  • Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements. Das Verfahren enthält das Bereitstellen eines Halbleiterkörpers mit einer Unterseite, einer der Unterseite entgegengesetzten Oberseite, sowie einer lateralen Oberfläche. In dem Halbleiterkörper wird eine aktive Halbleiterregion erzeugt. Ebenfalls erzeugt wird eine Randregion des Halbleiterbauelements. Die Randregion umgibt die aktive Halbleiterregion und weist eine erste Halbleiterzone von einem ersten Leitungstyp auf. In der Randregion werden zumindest N Feldbegrenzungsstrukturen derart hergestellt, dass jede der Feldbegrenzungsstrukturen einen Feldring aufweist, sowie einen Separationsgraben, die beide in dem Halbeiterkörper ausgebildet sind. Dabei ist N eine ganze Zahl mit N ≥ 1. Jeder der Feldringe weist einen dem ersten Leitungstyp entgegengesetzten zweiten Leitungstyp auf und bildet mit der ersten Halbleiterzone einen pn-Übergang. Jeder der Feldringe umgibt die aktive Halbleiterregion. Für jede der Feldbegrenzungsstrukturen ist der Separationsgraben dieser Feldbegrenzungsstruktur zwischen dem Feldring dieser Feldbegrenzungsstruktur und der aktiven Halbleiterregion angeordnet.
  • Fachleute werden beim Studium der vorliegenden ausführlichen Beschreibung und bei der Betrachtung der begleitenden Figuren zusätzliche Merkmale und Vorteile erkennen.
  • Es werden nun Beispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen dienen dazu, das Grundprinzip zu veranschaulichen, so dass nur die zum Verständnis des Grundprinzips erforderlichen Aspekte gezeigt sind. Die Zeichnungen sind nicht maßstäblich. In den Zeichnungen bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche Merkmale.
  • 1A veranschaulicht schematisch eine Seitenansicht eines Halbleiters mit einer aktiven Halbleiterregion und einer Randregion, die die Halbleiterregion umgibt.
  • 1B veranschaulicht schematisch eine Draufsicht auf das Halbleiterbauelement gemäß 1A.
  • 2 veranschaulicht eine Seitenansicht eines Halbleiterbauelements gemäß den 1A und 1B im Querschnitt in einer Schnittebene E-E, wobei die Isolationsgräben unmittelbar an den Feldring der betreffenden Feldbegrenzungsstruktur angrenzen.
  • 3 veranschaulicht eine Seitenansicht eines Halbleiterbauelements gemäß den 1A und 1B im Querschnitt in einer Schnittebene E-E, wobei die pn-Übergänge der Feldbegrenzungsstrukturen an der Unterseite des Separationsgrabens der betreffenden Feldbegrenzungsstruktur enden.
  • 4 veranschaulicht eine Seitenansicht eines Halbleiterbauelements gemäß den 1A und 1B im Querschnitt in einer Schnittebene E-E, wobei die pn-Übergänge der Feldbegrenzungsstrukturen an einer Seitenwand des Separationsgrabens der betreffenden Feldbegrenzungsstruktur enden.
  • 5 veranschaulicht eine Seitenansicht eines Halbleiterbauelements gemäß den 1A und 1B im Querschnitt in einer Schnittebene E-E, wobei die Isolationsgräben von dem Feldring der betreffenden Feldbegrenzungsstruktur beabstandet sind.
  • 6 veranschaulicht einen vergrößerten Abschnitt B des Halbleiterbauelements gemäß 2, wobei die Isolationsgräben mit einem Dielektrikum gefüllt sind.
  • 7 veranschaulicht einen vergrößerten Abschnitt C des Halbleiterbauelements gemäß 5, wobei die Isolationsgräben mit einem Dielektrikum gefüllt sind.
  • 8 veranschaulicht einen vergrößerten Abschnitt B des Halbleiterbauelements gemäß 2, wobei die Isolationsgräben ein elektrisch leitendes Material enthalten und mit einem Dielektrikum beschichtet sind, das das elektrische Material von dem Halbleiterkörper elektrisch isoliert.
  • 9 veranschaulicht einen vergrößerten Abschnitt C des Halbleiterbauelements gemäß 5, wobei die Isolationsgräben ein elektrisch leitendes Material enthalten und mit einem Dielektrikum beschichtet sind, das das elektrische Material von dem Halbleiterkörper elektrisch isoliert.
  • 10A veranschaulicht eine Seitenansicht eines Halbleiterbauelements im Querschnitt, das eine Gateelektrode aufweist, die in einem Gategraben angeordnet ist, welcher in dem Halbleiterkörper ausgebildet ist, wobei der Gategraben und der Isolationsgraben simultan in einem gemeinsamen Ätzschritt erzeugt wurden.
  • 10B veranschaulicht eine Seitenansicht des Halbleiterbauelements gemäß 10A im Querschnitt während des gemeinsamen Ätzschrittes.
  • 11 ist eine Draufsicht auf ein Halbleiterbauelement gemäß 1B, das außerdem Elektroden zeigt, die auf der Oberseite des Halbleiterkörpers angeordnet sind.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird Bezug genommen auf die beigefügten Figuren. Die Figuren bilden einen Teil der Beschreibung und zeigen anhand von Abbildungen spezielle Ausführungsbeispiele, mit denen die Erfindung umgesetzt werden kann. Es versteht sich, dass die Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben.
  • Die 1A und 1B veranschaulichen schematisch einen Halbleiterkörper 100 eines Leistungshalbleiterelements 1. 1A stellt eine Seitenansicht und 1B eine Draufsicht dar. Der Halbleiterkörper 100 besitzt eine Oberseite 101, eine der Oberseite 101 entgegengesetzte Unterseite 102, und eine laterale Oberfläche 103. Die Oberseite 101 ist in einer vertikalen Richtung, die senkrecht zur Unterseite 102 verläuft, von der Unterseite 102 beanstandet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind Metallisierungen, Elektroden, dielektrische Schichten etc., die in dem Halbleiterkörper 100 angeordnet sind, in den 1A und 1B weggelassen und sie werden unter Bezugnahme auf die 2 bis 10B erläutert.
  • Das Halbleiterbauelement 1 weist eine aktive Halbleiterregion 110 auf, sowie eine Randregion 120, die die aktive Halbleiterregion 110 umgibt. Die laterale Oberfläche 103, die sich im Wesentlichen senkrecht zu der Unterseite 102 erstrecken kann, ist ein geschlossener Ring, der sowohl die aktive Halbleiterregion 110 als auch die Randregion 120 umgibt. D. h., die Randregion 120 ist zwischen der aktiven Halbleiterregion 110 und der lateralen Oberfläche 103 angeordnet.
  • Der Halbleiterkörper 100 enthält ein beliebiges Material, beispielsweise ein Einelement-Halbleitermaterial, z. B. Silizium (Si), Germanium (Ge), oder ein Verbundhalbleitermaterial, z. B. IV-IV- oder III-V- oder III-VI- oder II-VI- oder IV-VI- oder I-III-VI-Halbleitermaterial.
  • Geeignete IV-IV-Halbleitermaterialien sind SiC oder SiGe. Geeignete III-V-Halbleitermaterialien sind GaP, GaAs, InP, InSb, InAs, GaSb, GaN, AIN, InN, AIxGa1-xAs (0 ≤ x ≤ 1) oder InxGa1-xN (0 ≤ x ≤ 1). Geeignete II-VI-Halbleitermaterialien sind ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, Hg1-xCdxTe (0 ≤ x ≤ 1), BeSe, BeTe oder HgS. Geeignete III-VI-Halbleitermaterialien sind GaS, GaSe, GaTe, InS, InSe, InTe. Geeignete I-III-VI-Halbleitermaterialien sind CulnSe2, CulnGaSe2, CulnS2, CuIn, GaS2. Ein geeignetes IV-VI-Halbleitermaterial ist SnTe.
  • Der Halbleiterkörper 100 kann eine im Wesentlichen monokristalline Struktur aufweisen. Allerdings kann der Halbleiterkörper 100 auch eine kleine Anzahl von kristallografischen Defekten wie Punktdefekte, Liniendefekte, Flächendefekte, Volumendefekte aufweisen. Im Gegensatz dazu besitzt ein Körper, der aus polykristallinem Hableitermaterial, z. B. polykristallinem Silizium, gebildet ist, eine große Anzahl kristallografischer Defekte.
  • Um eine in dem Halbleiterkörper 100 monolithisch integrierte elektronische Struktur zu realisieren, die eine beliebige Funktion aufweisen kann, kann der Halbleiterkörper 100 eine beliebige Kombination von dotiertem und/oder undotiertem kristallinem Halbleitermaterial aufweisen, dotiertem und/oder undotiertem polykristallinem Halbleitermaterial, p-leitenden Halbleiterregionen, n-leitenden Halbleiterregionen, Gräben, Metallisierungsschichten, dielektrischen Schichten, Halbleiter-Widerstandsbereichen, pn-Übergängen usw.
  • Das Halbleiterbauelement 1 kann auch beliebige elektrisch leitende Schichten oder Elemente wie Metall, polykristallines Halbleitermaterial, Silizid ebenso wie beliebige dielektrische Schichten oder Elemente wie Nitrid (z. B. Siliziumnitrid), Oxid (z. B. Siliziumoxid) oder Imid aufweisen.
  • Beispielsweise kann die elektronische Struktur einen Transistor, z. B. einen bipolaren oder unipolaren Transistor wie einen IGFET (Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate), z. B. einen MOSFET (Metalloxid-Feldeffekttransistor), einen IGBT (Bipolartransistor mit isoliertem Gate), einen JFET (Sperrschicht-Feldeffekttransistor), einen HEMT (Transistor mit hoher Elektronenbeweglichkeit), einen Thyristor, einen BJT (Bipolartransistor) oder eine Diode enthalten oder daraus bestehen.
  • 2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Abschnitts des Halbleiterbauelements gemäß den 1A und 1B in einer Schnittebene E-E. Die aktive Halbleiterregion 110 weist einen Haupt-pn-Übergang 15 auf, der zwischen einer ersten Haupt-Halbleiterregion 11 und einer zweiten Haupt-Halbleiterregion 12 ausgebildet ist. Die erste Haupt-Halbleiterregion 11 und die Haupt-Halbleiterregion 12 besitzen entgegengesetzte Dotierungstypen. Wie in 2 gezeigt, kann die erste Haupt-Halbleiterregion 11 vom Typ "n" und die zweite Haupt-Halbleiterregion 12 vom Typ "p" sein. Allerdings kann die erste Haupt-Halbleiterregion 11 ebenso vom Typ "p" und die zweite Haupt-Halbleiterregion 12 vom Typ "n" sein.
  • Wie ebenfalls in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gezeigt ist, kann die erste Haupt-Halbleiterregion 11 eine Driftzone des Halbleiterbauelements 1 enthalten. Die Dotierungskonzentration der ersten Haupt-Halbleiterregion 11 muss in der vertikalen Richtung v nicht unbedingt konstant sein. Beispielsweise kann die erste Haupt-Halbleiterregion 11 zumindest eine Sub-Region aufweisen, in der die Dotierungskonzentration der ersten Haupt-Halbleiterregion 11 in der vertikalen Richtung v ein lokales oder sogar ein globales Maximum aufweist, wobei sich "global" auf die gesamte erste Haupt-Halbleiterregion 11 bezieht. Das lokale oder globale Maximum kann von der Unterseite 102 beabstandet sein oder an der Unterseite 102 lokalisiert sein. Beispielsweise kann es sich bei einer derartigen Sub-Region um eine Feldstoppzone handeln, oder um eine Kontaktregion zur Verbesserung eines elektrischen Kontakts mit einer Elektrode, die auf dem Halbleiterkörper 100 angeordnet ist.
  • Wie gezeigt kann der pn-Übergang 15 im Wesentlichen parallel zu der Unterseite 102 verlaufen. Im Prinzip kann der Haupt-pn-Übergang 15 jedoch eine beliebige Gestalt aufweisen. In jedem Fall dient eine Randabschlussstruktur, die in der Randregion 120 wie nachfolgend ausführlich erläutert angeordnet ist, dazu, das Spannungssperrvermögen in der Randregion 120 zu verbessern, wenn sich der Haupt-pn-Übergang 15 in seinem Sperrzustand befindet, d. h., wenn der Haupt-pn-Übergang 15 durch eine Sperrspannung in Rückwärtsrichtung vorgespannt ist. Beispielsweise kann die Sperrspannung wenigstens 10 V oder wenigstens 100 V oder wenigstens 600 V oder wenigstens 1200 V oder wenigstens 3,3 kV betragen. Allerdings kann die Sperrspannung auch geringer sein.
  • Die Randregion weist eine erste Halbleiterzone 121 von einem ersten Leitungstyp auf. Optional kann die erste Halbleiterzone 121 eine Sub-Region der ersten Haupt-Halbleiterregion 11 darstellen und demgemäß den Leitungstyp der ersten Haupt-Halbleiterregion 11 aufweisen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der erste Leitungstyp "n". Alternativ könnte der erste Leitungstyp auch "p" sein.
  • In der Randregion 120 befindet sich auch eine Randabschlussstruktur mit wenigstens N Feldbegrenzungsstrukturen 50. N ist eine ganze Zahl mit N ≥ 1. Beispielsweise kann N wenigstens 3 oder wenigstens 5 oder wenigstens 10 oder wenigstens 15 sein. Jede der Feldbegrenzungsstrukturen 50 weist einen Feldring 10 auf, sowie einen in dem Halbleiterkörper 100 ausgebildeten Separationsgraben 20. Jeder der Feldringe 10 besitzt einen zweiten Leitungstyp (hier: p), der komplementär ist zum ersten Leitungstyp (hier: n) und bildet mit der ersten Halbleiterzone 121 einen pn-Übergang 25. Weiterhin umgibt jeder der Feldringe 10 die aktive Halbleiterregion 110. Für jede der Feldbegrenzungsstrukturen 50 ist der Separationsgraben 20 dieser Feldbegrenzungsstruktur 50 zwischen dem Feldring 10 der betreffenden Feldbegrenzungsstruktur 50 und der aktiven Halbleiterregion 110 angeordnet. Optional kann zwischen zwei beliebigen der Feldringe 10 des Halbleiterbauelements 1 zumindest einer der Separationsgräben 20 angeordnet sein. Ebenso optional können sich einer, mehr als einer oder jeder der Separationsgräben 20 von der Oberseite 101 hin zur Unterseite 102 in den Halbleiterkörper 100 erstrecken. Ebenso ist es möglich, dass eine, mehr als eine oder jede der Feldbegrenzungsstrukturen 50 mehr als einen Separationsgraben 20 aufweist.
  • Einer, mehr als einer oder jeder der Separationsgräben 20 kann teilweise oder vollständig mit zumindest einem von Folgenden gefüllt sein: einem Dielektrikum; polykristallinem Halbleitermaterial. Geeignete Dielektrika sind beispielsweise Siliziumoxid, Siliziumnitrid, High-K-Material oder dielektrische Materialien, die bei Raumtemperatur (20°C) fest sind. Geeignete polykristalline Halbleitermaterialien können un-dotiert oder dotiert sein.
  • Die Feldringe 10 können äquidistante oder nicht-äquidistante Abstände aufweisen. Im zuletzt genannten Fall, der in 2 gezeigt ist, sowie unter Betrachtung sämtlicher Feldringe 10 des Halbleiterbauelements 1 können die Abstände d10 zwischen benachbarten Feldringen 10 von der aktiven Halbleiterregion 120 hin zur lateralen Oberfläche 103 ansteigen. Die lateralen Breiten der Feldringe 10 können, wie in 2, gleich sein, oder ungleich. Optional kann der Abstand d10 zwischen einem ersten der Feldringe 10 und einem zweiten der Feldringe 10, zwischen denen kein weiterer Feldring 10 angeordnet ist, wenigstens 1 µm sein und/oder kleiner oder gleich 30 µm.
  • Alternativ oder zusätzlich kann für jedes Paar eines ersten der Feldringe 10 und eines zweiten der Feldringe 10 mit keinem weiteren zwischen dem ersten der Feldringe 10 und dem zweiten der Feldringe 10 angeordneten Feldring der Abstand d10 zwischen dem ersten der Feldringe 10 und dem zweiten der Feldringe 10 wenigstens 1 µm sein und/oder kleiner oder gleich 20 µm.
  • Ebenso optional können eine, mehr als eine oder sämtliche Feldbegrenzungsstrukturen 50 eine elektrisch leitende Feldplatte 30 aufweisen, die auf der Oberseite 101 angeordnet und mit dem Feldring 10 der betreffenden Feldbegrenzungsstruktur 50 elektrisch leitend verbunden ist. Dabei ist ein Dielektrikum 61 zwischen der Feldplatte 30 und der Oberseite 101 angeordnet. Ein Vorsprung der Feldplatte 30 erstreckt sich zu dem betreffenden Feldring 10 und kontaktiert diesen. Weiterhin kann eine Passivierungsschicht 62, beispielsweise ein Imid, derart auf der Oberseite 101 angeordnet sein, dass die Feldplatten 30 zwischen der Passivierungsschicht 62 und der Oberseite 101 angeordnet sind. Unabhängig davon, ob ein Feldring 10 elektrisch leitend mit einer Feldplatte 30 verbunden ist oder nicht, kann der Feldring 10 floatend sein.
  • Wie in 2 gezeigt, kann für eine, mehr als eine oder sämtliche Feldbegrenzungsstrukturen 50 des Halbleiterbauelements 1 der Feldring 10 der betreffenden Feldbegrenzungsstruktur 50 unmittelbar an den Separationsgraben 20 der betreffenden Feldbegrenzungsstruktur 50 angrenzen.
  • Alternativ oder zusätzlich kann für eine, mehr als eine oder jede der Feldbegrenzungsstrukturen 50 der pn-Übergang 25 dieser Feldbegrenzungsstruktur 50 an der Unterseite des Separationsgrabens 20 dieser Feldbegrenzungsstruktur 50 enden, was in 3 gezeigt ist.
  • Ebenso alternativ oder zusätzlich kann für eine, mehr als eine oder jede der Feldbegrenzungsstrukturen 50 der pn-Übergang 25 dieser Feldbegrenzungsstruktur 50 an einer Seitenwand des Separationsgrabens 20 dieser Feldbegrenzungsstruktur 50 enden, was in 4 gezeigt ist.
  • Wiederum alternativ oder zusätzlich kann, wie in 5 gezeigt, für eine, mehr als eine oder alle Feldbegrenzungsstrukturen 50 des Halbleiterbauelements 1 der Feldring 10 der betreffenden Feldbegrenzungsstruktur 50 von dem Separationsgraben 20 der betreffenden Feldbegrenzungsstruktur 50 beabstandet sein. Weiterhin ist es auch möglich, dass für eine oder einige der Feldbegrenzungsstrukturen 50 des Halbleiterbauelements 1 der Feldring 10 der betreffenden Feldbegrenzungsstruktur 50 unmittelbar an den Separationsgraben 20 der betreffenden Feldbegrenzungsstruktur 50 angrenzt, und dass für eine oder einige weitere der Feldbegrenzungsstrukturen der Feldring 10 der betreffenden Feldbegrenzungsstruktur 50 von dem Separationsgraben 20 der betreffenden Feldbegrenzungsstruktur 50 beanstandet ist.
  • Im Übrigen können die Halbleiterbauelemente 1 der 3, 4 und 5 dieselben Merkmale aufweisen wie das unter Bezugnahme auf 2 beschriebene Halbleiterbauelement 1.
  • 6 zeigt einen vergrößerten Abschnitt B des Halbleiterbauelements 1 gemäß 2, und 7 einen vergrößerten Abschnitt C des Halbleiterbauelements 1 gemäß 5. Einer, mehr als einer oder alle Separationsgräben 20 des Halbleiterbauelements 1, wie es unter Bezugnahme auf die vorangehenden Figuren beschrieben wurde, kann teilweise oder vollständig mit einem Dielektrikum 21, beispielsweise einem Siliziumoxid oder jedem anderen geeigneten Dielektrikum, gefüllt sein. Optional kann das Dielektrikum eine relative Dielektrizitätskonstante εr aufweisen, die größer ist als die relative Dielektrizitätskonstante von thermischem Siliziumoxid (3,9), z. B. eine Dielektrizitätskonstante εr von wenigstens 4 oder sogar von wenigstens 7.
  • Wie weiter in den 8 und 9 gezeigt ist, können die Oberflächen von einem, mehr als einem oder jedem der Separationsgräben 20 mit einer Schicht aus einem dielektrischem Material 211 beschichtet sein, und außerdem mit einem elektrisch leitenden Material 212 gefüllt sein, so dass das elektrisch leitende Material 212 den Halbleiterkörper 100 nicht unmittelbar kontaktiert. Bei dem dielektrischen Material 211 kann es sich ferner um eines der dielektrischen Materialien 21 handeln, die oben unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben wurden. Ein geeignetes elektrisch leitendes Material 22 ist beispielsweise Metall, oder dotiertes oder undotiertes polykristallines Halbleitermaterial, z. B. polykristallines Silizium.
  • Die unter Bezugnahme auf 8 beschriebene Anordnung unterscheidet sich von den unter Bezugnahme auf die 2 und 6 beschriebenen Anordnungen lediglich dadurch, dass in den Separationsgräben 20 auch eine elektrisch leitende Füllung angeordnet ist. Die Separationsgräben 20 grenzen außerdem unmittelbar an den betreffenden Feldring 10 an. Entsprechend unterscheidet sich die unter Bezugnahme auf die in 9 beschriebene Anordnung von den unter Bezugnahme auf die 3 und 7 beschriebenen Anordnungen lediglich dadurch, dass in den Separationsgräben 20 auch eine elektrisch leitende Füllung 212 angeordnet ist. Die Separationsgräben 20 sind ebenso von dem betreffenden Feldring 10 beabstandet.
  • Wie oben erläutert kann der Abstand d1 zwischen einem Separationsgraben 20 und dem Feldring 10 der betreffenden Feldbegrenzungsstruktur 50 null sein (2, 3, 4, 6 und 8), oder größer als null (4, 7 und 9).
  • Allgemein kann für eine, mehr als eine oder jede der Feldbegrenzungsstrukturen 50 des Halbleiterbauelements 1 der Abstand d1 zwischen dem Feldring 10 der Feldbegrenzungsstruktur 50 und dem Separationsgraben 20 derselben Feldbegrenzungsstruktur 50 kleiner oder gleich 3 µm sein.
  • Wenn ein Halbleiterbauelement 1 wenigstens eine Feldbegrenzungsstruktur 50 aufweist und der Separationsgraben 20 von dem Feldring 10 beabstandet ist (d. h. d1 > 0), kann ein Abschnitt der ersten Halbleiterzone 121 zwischen diesem Feldring 10 und dem Separationsgraben 20 angeordnet sein. Dabei kann sich der Abschnitt der ersten Halbleiterzone 121 bis zur Oberseite 101 erstrecken.
  • Gemäß den obigen Definitionen ist der Abstand d1 zwischen einem Separationsgraben 20 und dem nächsten von allen Feldringen 10 desselben Halbleiterbauelements 1 zu ermitteln, der den Separationsgraben 20 umgibt. In gleicher Weise kann ein Abstand d2 als Abstand zwischen diesem Separationsgraben 20 und dem nächstliegenden aller Feldringe 10, der von dem Separationsgraben 20 umgeben ist, des Halbleiterbauelements 1 definiert werden.
  • Bei der Untersuchung der Auswirkung der Separationsgräben 20 hat sich überraschend herausgestellt, dass es vorteilhaft ist, den Abstand d2 zwischen einem Separationsgraben 20 und dem nächstgelegenen Feldring 10, den der Separationsgraben 20 umgibt, größer ist als der Abstand d1 zwischen einem Separationsgraben 20 und dem nächstgelegenen Feldring 10, der den Separationsgraben 20 umgibt. In anderen Worten ist, wenn ein Separationsgraben 20 zwischen einem ersten der Feldringe 10 und einem zweiten der Feldringe 10 angeordnet ist, ohne dass ein weiterer Feldring zwischen dem ersten der Feldringe 10 und dem zweiten der Feldringe 10 angeordnet ist und wenn der zweite der Feldringe 10 zwischen der aktiven Halbleiterregion 110 und dem ersten der Feldringe 10 angeordnet ist (d. h. der erste der Feldringe 10 umgibt den zweiten der Feldringe 10), das Verhältnis zwischen einem ersten Abstand d1 zwischen dem Separationsgraben 20 und dem ersten der Feldringe 10 und einem zweiten Abstand d2 zwischen dem Separationsgraben 20 und dem zweiten der Feldringe 10 kleiner oder gleich 0,5 oder kleiner oder gleich 0,2 oder sogar kleiner oder gleich 0,01. Dasselbe Kriterium kann für mehr als einen oder sogar sämtliche Separationsgräben 20 des Halbleiterbauelements 1 gelten.
  • Bei allen Ausgestaltungen der Erfindung kann für ein Paar von Feldringen mit einem ersten Feldring 10 und einem zweiten Feldring 10, der den ersten Feldring 10 umgibt, ohne dass ein weiterer Feldring 10 zwischen dem ersten Feldring 10 und dem zweiten Feldring 10 angeordnet ist, ein und nur ein Separationsgraben 20 zwischen dem ersten Feldring 10 und dem zweiten Feldring 10 angeordnet sein. Dieses Kriterium kann für ein, mehr als ein oder jedes Paar benachbarter Feldringe 10 gelten.
  • Insbesondere wenn es sich bei dem Halbleiterbauelement 1 um ein durch ein Gate steuerbares Halbleiterbauelement mit einer oder mehreren Gateelektroden handelt, von denen jede in einem in dem Halbleiterkörper 100 ausgebildeten Gateelektrodengraben angeordnet ist, können die Gateelektrodengräben und die Separationsgräben 20 simultan in einem gemeinsamen Ätzschritt erzeugt werden. 10A zeigt einen Abschnitt eines Halbleiterbauelements 100, das eine Zellstruktur mit einer Anzahl von Transistorzellen aufweist, die in der aktiven Halbleiterregion 120 ausgebildet sind.
  • In der aktiven Halbleiterregion 120 weist der Halbleiterkörper 100 eine Driftregion 11 von einem ersten Leitungstyp auf, eine Bodyregion 12 von einem zweiten Leitungstyp, eine Bodykontaktregion 13, die ebenfalls den zweiten Leitungstyp aufweist, die aber eine Dotierungskonzentration aufweist, die höher ist als die der Bodyregion 12, und eine Sourceregion 14, die den ersten Leitungstyp aufweist, die aber eine Dotierungskonzentration aufweist, die höher ist als die der Driftregion 11. Der Haupt-pn-Übergang 15 ist zwischen der Driftregion 11 und der Bodyregion 12 ausgebildet. Eine weitere Halbleiterregion 16 ist auf der Seite der Driftzone 11 angeordnet, die der Oberseite 101 abgewandt ist. Im Fall eines IGBTs ist die weitere Halbleiterregion 16 eine Kollektorregion, die den zweiten Leitungstyp aufweist, und im Fall eines MOSFETs ist die weitere Halbleiterregion 16 eine Drainregion, die den ersten Leitungstyp aufweist. In beiden Fällen ist die Dotierungskonzentration der weiteren Halbleiterregion größer als die der Driftzone 11.
  • Soweit es sich bei einem hierin beschriebenen Halbleiterbauelement 1 um einen durch ein Gate steuerbaren Transistor handelt, können die Dotierungskonzentrationen der Kollektor- oder Drainregion 16 und der Source- oder Emitterregion 14 beispielsweise in einem Bereich zwischen 1019cm–3 und 1021cm–3 liegen. Die Dotierungskonzentration der Driftregion 11 kann beispielsweise in einem Bereich von 1013cm–3 und 2·1017cm–3 liegen, und die Dotierungskonzentration der Bodyregion 12 kann beispielsweise in einem Bereich zwischen 1016cm–3 und 1018cm–3 liegen.
  • Jede Transistorzelle weist eine Gateelektrode 131 auf, die in einem in dem Halbleiterkörper 100 ausgebildeten Gateelektrodengraben 132 angeordnet ist. Die Gateelektroden 131 sind elektrisch miteinander verbunden und außerdem an eine Gatesteuerelektrode 73 angeschlossen. Die Gateelektrode 73 ist auf herkömmliche Weise auf dem Halbleiterkörper 100 angeordnet.
  • Optional kann in jedem der Gateelektrodengräben 132 eine Feldelektrode 134 zwischen der Unterseite 102 und der in demselben Gateelektrodengraben 132 angeordneten Gateelektrode 131 angeordnet sein. Die Feldelektroden 134 sind elektrisch miteinander verbunden und außerdem elektrisch an eine gemeinsame erste Hauptelektrode 71 angeschlossen, die, wenn es sich bei dem Halbleiterbauelement 1 um einen MOSFET handelt, eine Sourceelektrode S ist, oder, wenn es sich bei dem Halbleiterbauelement 1 um einen IGBT handelt, eine Emitterelektrode E ist. Die erste Hauptelektrode 71 kann auf der Oberseite 101 angeordnet sein, mit einer dielektrischen Schicht 61, die zwischen der ersten Hauptelektrode 71 und der Oberseite 101 angeordnet ist. Ein Vorsprung 711 der ersten Hauptelektrode 71 durchdringt die dielektrische Schicht 61 und erstreckt sich in den Halbleiterkörper 100 hinein, wo er die Bodykontaktregion 13 elektrisch kontaktiert. Eine zweite Hauptelektrode 72 kann auf der Unterseite 102 angeordnet sein, wo sie die weitere Halbleiterregion 16 elektrisch kontaktiert. Die zweite Hauptelektrode 72 ist im Fall eines MOSFETs eine Drainelektrode D, oder im Fall eines IGBTs eine Kollektorelektrode C.
  • In jedem der Gateelektrodengräben 132 isoliert ein Gategrabendielektrikum 133 die betreffende Gateelektrode 131 elektrisch von dem Halbleiterkörper 100. Wenn außerdem eine Feldelektrode 134 in dem Graben angeordnet ist, verhindert das Gategrabendielektrikum 133, dass die Feldelektrode 134 den Halbleiterkörper 100 unmittelbar kontaktiert. Es wird darauf hingewiesen, dass das Gategrabendielektrikum 133 in verschiedenen aufeinander folgenden Schritten erzeugt werden kann und deshalb aus verschiedenen Abschnitten zusammengesetzt sein kann.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung können die Separationsgräben 20 und die Gateelektroden 132 simultan in einem gemeinsamen Ätzschritt verwendet werden, der schematisch in 10B gezeigt ist, welche das Halbleiterbauelement 1 gemäß 10A während dessen Herstellung zeigt. Wie 10B zu entnehmen ist, ist eine Maskenschicht 80, die Öffnungen 81 aufweist, auf der Oberseite angeordnet. Die Maskenschicht 80 wird dazu verwendet, die Gateelektrodengräben 132 und die Separationsgräben 20 simultan in einem gemeinsamen Ätzschritt zu ätzen. Wie anhand von Pfeilen veranschaulicht ist, kann es sich bei dem Ätzverfahren um ein anisotropes Ätzverfahren handeln, beispielsweise RIE (reaktives Ionenätzen). Während des gemeinsamen Ätzschrittes sind die Tiefen t132 der Gateelektrodengräben 132 und die Tiefen t20 der Separationsgräben 20 identisch oder nahezu identisch. Unterschiedliche Tiefen können auftreten, wenn zwischen den Weiten der Gateelektrodengräben 132 und den Weiten der Separationsgräben 20 größere Unterschiede bestehen (d. h. zwischen den Weiten der Öffnungen 81 zum Ätzen der Gateelektroden 132 und den Weiten der Öffnungen 81 zum Ätzen der Separationsgräben 20). Bei einem durch ein Gate steuerbaren Transistorbauelement der vorliegenden Erfindung kann die Tiefe t132 der Gateelektrodengräben 132 im Bereich des 0,70-fachen bis 1,30-fachen der Tiefe t20 der Separationsgräben 20 liegen.
  • Wie in den 10A und 10B außerdem dargestellt ist, erstreckt sich der pn-Übergang 25 zwischen einem Feldring 10 und der ersten Halbleiterzone 121 von der Oberseite 101 in den Halbleiterkörper 100 bis zu einer maximalen Tiefe t25. Optional kann die maximale Tiefe t25 des pn-Übergangs 25 einer Feldbegrenzungsstruktur 50 zumindest das 0,1-fache und/oder weniger als das 3-fache der Tiefe t20 des Separationsgrabens 20 dieser Feldbegrenzungsstruktur 50 sein. Dieses Kriterium kann für eine, mehr als eine oder alle Feldbegrenzungsstrukturen 50 des Halbleiterbauelements 1 gelten. Daher kann dieses Kriterium nicht nur für Transistoren gelten, sondern für jedes beliebige Halbleiterbauelement 1 der vorliegenden Erfindung.
  • Hinsichtlich der verschiedenen in der vorliegenden Beschreibung erwähnten Tiefen t20, t25 und t132 wird darauf hingewiesen, dass alle diese Tiefen in Bezug auf die Oberseite 101 zu messen sind.
  • 11 ist eine Draufsicht auf ein Halbleiterbauelement 1 gemäß 1B, das als durch ein Gate steuerbares Halbleiterbauelement ausgebildet ist und das optional eine Struktur aufweisen kann, wie sie unter Bezugnahme auf die vorangehenden Figuren beschrieben wurde. 11 zeigt die erste Hauptelektrode 71, die oberhalb der aktiven Halbleiterregion 110 auf der Oberseite 101 angeordnet ist, die Gateelektrode 73, die auf der Oberseite 101 angeordnet ist, sowie einige Feldplatten 30, die sowohl die erste Hauptelektrode 71 als auch die Gateelektrode 73 umgeben und die ebenfalls auf der Oberseite 101 angeordnet sind.
  • Trotz dem verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, wird für einen Fachmann deutlich, dass verschiedenste Änderungen bzw. Modifikationen gemacht werden können, um manche der Vorteile der Erfindung zu erreichen, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen. Es ist zudem für einen Fachmann klar, dass Komponenten, welche dieselbe Funktion erfüllen entsprechend substituiert werden können. Es bleibt zu erwähnen, dass Merkmale, die in Bezug auf eine spezifische Figur erläutert wurden, mit Merkmalen aus anderen Figuren kombiniert werden können, auch wenn dies nicht explizit erwähnt wurde.
  • In der vorangehenden Beschreibung verwendete Ausdrücke wie "nachfolgend", "dann", "folgend", etc. sollen lediglich zum Ausdruck bringen, dass ein bestimmter Schritt später ausgeführt wird als ein vorhergehender Schritt. Nichtsdestotrotz können nach dem vorhergehenden Schritt und vor dem bestimmten Schritt ein oder mehr zusätzliche Schritte ausgeführt werden.

Claims (25)

  1. Halbleiterbauelement, das aufweist: einen Halbleiterkörper (100), der eine Unterseite (102), eine der Unterseite (102) entgegengesetzte Oberseite (102) und eine laterale Oberfläche (103) aufweist; eine in dem Halbleiterkörper (100) ausgebildete aktive Halbleiterregion (110); eine Randregion (120), die die aktive Halbleiterregion (110) umgibt; eine erste Halbleiterzone (121), die in der Randregion (120) ausgebildet ist, wobei die erste Halbleiterzone (121) einen ersten Leitungstyp (n) aufweist; und eine Randabschlussstruktur, die in der Randregion (120) ausgebildet ist und die wenigstens N Feldbegrenzungsstrukturen (50) aufweist, wobei jede der Feldbegrenzungsstrukturen (50) einen Feldring (10) aufweist, sowie einen in dem Halbleiterkörper (100) ausgebildeten Separationsgraben (20), wobei: – N ≥ 1; – jeder der Feldringe (10) einen zum ersten Leitungstyp (n) komplementären zweiten Leitungstyp (p) aufweist und mit der ersten Halbleiterzone (121) einen pn-Übergang (25) bildet; – jeder der Feldringe (10) die aktive Halbleiterregion (110) umgibt; und – für jede der Feldbegrenzungsstrukturen (50) der Separationsgraben (20) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) zwischen dem Feldring (10) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) und der aktiven Halbleiterregion (110) angeordnet ist.
  2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, bei dem für jede der Feldbegrenzungsstrukturen (50) der Feldring (10) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) den Separationsgraben (20) derselben Feldbegrenzungsstruktur (50) umgibt.
  3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, bei dem sich einer, mehr als einer oder jeder der Separationsgräben (20) von der Oberseite (101) in den Halbleiterkörper (100) erstreckt.
  4. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem einer, mehr als einer oder jeder der Separationsgräben (20) mit zumindest einem von Folgendem gefüllt ist: einem Dielektrikum; und polykristallinem Halbleitermaterial.
  5. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem für eine, mehr als eine oder jede der Feldbegrenzungsstrukturen (50) der Feldring (10) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) unmittelbar an den Separationsgraben (20) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) angrenzt.
  6. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, für das zumindest eines der folgenden Merkmale gilt: für eine, mehr als eine oder jede der Feldbegrenzungsstrukturen (50) der Feldring (10) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) von dem Separationsgraben (20) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) beabstandet ist; für eine, mehr als eine oder jede der Feldbegrenzungsstrukturen (50) der zwischen der ersten Halbleiterzone (121) und dem Feldring (10) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) ausgebildete pn-Übergang (25) an der Unterseite des Separationsgrabens (20) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) endet; und für eine, mehr als eine oder jede der Feldbegrenzungsstrukturen (50) der zwischen der ersten Halbleiterzone (121) und dem Feldring (10) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) ausgebildete pn-Übergang (25) an einer Seitenwand des Separationsgrabens (20) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) endet.
  7. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem für eine, mehr als eine oder jede der Feldbegrenzungsstrukturen (50) ein Abstand (d1) zwischen dem Feldring (10) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) und dem Separationsgraben (20) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) kleiner ist als 3 µm.
  8. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem ein Abstand (d1) zwischen einem ersten der Feldringe (10) und einem zweiten der Feldringe (10) mit keinem weiteren zwischen dem ersten der Feldringe (10) und dem zweiten der Feldringe (10) angeordneten Feldring zumindest eines von Folgendem ist: wenigstens 1 µm; und kleiner oder gleich 30 µm.
  9. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem für jedes Paar aus einem ersten der Feldringe (10) und einem zweiten der Feldringe (10) mit keinem weiteren zwischen dem ersten der Feldringe (10) und dem zweiten der Feldringe (10) angeordneten Feldring, der Abstand (d10) zwischen dem ersten der Feldringe (10) und dem zweiten der Feldringe (10) kleiner oder gleich 20 µm ist.
  10. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem für eine, mehr als eine oder jede der Feldbegrenzungsstrukturen (50) gilt: der Feldring (10) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) ist von dem Separationsgraben (20) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) beabstandet; und ein Abschnitt der ersten Halbleiterzone (121) ist zwischen dem Feldring (10) und dem Separationsgraben (20) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) angeordnet.
  11. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem: einer der Separationsgräben (20) zwischen einem ersten der Feldringe (10) und einem zweiten der Feldringe (10) angeordnet ist, wobei kein weiterer Feldring zwischen dem ersten der Feldringe (10) und dem zweiten der Feldringe (10) angeordnet ist; der erste Feldring (10) den einen der Separationsgräben (20) umgibt und der eine der Separationsgräben (20) den zweiten Feldring (10) umgibt; und das Verhältnis (d1/d2) zwischen einem ersten Abstand (d1) zwischen dem einen der Separationsgräben (20) und dem ersten der Feldringe (10) und einem zweiten Abstand (d2) zwischen dem einen der Separationsgräben (20) und dem zweiten der Feldringe (10) ist kleiner als 0,5 oder kleiner als 0,2 oder kleiner als 0,01.
  12. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem für eine, mehr als eine oder jede der Feldbegrenzungsstrukturen (50) der pn-Übergang (25) des Feldrings (10) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) und der ersten Halbleiterzone (121) weite eine maximale Übergangstiefe (t25) auf und der Separationsgraben (20) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) weist eine Grabentiefe (t20) auf, und wobei von Folgendem wenigstens eines gilt: die maximale Übergangstiefe (t25) beträgt wenigstens das 0,1-fach der Grabentiefe (t20) auf, und die maximale Übergangstiefe (t25) ist kleiner als das 3-fach der Grabentiefe (t20) auf.
  13. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem für jedes Paar aus einer ersten der Feldbegrenzungsstrukturen (50) und einer zweiten der Feldbegrenzungsstrukturen (50), bei dem die zweite der Feldbegrenzungsstrukturen (50) zwischen der ersten der Feldbegrenzungsstrukturen (50) und der aktiven Halbleiterregion (110) angeordnet ist, ein Abstand (d1) zwischen dem Feldring (10) der ersten der Feldbegrenzungsstrukturen (50) und dem Separationsgraben (20) der ersten der Feldbegrenzungsstrukturen (50) kleiner; oder kleiner oder gleich einem Abstand (d2) zwischen dem Feldring (10) der zweiten der Feldbegrenzungsstrukturen (50) und dem Separationsgraben (20) der zweiten der Feldbegrenzungsstrukturen.
  14. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem N wenigstens 3, wenigstens 5, wenigstens 10 oder wenigstens 15 ist.
  15. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem einer, mehr als einer oder jeder der Separationsgräben (20) mit zumindest einem von Folgendem gefüllt ist: einem Dielektrikum; und einem Metall oder einem polykristallinem Halbleitermaterial (22).
  16. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem einer, mehr als einer oder jeder der Feldringe (10) floatend ist.
  17. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem eine, mehr als eine oder jede der Feldbegrenzungsstrukturen (50) eine elektrisch leitende Feldplatte (30) aufweist, die auf der Oberseite (101) angeordnet und mit dem Feldring (10) derselben Feldbegrenzungsstruktur elektrisch leitend verbunden ist.
  18. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem eine, mehr als eine oder jede der Feldbegrenzungsstrukturen (50) eine elektrisch leitende Feldplatte (30) aufweist, die auf der Oberseite (101) angeordnet und von dem Feldring (10) derselben Feldbegrenzungsstruktur elektrisch isoliert ist.
  19. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Halbleiterbauelement (1) eines von Folgendem ist: ein IGFET (Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate), ein MOSFET (Metalloxide-Feldeffekttransistor), ein IGBT (Bipolar-Transistor mit isoliertem Gate), ein JFET (Sperrschicht-Feldeffekttransistor) oder ein HEMT (Transistor mit hoher Elektronenbeweglichkeit), ein Thyristor, ein BJT (Bipolartransistor) oder eine Diode.
  20. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Halbleiterbauelement (1) ein durch ein Gate steuerbares Halbleiterbauelement ist, das wenigstens eine Gateelektrode (131) aufweist; jede Gateelektrode (131) in einem Gateelektrodengraben (132) angeordnet ist, der in der aktiven Bauelementregion (110) ausgebildet ist; und eine Tiefe (t132) des Gateelektrodengrabens (132) das 0,70-fache bis 1,30-fache einer Tiefe (t20) des Separationsgrabens (20) ist.
  21. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Halbleiterbauelement (1) eine Spannungssperrvermögen von wenigstens 10 V oder wenigstens 100 V oder wenigstens 600 V oder wenigstens 1200 V oder wenigstens 3,3 kV aufweist.
  22. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, das ferner aufweist: eine erste Hauptelektrode (71); eine zweite Hauptelektrode (72); eine Laststrecke zwischen der ersten Hauptelektrode (71) und der zweiten Hauptelektrode (72); und eine Steuerelektrode (73) zur Steuerung eines elektrischen Stroms durch die Laststrecke.
  23. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements (1), wobei das Verfahren aufweist: Bereitstellen eines Halbleiterkörpers (100), der eine Unterseite (102), eine der Unterseite (102) entgegengesetzte Oberseite (102) und eine laterale Oberfläche (103) aufweist; Erzeugen einer aktiven Halbleiterregion (110) in dem Halbleiterkörper (100); Erzeugen einer Randregion (120), die die aktive Halbleiterregion (110) umgibt, derart, dass die Randregion (120) eine erste Halbleiterzone (121) aufweist, die einen ersten Leitungstyp (n) aufweist; und Erzeugen von wenigsten N Feldbegrenzungsstrukturen (50) in der Randregion (120) derart, dass jede der Feldbegrenzungsstrukturen (50) sowohl einen Feldring (10) aufweist, als auch einen in dem Halbleiterkörper (100) ausgebildeten Separationsgraben (20), wobei: – N ≥ 1; – jeder der Feldringe (10) einen zum ersten Leitungstyp (n) entgegengesetzten zweiten Leitungstyp (p) aufweist und mit der ersten Halbleiterzone (121) einen pn-Übergang (25) bildet; – jeder der Feldringe (10) die aktive Halbleiterregion (110) umgibt; und – für jede der Feldbegrenzungsstrukturen (50) der Separationsgraben (20) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) zwischen dem Feldring (10) dieser Feldbegrenzungsstruktur (50) und der aktiven Halbleiterregion (110) angeordnet ist.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem: das Halbleiterbauelement (1) ein durch ein Gate steuerbares Halbleiterbauelement ist, das wenigstens eine Gateelektrode (131) aufweist, wobei jede Gateelektrode (131) in einem Gateelektrodengraben (132) angeordnet ist, der in der aktiven Bauelementregion (110) ausgebildet ist; und jeder der Gateelektrodengräben (132) und jeder der Separationsgräben (20) gleichzeitig ein einem gemeinsamen Ätzschritt erzeugt werden.
  25. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem, nachdem der Ätzschritt beendet ist, eine Tiefe (t132) der Gateelektrodengräben (132) das 0,70-fache bis 1,30-fache einer Tiefe (t20) der Separationsgräben (20) aufweist.
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