DE102015202764B4 - Verfahren zur Herstellung einer Graben-Halbleitervorrichtung mit einem Isolierblock in einem Halbleitergraben und Halbleitervorrichtung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Graben-Halbleitervorrichtung mit einem Isolierblock in einem Halbleitergraben und Halbleitervorrichtung Download PDF

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Abstract

Verfahren (2) zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung (1), wobei das Verfahren (2) umfasst:- Bereitstellen (20) eines Halbleiterkörpers (10) mit einer Vorderseite (101);- Bilden (21) einer Maske (12) an der Vorderseite (101);- Erzeugen (22) zumindest einer Öffnung (121) in der Maske (12), wobei die Öffnung (121) einen Teil der Vorderseite (101) freilegt;- Erzeugen (23), unterhalb der zumindest einen Öffnung (121), zumindest eines Grabens (13), der sich in den Halbleiterkörper (10) erstreckt, wobei der Graben (13) zumindest eine Seitenwand (137) und einen Grabenboden (136) aufweist;- Erzeugen (24), während die Maske (12) an der Vorderseite (101) angeordnet ist, einer Isolierschicht (138), die den Grabenboden (136) und die zumindest eine Seitenwand (137) bedeckt, wobei das Erzeugen (24) der Isolierschicht (138) ein Aufwachsen eines thermischen Oxids am Grabenboden (136) und an der zumindest einen Seitenwand (137) umfasst;- Abscheiden (25) einer Abstandhalterschicht (14) auf der Isolierschicht (138), wobei die Abstandhalterschicht (14) ein erstes Elektrodenmaterial umfasst;- Entfernen (26) der Abstandhalterschicht (14) von zumindest einem Teil der Isolierschicht (138), der den Grabenboden (136) bedeckt;- Füllen (27) zumindest eines Teils des Grabens (13) mit einem Isoliermaterial;- Entfernen (28) nur eines Teils des Isoliermaterials, der seitlich durch die Abstandhalterschicht (14) begrenzt ist, so dass ein Isolierblock (4) im Graben (13) entsteht;- Füllen (29) zumindest eines Teils des Grabens (13) mit einem zweiten Elektrodenmaterial, so dass eine Elektrode (130-2) im Graben (13) gebildet wird.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Diese Patentschrift betrifft Ausführungsformen eines Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung und Ausführungsformen einer Halbleitervorrichtung, zum Beispiel Ausführungsformen eines JFET, eines MOSFET, eines IGBT und dergleichen. Insbesondere betrifft diese Patentschrift Ausführungsformen einer Halbleitervorrichtung, die eine Gate-Elektrode im Inneren eines Grabens umfassen, wobei die Gate-Elektrode von einem Halbleiterkörper durch eine Isolierschicht isoliert ist, wie auch Ausführungsformen eines Verfahrens zur Fertigung solcher Produkte.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Viele Funktionen moderner Vorrichtungen in Kraftfahrzeug-, Verbraucher- und industriellen Anwendungen, wie ein Umwandeln elektrischer Energie und Antreiben eines Elektromotors oder einer Elektromaschine, beruhen auf Halbleitervorrichtungen. Zum Beispiel werden Sperrschicht-Feldeffekttransistoren (Junction Gate Field-Effect Transistors - JFETs), Metalloxid-Halbleiter Feldeffekttransistoren (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistors - MOSFETs) und bipolare Transistoren mit isoliertem Gate (Insulated Gate Bipolar Transistors - IGBTs) für verschiedene Anwendungen verwendet, einschließlich, ohne aber darauf beschränkt zu sein, Schalter in Stromversorgungen und Leistungswandlern.
  • Viele solcher Halbleitervorrichtungen weisen eine vertikale Struktur auf. Beispielsweise können sie zum Umschalten von Strömen und/oder Spannungen zwischen einem Source- oder einem Emitteranschluss an einer Vorderseite und einem Drain- oder Kollektoranschluss an einer Rückseite eines Halbleiterkörpers konfiguriert sein. Ein Steuern des Umschaltens kann durch eine Gate-Elektrode erreicht werden, die zum Empfangen eines Steuersignals von außerhalb der Halbleitervorrichtung angeordnet ist.
  • Zum Beispiel ist die Gate-Elektrode solcher vertikaler Halbleitervorrichtungen zumindest teilweise im Inneren eines Grabens gelegen, der sich in den Halbleiterkörper erstreckt. Die Gate-Elektrode kann durch eine Isolierschicht, wie eine Oxidschicht, vom Halbleiterkörper isoliert sein.
  • Aus der US 7 371 641 B2 ist ein Herstellungsverfahren für ein Leistungshalbleiterbauelement bekannt, bei welchem eine T-förmige Feldelektrode innerhalb eines Grabens erzeugt wird.
  • Saxena und Kumar beschreiben ein Herstellungsverfahren für einen Leistungs-MOSFET, wobei eine Gate-Elektrode in einem Gate-Graben unter Verwendung von Abstandhalterschichten aus Polysilizium derart ausgeformt wird, dass eine Isolierschicht in einem mittleren Bereich des Gate-Grabenbodens eine größere Dicke aufweist als in Randbereichen des Gate-Grabenbodens (IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. 59, No. 3, 738-744, March 2012).
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung präsentiert. Das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Halbleiterkörpers mit einer Vorderseite; Bilden einer Maske an der Vorderseite; Erzeugen zumindest einer Öffnung in der Maske, wobei die Öffnung die Vorderseite freilegt; Erzeugen, unterhalb der zumindest einen Öffnung, zumindest eines Grabens, der sich in den Halbleiterkörper erstreckt, wobei der Graben zumindest eine Seitenwand und einen Grabenboden aufweist; Erzeugen, während die Maske an der Vorderseite angeordnet ist, einer Isolierschicht, die den Grabenboden und die zumindest eine Seitenwand bedeckt, wobei das Erzeugen der Isolierschicht ein Aufwachsen eines thermischen Oxids am Grabenboden und an der zumindest einen Seitenwand umfasst; Abscheiden einer Abstandhalterschicht auf der Isolierschicht, wobei die Abstandhalterschicht ein erstes Elektrodenmaterial umfasst; Entfernen der Abstandhalterschicht von zumindest einem Teil der Isolierschicht, der den Grabenboden bedeckt; Füllen zumindest eines Teils des Grabens mit einem Isoliermaterial; Entfernen nur eines Teils des Isoliermaterials, der seitlich durch die Abstandhalterschicht begrenzt ist, so dass ein Isolierblock im Graben entsteht; und Füllen zumindest eines Teils des Grabens mit einem zweiten Elektrodenmaterial, so dass eine Elektrode im Graben gebildet wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein anderes Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung präsentiert. Das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Halbleiterkörpers mit einer Vorderseite; Bilden einer Maske an der Vorderseite; Erzeugen zumindest einer Öffnung in der Maske, wobei die Öffnung die Vorderseite freilegt; Erzeugen, unterhalb der zumindest einen Öffnung, zumindest eines Grabens, der sich in den Halbleiterkörper erstreckt, wobei der Graben zumindest eine Seitenwand und einen Grabenboden aufweist; seitliches Zurücknehmen der Maske von einem Rand des Grabens um einen Abstand; Abscheiden einer Isolierschicht, welche die Maske, einen Teil der Vorderseite des Halbleiterkörpers, wo die Maske seitlich zurückgenommen worden ist, den Grabenboden und die zumindest eine Seitenwand bedeckt; Abscheiden einer Abstandhalterschicht auf der Isolierschicht, wobei die Abstandhalterschicht ein erstes Elektrodenmaterial umfasst; Entfernen der Abstandhalterschicht von zumindest einem Teil der Isolierschicht, der den Grabenboden bedeckt; Füllen zumindest eines Teils des Grabens mit einem Isoliermaterial; Entfernen nur eines Teils des Isoliermaterials, der seitlich durch die Abstandhalterschicht begrenzt ist, so dass ein Isolierblock im Graben entsteht; und Füllen zumindest eines Teils des Grabens mit einem zweiten Elektrodenmaterial, so dass eine Elektrode im Graben gebildet wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Halbleitervorrichtung präsentiert. Die Halbleitervorrichtung umfasst einen Halbleiterkörper, wobei der Halbleiterkörper eine Vorderseite und eine Rückseite hat, und einen Graben, der im Halbleiterkörper enthalten ist, wobei sich der Graben in den Halbleiterkörper entlang einer Erstreckungsrichtung erstreckt, die von der Vorderseite zur Rückseite weist. Der Graben umfasst eine Elektrodenstruktur und eine Isolierstruktur, wobei die Isolierstruktur die Elektrodenstruktur vom Halbleiterkörper isoliert und die Elektrodenstruktur zum Empfangen eines elektrischen Signals von außerhalb der Halbleitervorrichtung angeordnet ist. Die Elektrodenstruktur enthält eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode in Kontakt mit der ersten Elektrode, wobei die erste Elektrode ein erstes Elektrodenmaterial umfasst und die zweite Elektrode ein zweites Elektrodenmaterial umfasst, das sich vom ersten Elektrodenmaterial unterscheidet. Die erste Elektrode erstreckt sich im Vergleich zur zweiten Elektrode weiter entlang der Erstreckungsrichtung.
  • Fachleute auf dem Gebiet werden zusätzliche Merkmale und Vorteile beim Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung und beim Betrachten der beiliegenden Zeichnungen erkennen.
  • Figurenliste
  • Die Teile in den Figuren sind nicht unbedingt im Maßstab, da der Schwerpunkt vielmehr auf einer Veranschaulichung von Prinzipien der Erfindung liegt. Ferner bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugszeichen entsprechende Teile. In den Zeichnungen zeigt:
    • 1 schematisch Schritte eines Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß einer oder mehreren Ausführungsform(en);
    • 2 schematisch Schritte eines Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß einer oder mehreren Ausführungsform(en);
    • 3 schematisch einen Abschnitt eines vertikalen Querschnitts einer Halbleitervorrichtung gemäß einer oder mehreren Ausführungsform(en);
    • 4 schematisch einen Abschnitt eines vertikalen Querschnitts einer Halbleitervorrichtung gemäß einer oder mehreren Ausführungsform(en);
    • 5A schematisch einen Abschnitt eines vertikalen Querschnitts einer Halbleitervorrichtung, die mit einem Verfahren gemäß einer oder mehreren Ausführungsform(en) hergestellt werden kann;
    • 5B schematisch einen Abschnitt eines vertikalen Querschnitts einer Halbleitervorrichtung, die mit einem Verfahren gemäß einer oder mehreren Ausführungsform(en) hergestellt werden kann;
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Im Folgenden wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen eine Veranschaulichung spezieller Ausführungsformen dargestellt ist, in welchen die Erfindung ausgeführt werden kann.
  • In dieser Hinsicht kann richtungsbezogene Terminologie, wie „oben“, „unten“, „darunter“, „unterhalb“, „vorne“, „hinten“, „rückwärts“, „führend“, „nachlaufend“, usw., in Bezug auf die Ausrichtung der beschriebenen Figuren verwendet werden. Da Teile von Ausführungsformen in zahlreichen unterschiedlichen Ausrichtungen positioniert sein können, wird die richtungsbezogene Terminologie zur Veranschaulichung verwendet und ist in keiner Weise einschränkend. Es ist klar, dass andere Ausführungsformen verwendet werden können und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist daher nicht in einem einschränkenden Sinn zu verstehen und der Umfang der vorliegenden Erfindung ist durch die beiliegenden Ansprüche definiert.
  • Es wird nun im Einzelnen auf verschiedene Ausführungsformen Bezug genommen, von welchen ein oder mehrere Beispiel(e) in den Figuren dargestellt sind. Jedes Beispiel dient der Erklärung und ist nicht als Einschränkung der Erfindung gedacht. Zum Beispiel können Merkmale, die als Teil einer Ausführungsform dargestellt oder beschrieben sind, in Verbindung mit anderen Ausführungsformen verwendet werden, um eine weitere Ausführungsform zu erhalten. Die vorliegende Erfindung soll auch solche Abänderungen und Variationen enthalten. Die Beispiele sind in einer speziellen Sprache beschrieben, die nicht als Einschränkung des Umfangs der beiliegenden Ansprüche auszulegen ist. Die Zeichnungen sind nicht im Maßstab und dienen nur der Veranschaulichung. Der Deutlichkeit wegen sind dieselben Elemente oder Herstellungsschritte in den verschiedenen Zeichnungen mit denselben Bezugszeichen versehen, falls nichts anderes angegeben ist.
  • Der Begriff „horizontal“, wie in dieser Patentschrift verwendet, soll eine Ausrichtung im Wesentlichen parallel zu einer horizontalen Oberfläche eines Halbleitersubstrats oder eines Halbleiterkontaktbereichs oder einer Vorderseite eines Halbleiterkörpers beschreiben.
  • Der Begriff „vertikal“, wie in dieser Patentschrift verwendet, soll eine Ausrichtung beschreiben, die im Wesentlichen senkrecht zur horizontalen Oberfläche angeordnet ist, d.h., parallel zur normalen Richtung der Oberfläche des Halbleitersubstrats oder des Halbleiterkontaktbereichs oder der Vorderseite des Halbleiterkörpers.
  • Im Zusammenhang mit der vorliegenden Patentschrift soll der Begriff „in Kontakt“ beschreiben, dass eine direkte physische Verbindung zwischen zwei Elementen der entsprechenden Halbleitervorrichtung vorhanden ist; z.B. sollte ein Übergang zwischen zwei miteinander in Kontakt befindlichen Elementen kein weiteres Zwischenelement oder dergleichen enthalten.
  • Spezielle Ausführungsformen, die in dieser Patentschrift beschrieben sind, betreffen, ohne aber darauf beschränkt zu sein, Ausführungsformen einer Leistungshalbleitervorrichtung, wie einer Halbleitervorrichtung, die eine JFET-Struktur, eine MOSFET-Struktur oder eine IGBT Struktur umfasst.
  • Der Begriff „Leistungshalbleitervorrichtung“, wie in dieser Patentschrift verwendet, soll eine Halbleitervorrichtung auf einem einzelnen Chip mit hohem Spannungsblockierungs- und -umschaltvermögen und/oder hohem Stromführungs- und -umschaltvermögen beschreiben. Mit anderen Worten, Leistungshalbleitervorrichtungen sind für große Ströme, z.B. im Amperebereich, z.B. bis zu mehreren Ampere, und/oder große Spannungen, z.B. über 200 V, über 600 V und darüber, bestimmt.
  • Es ist jedoch klar, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf Leistungshalbleitervorrichtungen beschränkt ist. Zusätzlich oder alternativ zu Leistungshalbleitervorrichtungen können die hier offenbarten Vorrichtungen und Verfahren auch bei Niederspannungs-Halbleitervorrichtungen angewendet werden, zum Beispiel bei Halbleitervorrichtungen, die für eine Spannung von nicht mehr als 10 V, nicht mehr als 25 V, nicht mehr als 100 V oder nicht mehr als 200 V geeignet sind.
  • 1 zeigt schematisch Schritte eines Verfahrens 2 zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung 1 gemäß einer oder mehreren Ausführungsform(en). Das Verfahren 2 kann mehrere Schritte umfassen, von welchen zumindest einige in 1 in schematischen Zeichnungen eines Abschnitts eines vertikalen Querschnitts dargestellt sind, welche die Halbleitervorrichtung 1 in einem entsprechenden speziellen Herstellungszustand beispielhaft zeigen:
  • In einem ersten Schritt 20 wird ein Halbleiterkörper 10 mit einer Vorderseite 101 bereitgestellt. In einer Ausführungsform weist der Halbleiterkörper 10 ein Halbleiterkörpermaterial wie Silizium (Si) oder Siliziumcarbid (SiC) auf. Zum Beispiel kann der Halbleiterkörper 10 ein Teil eines Silizium(Si)-Wafers oder eines Siliziumcarbid-(SiC)-Wafers sein.
  • In einem nächsten Schritt 21 wird eine Maske 12 an der Vorderseite 101 gebildet. Beispielsweise kann das Bilden der Maske 12 ein Abscheiden zumindest eines von Siliziumdioxid (SiO2) und Siliziumnitrid (Si3N4) an der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers 10 umfassen. In einer Ausführungsform ist die Maske 12 eine Hartmaske.
  • In einem folgenden Schritt 22 kann die Maske 12 durch Erzeugen einer Öffnung 121 in der Maske 12, z.B. mit einem lithografischen Verfahren, strukturiert werden. Die Öffnung 121 kann einen Teil der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers 10 freilegen.
  • In einem Schritt 23 wird ein Graben 13, der sich in den Halbleiterkörper 10 erstreckt, unterhalb der Öffnung 121 erzeugt. Zum Beispiel kann das Erzeugen des Grabens 13 durch einen anisotropen Ätzprozess erreicht werden, wobei die Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers 10 durch die Maske 12 geschützt ist, mit Ausnahme eines Teils unterhalb der Öffnung 121 der Maske 12. Der erzeugte Graben 13 hat zumindest eine Seitenwand 137 und einen Grabenboden 136.
  • Gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsform weist der Graben 13 zwei im Wesentlichen vertikal ausgerichtete Seitenwände 137 auf und der Grabenboden 136 ist im Wesentlichen horizontal ausgerichtet, z.B. im Wesentlichen senkrecht zu den Seitenwänden 137.
  • Zum Beispiel weist der Graben 13 eine Breite von weniger als 300 nm, wie weniger als 200 nm auf; d.h., der Abstand zwischen den zwei Seitenwänden 137 kann weniger als 300 nm oder weniger als 200 nm betragen.
  • In einem nächsten Schritt 24 wird eine Isolierschicht 138 erzeugt, die den Grabenboden 136 und die Seitenwände 137 bedeckt, während die Maske 12 an der Vorderseite 101 angeordnet ist, wobei das Erzeugen ein Aufwachsen eines thermischen Oxids am Grabenboden 136 und an den Seitenwänden 137 umfassen kann. Zum Beispiel kann dadurch im Wesentlichen vermieden werden, dass die Isolierschicht 138 auch an der Vorderseite 101 erzeugt wird.
  • Das Verfahren 2 kann ferner in einem anschließenden Schritt 25 ein Abscheiden einer Abstandhalterschicht 14 auf der Isolierschicht 138 umfassen, wobei die Abstandhalterschicht 14 ein erstes Elektrodenmaterial umfasst. Zum Beispiel kann zumindest eines von Polysilizium, Metall und einem Metallsilicid als das erste Elektrodenmaterial verwendet werden.
  • Zum Beispiel bedeckt die Abstandhalterschicht 14 auch Teile der Maske 12.
  • Anschließend wird in einem Schritt 26 die Abstandhalterschicht 14 von zumindest einem Teil der Isolierschicht 138, der den Grabenboden 136 bedeckt, entfernt. Beispielweise kann das Entfernen der Abstandhalterschicht 14 von dem Teil der Isolierschicht 138, der den Grabenboden 136 bedeckt, einen anisotropen Ätzprozess, wie einen plasmagestützten Ätzprozess, enthalten. Zum Beispiel kann ein reaktiver lonenstrahl-Ätzprozess verwendet werden.
  • Zum Beispiel wird das Entfernen der Abstandhalterschicht 14 von zumindest dem Teil der Isolierschicht 138, der den Grabenboden 136 bedeckt (siehe Schritt 26), ausgeführt, während gleichzeitig Teile der Abstandhalterschicht 14 zurückbleiben, die sich entlang Teilen der Isolierschicht 138 erstrecken, die die Seitenwände 137 bedeckt.
  • Ferner kann das Verfahren 2 einen Schritt 27 umfassen, in dem zumindest ein Teil des Grabens 13 mit einem Isoliermaterial gefüllt wird. Zum Beispiel kann ein Füllen des Teils des Grabens 13 mit dem Isoliermaterial ein Abscheiden von Siliziumdioxid (SiO2) enthalten. In einer Ausführungsform, kann ein Abscheiden von Tetraethylorthosilicat (TEOS) angewendet werden, um das Füllen auszuführen. Weitere Beispiele für das Isoliermaterial sind ein hochdichtes Plasma(High Density Plasma - HDP)-Oxid, Siliziumnitrid oder Siliziumoxinitrid.
  • In einem weiteren Schritt 28 kann nur ein Teil des Isoliermaterials, der seitlich durch die Abstandhalterschichten 14 begrenzt ist, entfernt werden, so dass ein Isolierblock 4 im Graben 13 entsteht. Zum Beispiel kann während eines solchen Entfernens des Isoliermaterials im Inneren des Grabens 13 die Isolierschicht 138 durch die Abstandhalterschicht 14 geschützt sein, wie in 1 dargestellt. Somit kann ein Entfernen des Isoliermaterials zum Beispiel einen anisotropen Ätzprozess, wie reaktives lonenstrahlätzen, oder einen Nassätzprozess umfassen, ohne die Isolierschicht 138 zu beschädigen.
  • Zumindest ein Teil des Grabens 13 wird dann in einem anschließenden Schritt 29 mit einem zweiten Elektrodenmaterial gefüllt, um eine Elektrode 130-2 im Graben 13 zu bilden. Zum Beispiel ist die Elektrode 130-2 über dem Isolierblock 4 angeordnet. Die Abstandhalterschicht 14 kann sich im Vergleich zur Elektrode 130-2 weiter entlang dem Graben 13 erstrecken. Ferner kann die Elektrode 130-2 mit den Abstandhalterschichten 14 neben der Isolierschicht 138, die die Seitenwände 137 bedeckt, in Kontakt sein.
  • Das erste und das zweite Elektrodenmaterial können unterschiedliche elektrische Leitfähigkeiten haben. Zum Beispiel kann die elektrische Leitfähigkeit des zweiten Elektrodenmaterials der Elektrode 130-2 höher sein als die elektrische Leitfähigkeit des ersten Elektrodenmaterials der Abstandhalterschichten 14.
  • In einer Ausführungsform ist die mittlere elektrische Leitfähigkeit der Abstandhalterschichten 14 geringer als die mittlere elektrische Leitfähigkeit der Elektrode 130-2.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das erste Elektrodenmaterial mit dem zweiten Elektrodenmaterial identisch sein. Somit kann die mittlere elektrische Leitfähigkeit der Abstandhalterschichten 14 mit der mittleren elektrischen Leitfähigkeit der Elektrode 130-2 identisch sein.
  • Ferner können die Elektrode 130-2 und die Abstandhalterschichten 14 eine Elektrodenstruktur bilden, wobei die Elektrodenstruktur 130 zum Empfangen eines elektrischen Signals, wie eines Steuersignals, von außerhalb der Halbleitervorrichtung 1 konfiguriert sein kann. Weitere optionale Eigenschaften der Elektrodenstruktur 130 werden in Bezug auf 3 bis 5B ausführlicher erklärt werden.
  • Zum Beispiel kann die Elektrode 130-2 als ein guter Leiter zum Transportieren des elektrischen Signals, z.B. in der Form einer Spannung und/oder eines Ladestroms, das von außerhalb der Halbleitervorrichtung 1 empfangen wird, entlang eines mittleren Teils des Grabens 13 dienen. In einer Ausführungsform ist die Elektrode 130-2 eine metallische Elektrode. Die Abstandhalterschichten 14, die das erste Elektrodenmaterial umfassen, können zum Empfangen des elektrischen Signals und zum Induzieren eines Kanals im Halbleiterkörper 10 entlang den Seitenwänden 137 des Grabens 13 konfiguriert sein. Zum Beispiel ist das erste Elektrodenmaterial ein Material, das für diesen Zweck geeignet ist, z.B. mit Blick auf eine Austrittsarbeit an der Isolierschicht 138, das ein Gate-Oxid sein kann. Zum Beispiel wird Polysilizium als das erste Elektrodenmaterial der Abstandhalterschichten 14 verwendet.
  • Nach dem Füllen zumindest des Teils des Grabens 13 mit einem zweiten Elektrodenmaterial kann das Verfahren 2 ferner einen Schritt 30 umfassen, in dem Teile des zweiten Elektrodenmaterials, der Maske 12, der Abstandhalterschichten 14, der Isolierschicht 138 und des Halbleiterkörpers 10 entfernt werden, z.B. bis zu einer gewissen Tiefe entlang einer vertikalen Erstreckungsrichtung des Grabens 13. Dieser Schritt kann zumindest einen von einem Ätzprozess, einem Polierprozess und einem chemisch-mechanischen Planarisierungs- (CMP) Prozess umfassen.
  • 2 zeigt schematisch Schritte eines anderen Verfahrens 3 zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung 1 gemäß einer oder mehreren Ausführungsform(en).
  • Das Verfahren 3 kann mehrere Schritte umfassen, von welchen zumindest einige in 2 durch Zeichnungen eines Abschnitts eines vertikalen Querschnitts dargestellt sind, die schematisch und beispielhaft die Halbleitervorrichtung 1 in einem entsprechenden speziellen Erzeugungszustand darstellen.
  • Das Verfahren 3 kann auch Schritte 20 bis 23 umfassen, die schematisch und beispielhaft in 1 dargestellt und wie oben beschrieben sind. Schritte 20 bis 23 sind jedoch in 2 nicht dargestellt.
  • Nach dem Erzeugen des Grabens 13 in Schritt 23 kann das Verfahren 3 einen Schritt 23-1 zum seitlichen Zurücknehmen der Maske 12 um einen Abstand d von einem Rand 139 des Grabens 13 umfassen. Zum Beispiel wird der Rand 139 durch obere Enden der Seitenwände 137 des Grabens 13 gebildet, wobei die oberen Enden eine Grabenöffnung ausbilden.
  • In einer Ausführungsform kann der Schritt 23-1 zum seitlichen Zurücknehmen der Maske 12 von einem Rand 139 des Grabens 13 ein Ausführen eines nasschemischen Ätzprozesses umfassen.
  • Der Abstand d kann ein Abstand in einer horizontalen Richtung sein, z.B. in einer Richtung im Wesentlichen parallel mit einer Oberfläche der Vorderseite 101 und/oder in einer Richtung im Wesentlichen parallel mit einer Normale einer Oberfläche der Seitenwände 137.
  • Ferner kann das seitliche Zurücknehmen einen Teil der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers 10 freilegen, auf dem die Maske 12 zuvor gebildet wurde.
  • Ein nächster Schritt 24-1 kann ein Abscheiden einer Isolierschicht 138 enthalten, die die Maske 12, den Teil der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers 10, wo die Maske 12 seitlich zurückgenommen wurde, den Grabenboden 136 und die Seitenwände 137 bedeckt. Zum Beispiel kann eine Dicke t der abgeschiedenen Isolierschicht 138 kleiner oder gleich dem Abstand d sein, wobei die Dicke t und der Abstand d entlang derselben Richtung bestimmt werden können, z.B. in eine Richtung im Wesentlichen in parallel mit einer Normale einer Oberfläche der Seitenwände 137.
  • In einer Ausführungsform wird das Abscheiden 24-1 einer Isolierschicht 138 so ausgeführt, dass eine horizontale Oberfläche 138-1 der Isolierschicht 138 erzeugt wird, wobei die horizontale Oberfläche 138-1 im Wesentlichen parallel mit einer Normale einer Oberfläche der Seitenwände 137 sein kann, wobei die horizontale Oberfläche 138-1 ferner Teile der Isolierschicht 138, die sich entlang den Seitenwänden 137 des Grabens 13 erstrecken, von oben bedecken kann, z.B. in einer vertikalen Richtung im Wesentlichen parallel mit einer Oberfläche der Seitenwände 137.
  • Zum Beispiel kann die horizontale Oberfläche 138-1 die Teile der Isolierschicht 138, die die Seitenwände 137 des Grabens 13 bedecken, von oben vollständig bedecken. Zum Beispiel kann in Schritt 24-1 beim Abscheiden der Isolierschicht 138 eine stufenförmige Struktur in dem Bereich erzeugt werden, wo die Maske 12 seitlich zurückgenommen 23-1 wurde, die die horizontale Oberfläche 138-1 und eine vertikale Oberfläche 138-2 der Isolierschicht 138 umfasst, wobei die stufenförmige Struktur im Wesentlichen der Kontur der Maske 12 und des Teils der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers 10, wo die Maske 12 seitlich zurückgenommen wurde 23-1, folgen kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Abscheiden 24-1 der Isolierschicht 138 ein Abscheiden eines Oxids, wie Siliziumdioxid. Ferner kann die Maske 12 dasselbe Material wie die Isolierschicht 138 umfassen.
  • Ähnlich der Ausführungsform des Verfahrens 2, das in 1 dargestellt ist, wird eine Abstandhalterschicht 14 in Schritt 25 auf der Isolierschicht 138 abgeschieden, wobei die Abstandhalterschicht 14 ein erstes Elektrodenmaterial umfasst. Ferner, wie oben erklärt wurde, kann eine Dicke w der abgeschiedenen Abstandhalterschicht 14 gleich oder größer einer Dicke t der abgeschiedenen Isolierschicht 138 sein, wobei die Dicke w der abgeschiedenen Abstandhalterschicht 14 und die Dicke t der abgeschiedenen Isolierschicht 138 entlang derselben Richtung bestimmt werden können, z.B. in einer Richtung im Wesentlichen parallel mit einer Normale einer Oberfläche der Seitenwände 137.
  • Zum Beispiel kann das Verfahren 3 ferner Schritte 26 bis 29 enthalten, die auf ähnliche oder gleiche Weise wie die Schritte 26 bis 29 ausgeführt werden, die zuvor in Bezug auf 1 beschrieben wurden.
  • Demgemäß wird in Schritt 26 die Abstandhalterschicht 14 von zumindest einem Teil der Isolierschicht 138 entfernt, der den Grabenboden 136 bedeckt.
  • Zum Beispiel kann das Entfernen 26 der Abstandhalterschicht 14 von zumindest einem Teil der Isolierschicht 138, der den Grabenboden 136 bedeckt, so ausgeführt werden, dass Teile der Abstandhalterschicht 14 verbleiben, die sich entlang Teilen der Isolierschicht 138 erstrecken, die die Seitenwände 137 bedecken.
  • Ferner kann das Entfernen 26 der Abstandhalterschicht 14 so ausgeführt werden, dass Teile der Abstandhalterschicht 14 verbleiben, die die horizontale Oberfläche 138-1 der Isolierschicht 138 von oben bedecken.
  • Beispielweise kann das Entfernen der Abstandhalterschicht 14 von dem Teil der Isolierschicht 138, der den Grabenboden 136 bedeckt, einen anisotropen Ätzprozess, wie einen plasmagestützten Ätzprozess enthalten. Zum Beispiel kann ein reaktiver lonenstrahl-Ätzprozess verwendet werden.
  • In Schritt 27 wird in ähnlicher oder gleicher Weise wie in Schritt 27 des Verfahrens 2, das zuvor in Bezug auf 1 beschrieben wurde, zumindest ein Teil des Grabens 13 mit einem Isoliermaterial gefüllt.
  • Ferner kann in Schritt 28 nur ein Teil des Isoliermaterials, der seitlich durch die Abstandhalterschichten 14 begrenzt ist, entfernt werden so dass ein Isolierblock 4 im Graben 13 entsteht. Ein Entfernen des Isoliermaterials kann zum Beispiel einen anisotropen Ätzprozess, wie reaktives lonenstrahlätzen, oder einen Nassätzprozess umfassen, ohne die Isolierschicht 138 zu beschädigen.
  • Zum Beispiel kann während eines solchen Entfernens des Isoliermaterials im Inneren des Grabens 13 die Isolierschicht 138 durch die Abstandhalterschicht 14 geschützt sein, wie in 1 dargestellt.
  • Beispielweise können Teile der Isolierschicht 138, die die Seitenwände 137 des Grabens 13 bedecken, durch die Teile der Abstandhalterschicht 14 geschützt sein, die die horizontale Oberfläche 138-1 bedecken.
  • In einer anderen Ausführungsform können Teile der Isolierschicht 138, die nicht von oben bedeckt sind, zum Beispiel weder durch Teile der Abstandhalterschicht 14 noch die Maske 12, in Schritt 28 entfernt werden. Beispielweise, wie in 2 dargestellt, kann ein Teil der Isolierschicht 138, der die Teile der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers 10 bedeckt, wo die Maske 12 in Schritt 23-1 seitlich zurückgenommen wurde, entfernt werden, so dass die Teile der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers 10 freigelegt werden.
  • Der Schritt 28 zum Entfernen des Isoliermaterials kann einen anisotropen Ätzprozess umfassen. Wie in dem in 1 dargestellten Verfahren 2 kann während des Entfernens von Teilen des Isoliermaterials im Graben 13 die Isolierschicht 138 durch die Abstandhalterschicht 14 geschützt sein.
  • Ferner wird in Schritt 29, wie in dem oben beschriebenen Verfahren 2, zumindest ein Teil des Grabens 13 mit einem zweiten Elektrodenmaterial gefüllt, so dass eine Elektrode 130-2 im Graben 13 gebildet wird.
  • Optional kann das Verfahren 3 ferner einen Schritt 30 (nicht dargestellt) zum Entfernen von Teilen des zweiten Elektrodenmaterials, der Maske 12, der Abstandhalterschichten 14, der Isolierschicht 138 und des Halbleiterkörpers 10 enthalten, z.B. bis zu einer gewissen Tiefe entlang der vertikalen Erstreckungsrichtung des Grabens 13. Dieser Schritt kann zumindest einen von einem Ätzprozess, einem Polierprozess und einem chemisch-mechanischen Planarisierungs(CMP)-Prozess umfassen. Zum Beispiel kann während der Ausführung von Schritt 29 ein Kontakt zwischen der Elektrode 130-2 und der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers 10 im Bereich der Vorderseite 101 erzeugt werden, wo die Maske 12 in Schritt 23-1 seitlich zurückgenommen wurde. Durch Ausführen von Schritt 30 kann der Kontakt entfernt werden. Mit anderen Worten kann, wie schematisch durch 1 dargestellt, die gewisse Tiefe so gewählt werden, dass Teile der Halbleitervorrichtung 1 entfernt werden, um den Abstand zwischen dem Grabenboden 136 und der Vorderseite 101 zu verringern. Zum Beispiel ist nach Ausführung von Schritt 30 die Vorderseite 101 von keinem Material mehr bedeckt.
  • 3 zeigt schematisch einen Abschnitt eines vertikalen Querschnitts einer Halbleitervorrichtung 1 gemäß einer oder mehreren Ausführungsform(en). Zum Beispiel wird die Halbleitervorrichtung 1 durch Ausführen zumindest eines der Verfahren 2 und 3 erzeugt, die in Bezug auf 1 und 2 beschrieben wurden.
  • Die Halbleitervorrichtung 1 weist einen Halbleiterkörper 10 auf, wobei der Halbleiterkörper 10 eine Vorderseite 101 und eine Rückseite 102 hat. Zum Beispiel kann der Halbleiterkörper 10 eines von Silizium (Si) oder Siliziumcarbid (SiC) umfassen.
  • Ferner weist die Halbleitervorrichtung 1 einen Graben 13 auf, der im Halbleiterkörper 10 enthalten ist, wobei sich der Graben 13 in den Halbleiterkörper 10 entlang einer Erstreckungsrichtung Y erstreckt, die von der Vorderseite 101 zur Rückseite 102 weist.
  • Zum Beispiel weist der Graben 13 eine Breite in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Erstreckungsrichtung Y von weniger als 300 nm, wie weniger als 200 nm auf; d.h., der Abstand zwischen zwei Seitenwänden 137 des Grabens 13 kann weniger als 300 nm oder weniger als 200 nm betragen.
  • In einer Ausführungsform wird der Graben 13 durch Ausführen zumindest eines von Schritt 23 und Schritt 24 erzeugt, wie zuvor erklärt.
  • Der Graben 13 weist eine Elektrodenstruktur 130 und eine Isolierstruktur 131 auf, die die Elektrodenstruktur 130 vom Halbleiterkörper 10 isoliert. Die Elektrodenstruktur 130 kann zum Empfangen eines elektrischen Signals von außerhalb der Halbleitervorrichtung 1 angeordnet sein.
  • Die Isolierstruktur 131 kann ein Oxid umfassen, beispielsweise Siliziumdioxid. In einer Ausführungsform wird die Isolierstruktur 131 durch Ausführen zumindest eines der Schritte 24 oder 24-1 erzeugt, wie oben erklärt. Somit kann die Isolierstruktur 131 die Isolierschicht 138 umfassen.
  • Die Elektrodenstruktur 130 kann eine Gate-Elektrode eines JFET, eines MOSFET oder eines IGBT bilden. Zum Beispiel kann die Elektrodenstruktur 130 elektrisch an einen Gate-Anschluss (nicht dargestellt) der Halbleitervorrichtung 1 angeschlossen sein. In einer anderen Ausführungsform kann die Elektrodenstruktur 130 eine Ausgleichsfeldplatten-Elektrodenstruktur eines JFET oder eines MOSFET umfassen, wobei die Elektrodenstruktur 130 elektrisch an einen Source-Anschluss (nicht dargestellt) der Halbleitervorrichtung 1 angeschlossen sein kann.
  • Die Elektrodenstruktur 130 enthält eine erste Elektrode 130-1 und eine zweite Elektrode 130-2 in Kontakt mit der ersten Elektrode 130-1, wobei die erste Elektrode 130-1 ein erstes Elektrodenmaterial umfasst und die zweite Elektrode 130-2 ein zweites Elektrodenmaterial umfasst, das sich vom ersten Elektrodenmaterial unterscheidet.
  • In einer Ausführungsform wird die erste Elektrode 130-1 durch Ausführen zumindest von Schritt 25 erzeugt, wie oben erklärt. Somit kann die erste Elektrode 130-1 die Abstandhalterschicht 14 umfassen. Ferner kann die zweite Elektrode 130-2 durch Ausführen von zumindest Schritt 29 erzeugt werden, wie oben erklärt.
  • Zum Beispiel erstreckt sich die erste Elektrode 130-1 im Vergleich zur zweiten Elektrode 130-2 weiter entlang der Erstreckungsrichtung Y, zum Beispiel über eine Strecke von zumindest 40 nm oder zumindest 50 nm oder zumindest 80 nm oder zumindest 100 nm. Gemäß einer Ausführungsform kann der Wert des Abstands abhängig vom Spannungsbereich gewählt werden, für den die Halbleitervorrichtung 1 verwendet werden soll. Wenn zum Beispiel die Halbleitervorrichtung 1 in einem Hochspannungsbereich verwendet werden soll, kann ein längerer Abstand, z.B. von zumindest 90 nm, gewählt werden, während, wenn die Halbleitervorrichtung 1 in einem Niederspannungsbereich verwendet werden soll, ein kürzerer Abstand, z.B. von zumindest 40 nm, gewählt werden kann.
  • Das erste Elektrodenmaterial weist eine erste elektrische Leitfähigkeit auf und das zweite Elektrodenmaterial weist eine zweite elektrische Leitfähigkeit auf, wobei die zweite elektrische Leitfähigkeit höher sein kann als die erste elektrische Leitfähigkeit. Zum Beispiel ist die mittlere elektrische Leitfähigkeit der zweiten Elektrode 130-2 höher als die mittlere elektrische Leitfähigkeit der ersten Elektrode 130-1, z.B. um einen Faktor von zumindest 1,5 oder zumindest 2 oder zumindest 10 oder noch höher, z.B. um einen Faktor von zumindest 100 oder sogar um einen Faktor von zumindest 1000.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann das erste Elektrodenmaterial Polysilizium umfassen, während das zweite Elektrodenmaterial eines von Polysilizium oder Metall umfassen kann. Zum Beispiel kann die zweite Elektrode 130-2 als ein guter Leiter zum Transportieren des elektrischen Signals dienen, z.B. eines Steuersignals, wie eines Gate-Signals, in Form einer Spannung und/oder eines Ladestroms, das von außerhalb der Halbleitervorrichtung 1 entlang einem mittleren Teil des Grabens 13 empfangen wird. In einer Ausführungsform ist die zweite Elektrode 130-2 eine metallische Elektrode.
  • Die erste Elektrode 130-1 kann zum Empfangen des elektrischen Signals und zum Induzieren eines Kanals im Halbleiterkörper 10 entlang den Seitenwänden 137 des Grabens 13 angeordnet und konfiguriert sein. Zum Beispiel ist das erste Elektrodenmaterial ein Material, das für diesen Zweck geeignet ist, z.B. mit Blick auf eine Austrittsarbeit an der Isolierstruktur 131, die ein Gate-Oxid sein kann. Zum Beispiel wird Polysilizium als das erste Elektrodenmaterial des ersten Elektrodenmaterials verwendet.
  • Zum Beispiel ist ein Teil der Isolierstruktur 131 in einem Bodenbereich 13-1 des Grabens 13 angeordnet. Der Teil der Isolierstruktur 131 kann eine erste Isolierzone 131-1 und eine zweite Isolierzone 131-2 haben, wobei die erste Isolierzone 131-1 unter der ersten Elektrode 130-1 angeordnet ist und eine erste Dicke t1 entlang der Erstreckungsrichtung Y aufweist, und wobei die zweite Isolierzone 131-2 unter der zweiten Elektrode 130-2 angeordnet ist und eine zweite Dicke t2 entlang der Erstreckungsrichtung Y aufweist, wobei die zweite Dicke größer als die erste Dicke t1 ist. Zum Beispiel beträgt die Differenz zwischen t2 und t1 zumindest 40 nm oder zumindest 50 nm oder zumindest 80 nm oder zumindest 100 nm.
  • Zum Beispiel ist der Bereich unter der ersten Elektrode 130-1 und der zweiten Elektrode 130-2 an der einen Seite und ein Übergang zwischen der Isolierstruktur 131 und dem Halbleiterkörper entlang der Erstreckungsrichtung Y an der anderen Seite vollständig mit einem Isoliermaterial gefüllt.
  • In einer Ausführungsform wird die zweite Isolierzone 131-2 durch Ausführen von zumindest Schritt 28 hergestellt. Somit kann die zweite Isolierzone 131-2 den Isolierblock 4 umfassen.
  • Ferner kann die Isolierstruktur 131 im Bodenbereich 13-1 des Grabens 13 die zweite Dicke t2 entlang der Erstreckungsrichtung Y aufweisen, die zumindest so groß wie die Differenz zwischen einer maximalen Ausdehnung Y1 der ersten Elektrode 130-1 entlang der Erstreckungsrichtung Y und einer maximalen Ausdehnung Y2 der zweiten Elektrode 130-2 entlang der Erstreckungsrichtung Y ist.
  • Ein anderer Teil 131-3 der Isolierstruktur 131 kann über dem Bodenbereich 13-1 des Grabens 13 angeordnet sein und kann eine Dicke t in einer seitlichen Richtung X senkrecht zur Erstreckungsrichtung Y aufweisen. Die erste Dicke t1 ist z.B. gleich oder größer der Dicke t in der seitlichen Richtung X. Zum Beispiel ist die seitliche Richtung X im Wesentlichen parallel zu einer Normale einer Oberfläche der Seitenwände 137 des Grabens 13.
  • Der Boden der zweiten Elektrode 130-2 kann entlang der Erstreckungsrichtung Y vom Halbleiterkörper 10 durch die zweite Isolierzone 131-2 getrennt sein, die einen relativ dicken Teil der Isolierstruktur 131 bilden kann. Dadurch ist eine relativ geringe Gate-Drain-Kapazität möglich, z.B. wenn die Rückseite 102 an einen Drain-Anschluss (nicht dargestellt) gekoppelt ist und die Elektrodenstruktur 130 elektrisch an einen Gate-Anschluss (nicht dargestellt) der Halbleitervorrichtung 1 angeschlossen ist. Gleichzeitig kann sich die erste Elektrode 130-1 weiter entlang der Erstreckungsrichtung Y im Vergleich zur zweiten Elektrode 130-2 erstrecken. Beim Laden der Elektrodenstruktur 130, z.B. durch Zuleiten des elektrischen Signals von außerhalb der Halbleitervorrichtung 1 zur Elektrodenstruktur 130, kann ein Kanal, z.B. ein Kanal zum Leiten eines Laststroms, wie ein Inversionskanal oder ein Akkumulationskanal, im Halbleiterkörper 10 entlang den Seitenwänden 137 des Grabens 13 in der Nähe der ersten Elektrode 130-1 gebildet werden. Gemäß einer Ausführungsform muss bei einer bestimmten Länge eines solchen Kanals die Gesamttiefe des Grabens 13 nicht erhöht werden, um die relativ dicke zweite Isolierzone 131-2 unterhalb der zweiten Elektrode 130-2 bereitzustellen. Somit kann mit einer Struktur, wie schematisch in 3 dargestellt, eine Halbleitervorrichtung 1 bereitgestellt werden, die eine geringe Gate-Drain-Ladung umfasst, aber nicht an Zuverlässigkeitsproblemen aufgrund einer Hot-Carrier-Injektion oder an einem hohen Einschaltwiderstand infolge einer Behebung der Zuverlässigkeitsprobleme durch eine niedrigere Dotierung des Halbleiterkörpers 10 leidet.
  • 4 zeigt schematisch einen Abschnitt eines vertikalen Querschnitts einer weiteren Halbleitervorrichtung 1 gemäß einer oder mehreren Ausführungsform(en). Zum Beispiel wird die Halbleitervorrichtung 1 durch Ausführen zumindest eines der in Bezug auf 1 und 2 beschriebenen Verfahren hergestellt.
  • Die Halbleitervorrichtung 1 von 4 weist im Wesentlichen einen ähnlichen Aufbau auf verglichen mit dem Aufbau der in 3 dargestellten Halbleitervorrichtung 1. In einer Querschnittsansicht, die in 4 dargestellt ist, kann die Halbleitervorrichtung 1 zwei zweite Elektroden 130-2 im Graben 13 umfassen, von welchen jede mit der ersten Elektrode 130-1 in Kontakt sein kann, die einen mittleren Teil der Elektrodenstruktur 130 bilden kann. Die zweiten Elektroden 130-2 können miteinander in elektrischem Kontakt sein. Zum Beispiel können beide zweiten Elektroden 130-2 Teile einer Elektrode sein, die sich entlang den Seitenwänden 137 des Grabens 13 erstreckt. Mit anderen Worten, die Seitenwände 137 des Grabens 13 können von seitlichen Teilen der Isolierstruktur 131 bedeckt sein (vgl. Teil 131-3 der in 3 dargestellten Isolierstruktur 131), die ihrerseits von einer Schicht des zweiten Elektrodenmaterials bedeckt sein können, die in der zweiten Elektrode 130-2 enthalten sein kann. Beide ersten Elektroden 130-2 können dieselbe Gesamtausdehnung entlang der Erstreckungsrichtung Y aufweisen, wodurch z.B. eine im Wesentlichen symmetrische Anordnung der Elektrodenstruktur 130 im Graben 13 erhalten werden kann.
  • In einer Ausführungsform wird der Graben 13 durch Ausführen zumindest eines von Schritt 23 und Schritt 24 hergestellt, wie zuvor erklärt.
  • Gemäß der in 4 dargestellten Ausführungsform kann der Graben 13 zwei im Wesentlichen vertikal ausgerichtete Seitenwände 137 umfassen und der Grabenboden 136 ist im Wesentlichen horizontal ausgerichtet, z.B. im Wesentlichen senkrecht zu den Seitenwänden 137 angeordnet.
  • In einer Ausführungsform wird die erste Elektrode 130-1 durch Ausführen von zumindest Schritt 25 hergestellt, wie oben erklärt. Somit kann die erste Elektrode 130-1 die Abstandhalterschicht 14 umfassen. Ferner kann die zweite Elektrode 130-2 durch Ausführen von zumindest Schritt 29 hergestellt werden, wie oben erklärt. Zum Beispiel wird die Isolierstruktur 131 der Halbleitervorrichtung 1 von 4 durch Ausführen zumindest eines der Schritte 24 und 24-1 hergestellt, wie oben erklärt. Somit kann die Isolierstruktur 131 die Isolierschicht 138 umfassen. Zusätzlich kann die zweite Isolierzone 131-2 durch Ausführen von zumindest Schritt 28 hergestellt werden. Somit kann die zweite Isolierzone 131-2 den Isolierblock 4 umfassen.
  • Zum Beispiel kann die Elektrodenstruktur 130 eine Gate-Elektrode eines JFET, eines MOSFET oder eines IGBT bilden. Zum Beispiel kann die Elektrodenstruktur 130 elektrisch an einen Gate-Anschluss (nicht dargestellt) der Halbleitervorrichtung 1 angeschlossen sein. In einer anderen Ausführungsform kann die Elektrodenstruktur 130 eine Ausgleichsfeldplatten-Elektrodenstruktur eines JFET oder eines MOSFET bilden, wobei die Elektrodenstruktur 130 elektrisch an einen Source-Anschluss (nicht dargestellt) der Halbleitervorrichtung 1 angeschlossen sein kann.
  • 5A zeigt schematisch einen Abschnitt eines vertikalen Querschnitts einer weiteren Halbleitervorrichtung 1 gemäß einer oder mehreren Ausführungsform(en).
  • Die schematisch in 5A dargestellte Halbleitervorrichtung 1 kann z.B. durch Ausführen zumindest eines der oben beschriebenen Verfahren 2 oder 3 hergestellt werden.
  • Zum Beispiel weist die Halbleitervorrichtung 1 eine Feldelektrodenanordnung auf, die unterhalb des und in Kontakt mit dem Graben(s) 13 angeordnet sein kann, der die Elektrodenstruktur 130 und die Isolierstruktur 131 umfasst. Die Feldelektrodenanordnung kann eine Feldelektrode 5 umfassen, die von einer weiteren Isolierstruktur 150 umgeben ist, die die Feldelektrode 5 vom Halbleiterkörper 10 isoliert. Die weitere Isolierstruktur 150 kann mit der Isolierstruktur 131 in Kontakt sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann der Graben 13, der durch Ausführen zumindest eines der Verfahren 2 und 3 gebildet werden kann, die beispielhaft in Bezug auf 1 und 2 beschrieben sind, einen oberen Teil eines Hauptgrabens 15 bilden, der sich weiter in die Erstreckungsrichtung Y erstreckt als der Graben 13 und der die Feldelektrodenanordnung enthält, welche die Feldelektrode 5 und die weitere Isolierstruktur 150 umfasst.
  • Die Feldelektrode 5 und die weitere Isolierstruktur 150 kann in einem unteren Teil des Hauptgrabens 15 angeordnet sein, z.B. unterhalb des Bodens 136 des Grabens 13 (dargestellt als eine gestrichelte Linie in 5A).
  • Dementsprechend kann zumindest eines der Verfahren 2 und 3 einen zusätzlichen Schritt zur Herstellung des unteren Teils des Hauptgrabens 15 enthalten, der die Feldelektrode 5 und die weitere Isolierstruktur 150 umfassen kann. Anschließend können die Elektrodenstruktur 130 und die Isolierstruktur 131, einschließlich des Isolierblocks 4, z.B. der zweiten Isolierzone 131-2, am Grabenboden 136, unter Verwendung der in Bezug auf 1 oder 2 beschriebenen Schritte hergestellt werden.
  • Die Feldelektrode 5 kann zum Beispiel Metall und/oder Polysilizium umfassen und kann elektrisch an einen Source-Anschluss (nicht dargestellt) der Halbleitervorrichtung 1 angeschlossen sein. Die weitere Isolierstruktur 150, welche die Feldelektrode 5 isoliert, kann dasselbe Material wie die Isolierstruktur 131 umfassen. Somit kann die Feldelektrode 5 als eine Ausgleichsfeldplattenstruktur zum Beispiel eines Leistungs-MOSFET dienen. Die Elektrodenstruktur 130 kann elektrisch an einen Gate-Anschluss (nicht dargestellt) der Halbleitervorrichtung 1 angeschlossen sein. Aufgrund des Isolierblocks 4, z.B. der zweiten Isolierzone 131-2, der auch die zweite Elektrode 130-2 von der Feldelektrode 150 trennen kann, können eine Gate-Source-Kapazität und eine dazugehörige Gate-Source-Ladung der Halbleitervorrichtung 1 verringert werden.
  • 5B zeigt schematisch einen Abschnitt eines vertikalen Querschnitts einer anderen Halbleitervorrichtung 1 gemäß einer oder mehreren Ausführungsform(en).
  • Die schematisch in 5B dargestellte Halbleitervorrichtung 1 kann z.B. durch Ausführen zumindest eines der oben beschriebenen Verfahren 2 oder 3 hergestellt werden.
  • Die Halbleitervorrichtung 1 kann eine Gate-Elektrode 6 umfassen, die in einem oberen Teil des Grabens 13 enthalten sein kann. Die Gate-Elektrode 6 kann vom Halbleiterkörper 10 durch eine weitere Isolierstruktur 160 getrennt sein. Die Gate-Elektrode 6 kann zum Beispiel Metall oder Polysilizium umfassen und kann elektrisch an einen Gate-Anschluss (nicht dargestellt) der Halbleitervorrichtung 1 angeschlossen sein. Die weitere Isolierstruktur 160, die die Gate-Elektrode 6 isoliert, kann dasselbe Material wie die Isolierstruktur 131 umfassen.
  • Hier kann die Elektrodenstruktur 130 im Gegensatz zur Halbleitervorrichtung 1 von 5A als eine Feldelektrode dienen. Zu diesem Zweck kann die Elektrodenstruktur 130 elektrisch an einen Source-Anschluss (nicht dargestellt) der Halbleitervorrichtung 1 angeschlossen sein. Aufgrund des Isolierblocks 4, z.B. der zweiten Isolierzone 131-2, können eine Source-Drain-Kapazität und eine zugehörige Source-Drain-Ladung der Halbleitervorrichtung 1 verringert sein.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsformen beinhalten die Erkenntnis, dass in vielen der Leistungshalbleiterschalter, die in Leistungselektronik verwendet werden, ein Bodenteil einer Gate-Elektrode, gemeinsam mit einem Bodenteil der Isolierschicht und dem umgebenden Halbleiterkörper, signifikant zu einer Gate-Drain-Kapazität der Halbleitervorrichtung beitragen kann. Die Gate-Drain-Kapazität muss bei jedem Schaltzyklus mit einer entsprechenden Gate-Drain-Ladung geladen und entladen werden. In Betrieb erhöht das Laden und Entladen der Gate-Drain-Kapazität mit der Gate-Drain-Ladung Schaltzeiten wie auch Leistungsverluste der Halbleitervorrichtung und eines zugehörigen Gate-Treibers. Daher kann es wünschenswert sein, Halbleitervorrichtungen mit einer geringen Gate-Drain-Kapazität und somit einer niederen Gate-Drain-Ladung in Betrieb bereitzustellen. Zum Beispiel kann das Problem einer Verringerung der Gate-Drain-Kapazität einer solchen Halbleitervorrichtung durch Bereitstellen innerhalb eines Gate-Grabens einer dicken Oxidschicht zwischen dem Bodenteil der Gate-Elektrode und dem Halbleiterkörper unterhalb des Grabenbodens gelöst werden.
  • Ein Vertiefen des Grabens zum Bereitstellen einer dickeren Oxidschicht am Boden kann jedoch die langfristige Zuverlässigkeit der Vorrichtung beeinträchtigen, zum Beispiel aufgrund eines erhöhten Risikos einer Hot-Carrier-Injektion in die Oxidschicht. Dies kann zu einer verringerten repetitiven Avalanche-Fähigkeit der Leistungshalbleitervorrichtung führen. Solche unerwünschten Nebeneffekte können durch Bereitstellen eines geringeren Dotierungswertes eines Driftbereichs des Halbleiterkörpers ausgeglichen werden. Der geringere Dotierungswert bewirkt jedoch einen erhöhten Einschaltwiderstand. Infolgedessen liegt bei der aktuellen Lösung, die in dem Bereitstellen eines dicken Oxids am Grabenboden besteht, ein Kompromiss zwischen der Gate-Drain-Ladung und dem Einschaltwiderstand vor.
  • Gemäß einer oder mehreren Ausführungsform(en) wird ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung vorgeschlagen, wobei ein Isolierblock am Boden eines Grabens durch Verwendung eines selbstjustierten Prozesses bereitgestellt wird, der auf Abstandhalterschichten beruhen kann, die sich entlang den Seitenwänden des Grabens erstrecken. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsform(en) des vorgeschlagenen Verfahrens kann die Isolierschicht durch Teile der Abstandhalterschicht während eines Prozesses zum Entfernen von Isoliermaterial aus dem Innern des Grabens geschützt werden.
  • Gemäß einer oder mehreren Ausführungsform(en) kann eine Halbleitervorrichtung mit einer geringen Gate-Drain-Ladung kosteneffizient hergestellt werden. Ferner kann durch Variieren der Dicke des Isolierblocks und/oder der Dicke der Abstandhalterschichten die Gate-Drain-Ladung leicht eingestellt werden.
  • Die vorgeschlagenen Verfahren sind nicht auf eine Fertigung von Halbleitervorrichtungen mit einer verringerten Gate-Ladung beschränkt. Zum Beispiel kann in einem Graben, der sowohl eine Gate-Elektrode wie auch eine Ausgleichsfeldelektrode umfasst, der gemäß den vorgeschlagenen Verfahren bereitgestellte Isolierblock eine Verringerung einer Gate-Source-Ladung und/oder einer Source-Drain-Ladung ermöglichen, abhängig von der relativen Anordnung der Feldelektrode und der Gate-Elektrode.
  • Gemäß einer oder mehreren Ausführungsform(en) wird eine Halbleitervorrichtung vorgeschlagen, die einen Isolierblock im Inneren eines Grabens umfasst. Der Isolierblock trennt eine zweite Elektrode in einem Bodenbereich des Grabens vom Halbleiterkörper. Eine erste Elektrode in der Nähe von Seitenwänden des Grabens kann zum Induzieren eines Kanals im Halbleiterkörper bei Empfang eines elektrischen Signals, wie eines Gate-Signals, konfiguriert sein. Die erste Elektrode kann sich weiter entlang einer Erstreckungsrichtung des Grabens erstrecken als die zweite Elektrode. Somit kann eine Halbleitervorrichtung mit einer geringen Gate-Drain-Ladung bei einer bestimmten Kanallänge bereitgestellt werden, ohne die Gesamttiefe des Grabens zu erhöhen. Auf diese Weise können Zuverlässigkeitsprobleme, zum Beispiel aufgrund einer Hot-Carrier-Injektion, vermieden werden.
  • Obwohl Formulierungen wie „erster Schritt“, „zweiter Schritt“ und „anschließender Schritt“, „dann“ usw. oben verwendet wurden, kann die Reihenfolge zur Ausführung der Schritte des Verfahrens 2 oder 3 verändert werden, wenn dies für den Prozess zur Fertigung der Halbleitervorrichtung passend ist.
  • Zuvor wurden Ausführungsformen erklärt, die sich auf Halbleitervorrichtungen und Verfahren zur Fertigung einer Halbleitervorrichtung beziehen. Zum Beispiel können Ausführungsformen, die sich auf Halbleitervorrichtungen und Halbleiterkomponenten beziehen, auf Silizium (Si) beruhen. Daher ist ein monokristalliner Halbleiterbereich oder eine derartige Schicht, z.B. der Halbleiterkörper 10 von beispielhaften Ausführungsformen, typischerweise ein monokristalliner Si-Bereich oder eine derartige Si-Schicht. In anderen Ausführungsformen kann polykristallines oder amorphes Silizium verwendet werden.
  • Es sollte jedoch klar sein, dass der Halbleiterkörper 10 aus jedem Halbleitermaterial bestehen kann, das zur Fertigung einer Halbleitervorrichtung geeignet ist. Beispiele für solche Materialien enthalten, ohne aber darauf beschränkt zu sein, elementare Halbleitermaterialien wie Silizium (Si) oder Germanium (Ge), Gruppe IV Verbindungshalbleitermaterialien wie Siliziumcarbid (SiC) oder Siliziumgermanium (SiGe), binäre, ternäre oder quaternäre III-V Halbleitermaterialien wie Galliumnitrid (GaN), Galliumarsenid (GaAs), Galliumphosphid (GaP), Indiumphosphid (InP), Indiumgalliumphosphid (InGaPa), Aluminiumgalliumnitrid (AlGaN), Aluminiumindiumnitrid (AlInN), Indiumgalliumnitrid (InGaN), Aluminiumgalliumindiumnitrid (AlGaInN) oder Indiumgalliumarsenidphosphid (InGaAsP), und binäre oder ternäre II-VI Halbleitermaterialien wie Kadmiumtellurid (CdTe) und Quecksilberkadmiumtellurid (HgCdTe), um einige zu nennen. Die oben genannten Halbleitermaterialien werden auch als Homoübergangshalbleitermaterialien bezeichnet. Bei einer Kombination von zwei verschiedenen Halbleitermaterialien wird ein Heteroübergangshalbleitermaterial gebildet.
  • Beispiele für Heteroübergangshalbleitermaterialien enthalten, ohne aber darauf beschränkt zu sein, Aluminiumgalliumnitrid (AlGaN)-Aluminiumgalliumindiumnitrid (AIGainN), Indiumgalliumnitrid (InGaN)-Aluminiumgalliumindiumnitrid (AlGaInN), Indiumgalliumnitrid (InGaN)-Galliumnitrid (GaN), Aluminiumgalliumnitrid (AlGaN)-Galliumnitrid (GaN), Indiumgalliumnitrid (InGaN)-Aluminiumgalliumnitrid (AlGaN), Silizium-Siliziumcarbid (SixC1-x) und Silizium-SiGe Heteroübergangshalbleitermaterialien. Für Leistungshalbleiteranwendungen werden derzeit vorwiegend Si-, SiC-, GaAs- und GaN-Materialien verwendet.
  • Raumbezogene Begriffe wie „unter“, „darunter“, „unterhalb“, „unterer“, „über“, „oberer“ und dergleichen, werden der einfachen Beschreibung wegen zur Erklärung der Positionierung eines Elements relativ zu einem zweiten Element verwendet. Diese Begriffe sollen verschiedene Ausrichtungen der entsprechenden Vorrichtung zusätzlich zu anderen als den in den Figuren dargestellten Ausrichtungen umfassen. Ferner werden auch Begriffe wie „erster“, „zweiter“ und dergleichen zum Beschreiben verschiedener Elemente, Bereiche, Abschnitte usw. verwendet und sollen auch nicht als einschränkend ausgelegt werden. Gleiche Begriffe beziehen sich in der gesamten Beschreibung auf gleiche Elemente.
  • Wie hier verwendet, sind die Begriffe „haben“, „beinhalten“, „enthalten“, „umfassen“, „aufweisen“ und dergleichen offene Begriffe, die das Vorhandensein der genannten Elemente oder Merkmale angeben, aber zusätzliche Elemente oder Merkmale nicht ausschließen. Die Artikel „ein“, „eine“, „eines“ und „der“, „die“, „das“ sollen den Plural wie auch den Singular enthalten, falls der Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes verlangt.
  • Angesichts des oben angegebenen Bereichs von Variationen und Anwendungen sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung nicht durch die vorangehende Beschreibung eingeschränkt ist, auch nicht durch beiliegende Zeichnungen eingeschränkt ist. Vielmehr ist die vorliegende Erfindung nur durch die folgenden Ansprüche und deren gesetzliche Äquivalente eingeschränkt.

Claims (20)

  1. Verfahren (2) zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung (1), wobei das Verfahren (2) umfasst: - Bereitstellen (20) eines Halbleiterkörpers (10) mit einer Vorderseite (101); - Bilden (21) einer Maske (12) an der Vorderseite (101); - Erzeugen (22) zumindest einer Öffnung (121) in der Maske (12), wobei die Öffnung (121) einen Teil der Vorderseite (101) freilegt; - Erzeugen (23), unterhalb der zumindest einen Öffnung (121), zumindest eines Grabens (13), der sich in den Halbleiterkörper (10) erstreckt, wobei der Graben (13) zumindest eine Seitenwand (137) und einen Grabenboden (136) aufweist; - Erzeugen (24), während die Maske (12) an der Vorderseite (101) angeordnet ist, einer Isolierschicht (138), die den Grabenboden (136) und die zumindest eine Seitenwand (137) bedeckt, wobei das Erzeugen (24) der Isolierschicht (138) ein Aufwachsen eines thermischen Oxids am Grabenboden (136) und an der zumindest einen Seitenwand (137) umfasst; - Abscheiden (25) einer Abstandhalterschicht (14) auf der Isolierschicht (138), wobei die Abstandhalterschicht (14) ein erstes Elektrodenmaterial umfasst; - Entfernen (26) der Abstandhalterschicht (14) von zumindest einem Teil der Isolierschicht (138), der den Grabenboden (136) bedeckt; - Füllen (27) zumindest eines Teils des Grabens (13) mit einem Isoliermaterial; - Entfernen (28) nur eines Teils des Isoliermaterials, der seitlich durch die Abstandhalterschicht (14) begrenzt ist, so dass ein Isolierblock (4) im Graben (13) entsteht; - Füllen (29) zumindest eines Teils des Grabens (13) mit einem zweiten Elektrodenmaterial, so dass eine Elektrode (130-2) im Graben (13) gebildet wird.
  2. Verfahren (2) nach Anspruch 1, wobei das Entfernen (28) des Isoliermaterials einen Nassätzprozess umfasst.
  3. Verfahren (3) zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung (1), wobei das Verfahren (2) umfasst: - Bereitstellen (20) eines Halbleiterkörpers (10) mit einer Vorderseite (101); - Bilden (21) einer Maske (12) an der Vorderseite (101); - Erzeugen (22) zumindest einer Öffnung (121) in der Maske (12), wobei die Öffnung (121) die Vorderseite (101) freilegt; - Erzeugen (23), unterhalb der zumindest einen Öffnung (121), zumindest eines Grabens (13) der sich in den Halbleiterkörper erstreckt (10), wobei der Graben (13) zumindest eine Seitenwand (137) und einen Grabenboden (136) aufweist; - seitliches Zurücknehmen (23-1) der Maske (12) von einem Rand (139) des Grabens (13) um einen Abstand (d); - Abscheiden (24-1) einer Isolierschicht (138), die die Maske (12), einen Teil der Vorderseite (101) des Halbleiterkörpers (10), wo die Maske (12) seitlich zurückgenommen worden ist, den Grabenboden (136) und die zumindest eine Seitenwand (137) bedeckt; - Abscheiden (25) einer Abstandhalterschicht (14) auf der Isolierschicht (138), wobei die Abstandhalterschicht (14) ein erstes Elektrodenmaterial umfasst; - Entfernen (26) der Abstandhalterschicht (14) von zumindest einem Teil der Isolierschicht (138), der den Grabenboden (136) bedeckt; - Füllen (27) zumindest eines Teils des Grabens (13) mit einem Isoliermaterial; - Entfernen (28) nur eines Teils des Isoliermaterials, der seitlich durch die Abstandhalterschicht (14) begrenzt ist, so dass ein Isolierblock (4) im Graben (13) entsteht; - Füllen (29) zumindest eines Teils des Grabens (13) mit einem zweiten Elektrodenmaterial, so dass eine Elektrode (130-2) im Graben (13) gebildet wird.
  4. Verfahren (3) nach Anspruch 3, wobei eine Dicke (t) der abgeschiedenen Isolierschicht (138) kleiner oder gleich dem Abstand (d) ist.
  5. Verfahren (3) nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei eine Dicke (w) der abgeschiedenen Abstandhalterschicht (14) gleich oder größer einer Dicke (t) der abgeschiedenen Isolierschicht (138) ist.
  6. Verfahren (3) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das Abscheiden (24-1) der Isolierschicht (138) ein Abscheiden eines Oxids umfasst.
  7. Verfahren (2, 3) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Maske (12) dasselbe Material wie die Isolierschicht (138) umfasst.
  8. Verfahren (2, 3) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Bilden (21) der Maske (12) ein Abscheiden zumindest eines von Siliziumdioxid und Siliziumnitrid umfasst.
  9. Verfahren (2, 3) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Entfernen (26) der Abstandhalterschicht (14) von dem Teil der Isolierschicht (138) einen anisotropen Ätzprozess umfasst.
  10. Verfahren (2, 3) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Füllen (27) des Teils des Grabens (13) mit dem Isoliermaterial ein Abscheiden von Siliziumdioxid umfasst.
  11. Verfahren (2, 3) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Entfernen (28) des Isoliermaterials einen anisotropen Ätzprozess umfasst.
  12. Verfahren (2, 3) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Elektrodenmaterial und das zweite Elektrodenmaterial jeweils zumindest eines von Polysilizium, Metall und einem Metallsilicid umfassen.
  13. Verfahren (2, 3) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die elektrische Leitfähigkeit des zweiten Elektrodenmaterials höher ist als die elektrische Leitfähigkeit des ersten Elektrodenmaterials.
  14. Verfahren (2, 3) nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend ein Entfernen (30) von Teilen des zweiten Elektrodenmaterials, der Maske (12), der Abstandhalterschicht (14), der Isolierschicht (138) und des Halbleiterkörpers (10), wobei das Entfernen (30) zumindest einen von einem Ätzprozess, einem Polierprozess und einem chemisch-mechanischen Planarisierungsprozess umfasst und wobei das Entfernen (30) nach dem Füllen (29) zumindest des Teils des Grabens (13) mit dem zweiten Elektrodenmaterial ausgeführt wird.
  15. Halbleitervorrichtung (1), umfassend: - einen Halbleiterkörper (10), wobei der Halbleiterkörper (10) eine Vorderseite (101) und eine Rückseite (102) hat; - einen Graben (13), der im Halbleiterkörper (10) enthalten ist, wobei sich der Graben (13) in den Halbleiterkörper (10) entlang einer Erstreckungsrichtung (Y) erstreckt, die von der Vorderseite (101) zur Rückseite (102) weist, wobei der Graben (13) eine Elektrodenstruktur (130) und eine Isolierstruktur (131) umfasst, wobei die Isolierstruktur (131) die Elektrodenstruktur (130) vom Halbleiterkörper (10) isoliert und die Elektrodenstruktur (130) zum Empfangen eines elektrischen Signals von außerhalb der Halbleitervorrichtung (1) angeordnet ist; - wobei die Elektrodenstruktur (130) eine erste Elektrode (130-1) und eine zweite Elektrode (130-2) in Kontakt mit der ersten Elektrode (130-1) enthält, die erste Elektrode (130-1) ein erstes Elektrodenmaterial umfasst und die zweite Elektrode (130-2) ein zweites Elektrodenmaterial umfasst, das sich vom ersten Elektrodenmaterial unterscheidet, und wobei sich die erste Elektrode (130-1) verglichen mit der zweiten Elektrode (130-2) weiter entlang der Erstreckungsrichtung (Y) erstreckt.
  16. Halbleitervorrichtung (1) nach Anspruch 15, wobei das erste Elektrodenmaterial eine erste elektrische Leitfähigkeit umfasst und das zweite Elektrodenmaterial eine zweite elektrische Leitfähigkeit umfasst, wobei die zweite elektrische Leitfähigkeit höher ist als die erste elektrische Leitfähigkeit.
  17. Halbleitervorrichtung (1) nach Anspruch 15 oder Anspruch 16, wobei ein Teil der Isolierstruktur (131) in einem Bodenbereich (13-1) des Grabens (13) angeordnet ist, wobei der Teil der Isolierstruktur (131) eine erste Isolierzone (131-1) und eine zweite Isolierzone (131-2) hat, wobei die erste Isolierzone (131-1) unter der ersten Elektrode (130-1) angeordnet ist und eine erste Dicke (t1) entlang der Erstreckungsrichtung (Y) aufweist, und wobei die zweite Isolierzone (131-2) unter der zweiten Elektrode (130-2) angeordnet ist und eine zweite Dicke (t2) entlang der Erstreckungsrichtung aufweist, wobei die zweite Dicke (t2) größer als die erste Dicke (t1) ist.
  18. Halbleitervorrichtung (1) nach Anspruch 17, wobei ein anderer Teil (131-3) der Isolierstruktur (131) über dem Bodenbereich (13-1) des Grabens (13) angeordnet ist und eine Dicke (t) in einer seitlichen Richtung (X) senkrecht zur Erstreckungsrichtung (Y) aufweist, wobei die erste Dicke (t1) gleich oder größer als die Dicke (t) in der seitlichen Richtung (X) ist.
  19. Halbleitervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei das erste Elektrodenmaterial Polysilizium umfasst.
  20. Halbleitervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei das zweite Elektrodenmaterial zumindest eines von Polysilizium und Metall umfasst.
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