DE10224201B4 - Semiconductor device with breakdown current path and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

Halbleiterbauelement, das folgende Merkmale aufweist:
– einen Halbleiterkörper (100) mit einer ersten Anschlusszone (12, 14) und einer zweiten Anschlusszone (30) eines ersten Leitungstyps (n),
– eine zwischen der ersten und zweiten Anschluszone (12, 14, 30) angeordnete Kanalzone (20) eines zu dem ersten Leitungstyp komplementären Leitungstyps (p),
– wenigstens einen sich in den Halbleiterkörper (100) hinein erstreckenden Graben (60), der von der zweiten Anschlusszone (30) durch die Kanalzone (20), bis in die erste Anschlusszone (12, 14) reicht,
– eine in dem Graben (60) angeordnete Steuerelektrode (40), die benachbart zu der Kanalzone (20) und isoliert gegenüber dem Halbleiterkörper (100) angeordnet ist,
– einen zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone (12, 14, 30) und parallel zur Kanalzone (20) geschalteten Durchbruchstrompfad, der wenigstens einen pn-Übergang aufweist und der dazu ausgebildet ist, bei Erreichen einer zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone (12, 14, 30) anliegenden...Semiconductor device having the following features:
A semiconductor body (100) having a first connection zone (12, 14) and a second connection zone (30) of a first conductivity type (n),
A channel zone (20) of a line type (p) complementary to the first line type between the first and second terminal zones (12, 14, 30),
At least one trench (60) extending into the semiconductor body (100) and extending from the second connection zone (30) through the channel zone (20) into the first connection zone (12, 14),
A control electrode (40) arranged in the trench (60), which is arranged adjacent to the channel zone (20) and insulated from the semiconductor body (100),
A breakdown current path connected between the first and second connection zones (12, 14, 30) and parallel to the channel zone (20), which has at least one pn junction and which is designed to reach a junction between the first and second connection zones (12, 12, 14). 14, 30) adjacent ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Halbleiterbauelements.The The present invention relates to a semiconductor device according to the features of the preamble of claim 1 and a method of manufacturing such a semiconductor device.

Ein solches Bauelement ist beispielsweise aus der EP 0 746 030 A2 bekannt. Dieses Dokument beschreibt einen Leistungs-MOSFET mit einer Vielzahl gleichartig aufgebauter Transistorzellen und einer Durchbruchstruktur. Das bekannte Halbleiterbauelement umfasst einen Halbleiterkörper mit einer im Bereich der Rückseite des Halbleiterkörpers angeordneten Drain-Zone, mit im Bereich der Vorderseite des Halbleiterkörpers angeordneten Source-Zonen, einer sich an die Drain-Zone anschließenden Driftzone und zwischen der Driftzone und den Source-Zonen angeordneten Kanalzonen/Body-Zonen. Die Drain-Zone, die Driftzone und Source-Zonen sind bei einem n-leitenden MOSFET n-dotiert, wobei die Kanalzonen-p-dotiert sind. Das Halbleiterbauelement weist eine Vielzahl von Gräben auf, in denen jeweils Gate-Elektroden angeordnet sind, die gegenüber dem Halbleiterkörper isoliert sind und die sich jeweils benachbart zu den Kanalzonen von den Source-Zonen bis in die Driftzone erstrecken.Such a device is for example from the EP 0 746 030 A2 known. This document describes a power MOSFET having a plurality of identically constructed transistor cells and a breakdown structure. The known semiconductor component comprises a semiconductor body with a drain region arranged in the region of the rear side of the semiconductor body, with source zones arranged in the region of the front side of the semiconductor body, a drift zone adjoining the drain zone and arranged between the drift zone and the source zones channel regions / body zones. The drain zone, the drift zone and source zones are n-doped in an n-type MOSFET, with the channel regions being p-doped. The semiconductor device has a plurality of trenches, in each of which gate electrodes are arranged, which are insulated from the semiconductor body and each extend adjacent to the channel zones from the source zones to the drift zone.

Zusätzlich zu der aus der EP 0 746 030 A2 bekannten Durchbruchstruktur enthält der Feldeffekttransistor in US 6 049 108 A eine weitere Diode zum Ladungsträgerabbau in der Driftzone bei Polung in Rückwärtsrichtung.In addition to that from the EP 0 746 030 A2 known breakdown structure contains the field effect transistor in US 6 049 108 A another diode for charge carrier degradation in the drift zone in polarity in the reverse direction.

Bei dem in US 4 683 643 A beschriebenen Transistor ist isoliert von der Gate-Elektrode im Graben eine zweite leitende Schicht zur Kontaktierung der Drain-Zone von der Bauelementoberfläche vorhanden.At the in US 4 683 643 A A second conductive layer for contacting the drain zone from the device surface is present in isolation from the gate electrode in the trench.

Darüber hinaus ist es zur Vermeidung parasitärer Bipolareffekte aus dem Bauelement der US 5 895 951 A bekannt, Gräben als Dotierbarrieren zwischen MOSFET-Transistoren einzusetzen.Moreover, it is to avoid parasitic bipolar effects from the device of US Pat. No. 5,895,951 known to use trenches as Dotierbarkeitrieren between MOSFET transistors.

Die Durchbruchstruktur ist bei dem erfindungsgemäßen Halbleiterbauelement dadurch gebildet, dass eine p-dotierte Zone vorgesehen ist, die sich ausgehend von der Vorderseite des Halbleiterkörpers bis unterhalb der Gräben erstreckt, so dass bei einem n-leitenden MOSFET zwischen dieser p-dotierten Zone und der Driftzone bzw. der Drain-Zone eine Diode gebildet ist, wobei die Anode dieser Diode durch die p-dotierte Zone gebildet und mit den Source-Zonen des MOSFET kurzgeschlossen ist.The Breakthrough structure is in the semiconductor device according to the invention thereby formed, that a p-doped zone is provided, starting out extends from the front of the semiconductor body to below the trenches, so that with an n-type MOSFET between this p-doped Zone and the drift zone or the drain zone, a diode is formed, wherein the anode of this diode is formed by the p-doped zone and shorted to the source zones of the MOSFET.

Ziel bei der Entwicklung derartiger Leistungs-MOSFET ist es, einen niedrigen spezifischen Einschaltwiderstand bei einer hohen Durchbruchsfestigkeit (Avalanche-Festigkeit) zu erzielen. In der Regel wird ein niedriger spezifischer Einschaltwiderstand mit einer etwas geringeren Durchbruchfestigkeit erkauft, wohingegen Bauelemente mit einer guten Durchbruchsfestigkeit in der Regel schlechtere spezifische Einschaltwiderstände aufweisen.aim in the development of such power MOSFET it is a low specific on-resistance with a high breakdown strength (Avalanche strength). In general, one gets lower specific on-resistance with a slightly lower breakdown strength whereas components with a good breakdown resistance usually have worse specific starting resistances.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Halbleiterbauelement, insbesondere ein mittels Feldeffekt steuerbares Halbleiterbauelement, zur Verfügung zu stellen, welches hinsichtlich der Abstimmung des spezifischen Einschaltwiderstandes auf die Durchbruchsfestigkeit optimiert ist, und ein Verfahren zu dessen Herstellung zur Verfügung zu stellen.aim It is the object of the present invention to provide a semiconductor device, in particular a field effect controllable semiconductor device available which, with regard to the tuning of the specific on-resistance optimized for breakthrough resistance, and a method too its manufacture available to deliver.

Dieses Ziel wird durch ein Halbleiterbauelement gemäß der Merkmale des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren gemäß Anspruch 6 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This The object is achieved by a semiconductor device according to the features of the claim 1 and by a method according to claim 6 reached. Advantageous embodiments of the invention are the subject the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Halbleiterbauelement gemäß Anspruch 1 umfasst einen Halbleiterkörper mit einer ersten Anschlusszone und einer zweiten Anschlusszone eines ersten Leitungstyps, einer zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone angeordneten Kanalzone eines zu dem ersten Leitungstyp komplementären Leitungstyps und wenigstens einen sich in den Halbleiterkörper hinein erstreckenden Graben, der von der zweiten Anschlusszone durch die Kanalzone bis in die erste Anschlusszone reicht, wobei in dem Graben eine Steuerelektrode angeordnet ist, die benachbart zu der Kanalzone und isoliert gegenüber dem Halbleiterkörper ausgebildet ist. Zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone verläuft ein Durchbruchstrom Pfad, der wenigstens einen pn-Übergang aufweist und der bei Erreichen einer zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone anliegenden Durchbruchspannung leitet, wobei der Durchbruch strompfad erfindungsgemäß wenigstens teilweise in dem Graben verläuft.The inventive semiconductor device according to claim 1 comprises a semiconductor body with a first connection zone and a second connection zone of a first conductivity type, one between the first and second connection zone arranged channel zone of a complementary to the first conductivity type conductivity type and at least one trench extending into the semiconductor body, from the second connection zone through the channel zone into the first connection zone extends, wherein in the trench a control electrode is disposed adjacent to the channel zone and isolated from the Semiconductor body is trained. Between the first and second connection zone extends Breakthrough current path that has at least one pn junction and that when it reaches one adjacent to the first and second connection zone Breakthrough voltage passes, the breakthrough current path according to the invention at least partially runs in the ditch.

Durch das erfindungsgemäße Halbleiterbauelement ist ein MOSFET mit Durchbruchstrompfad realisiert, wobei die erste und zweite Anschlusszone die Drain-Zone bzw. Source-Zone und die Kanalzone die Kanalzone bzw. Body-Zone des MOSFET bilden. Die Steuerelektrode bildet die Gate-Elektrode des MOSFET. Der MOSFET ist ein n-leitender MOSFET, wenn die Drain-Zone sowie eine sich gegebenenfalls an die Drain-Zone anschließende Driftzone und die Source-Zone n-leitend sind und die Bodyzone p-leitend ist.By the semiconductor device according to the invention is a MOSFET realized with breakdown current path, with the first and second connection zone, the drain region and the source zone Channel zone form the channel region or body zone of the MOSFET. The control electrode forms the gate of the MOSFET. The MOSFET is an n-type MOSFET, if the drain zone as well as an optionally to the Drain zone subsequent Drift zone and the source zone are n-type and the body zone p-type is.

Die Realisierung des Durchbruchstrompfades wenigstens teilweise in dem Graben ermöglicht zum einen eine platzsparende Realisierung des MOSFETS mit Durchbruchstrompfad und bewirkt zum anderen, dass der Durchbruchstrompfad nicht in Kanalnähe verläuft. Der Kanal bildet sich bei dem erfindungsgemäßen Halbleiterbauelement in der Kanalzone entlang des Grabens bei Anlegen eines geeigneten Potentials an die Gate-Elektrode aus. Dieser leitende Kanal ist bei einem in dem Graben ausgebildeten Durchbruchstrompfad durch eine die Gate-Elektrode gegenüber dem Halbleiterkörper isolierende Isolationsschicht und die Gate-Elektrode selbst von dem Durchbruchstrompfad getrennt. Durch diese Trennung von Durchbruchstrompfad und Kanal wird verhindert, dass eine Ladungsträgerinjektion in den Kanalbereich und in die Gate-Isolationsschicht, die üblicherweise aus einem Oxid besteht, erfolgt, wodurch die Einsatzspannung des MOSFETS verschoben würde und die Gefahr des Einschaltens eines parasitären Bipolartransistors bestünde, was zu einer Zerstörung des Bauelements führen könnte.The realization of the breakdown current path at least partially in the trench enables on the one hand a space-saving realization of the MOSFET with breakdown current path and, on the other hand, causes the breakdown current path not to run near the channel. The channel forms at the he According to the invention semiconductor device in the channel zone along the trench upon application of a suitable potential to the gate electrode. This conductive channel is separated from the breakdown current path by an insulation layer insulating the gate electrode from the semiconductor body and the gate electrode itself at a breakdown current path formed in the trench. This separation of breakdown current path and channel prevents charge carrier injection into the channel region and into the gate insulation layer, which usually consists of an oxide, whereby the threshold voltage of the MOSFET would be shifted and there would be a danger of switching on a parasitic bipolar transistor could lead to destruction of the device.

Der Durchbruchstrompfad teilweise in dem Graben wird bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements dadurch realisiert, dass in dem Graben eine Elektrode angeordnet ist, die mit der Source-Zone elektrisch leitend verbunden ist, die gegenüber der Steuerelektrode elektrisch isoliert ist und die sich am Boden des Kontaktloches an den Halbleiterkörper anschließt, wobei der Halbleiterkörper in diesem Anschlussbereich eine dotierte Zone des zweiten Leitungstyps aufweist. Die in dem Graben ausgebildete und mittels einer Isolationsschicht gegenüber der Steuerelektrode isolierte Elektrode besteht vorzugsweise aus einem Metall oder einem Polysilizium. Diese Elektrode kontaktiert die unterhalb des Grabens ausgebildete Zone des zweiten Leitungstyps, die in der Drain-Zone bzw. Driftzone ausgebildet ist. Diese Zone des zweiten Leitungstyps bildet zu der Driftzone bzw. Drain-Zone des MOSFET einen pn-Übergang, der Bestandteil der Durchbruchstruktur ist.Of the Breakthrough current path partially in the trench becomes in one embodiment of the semiconductor device according to the invention realized by arranging an electrode in the trench is, which is electrically connected to the source zone, the across from the control electrode is electrically isolated and located at the bottom of the contact hole connects to the semiconductor body, wherein the semiconductor body in this connection region a doped zone of the second conductivity type having. The formed in the trench and by means of an insulating layer across from the control electrode insulated electrode is preferably made a metal or a polysilicon. This electrode contacts the formed under the trench zone of the second conductivity type, which is formed in the drain zone or drift zone. This zone of the second conductivity type forms the drift zone or drain zone of the MOSFET a pn junction, which is part of the breakthrough structure.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, den pn-Übergang der Durchbruchstruktur in dem Graben auszubilden. Hierzu ist im unteren Bereich des Grabens eine sich an die erste Anschlusszone, d. h. die Drain-Zone bzw. Driftzone, anschließende Materialzone vorgesehen, die vom selben Leitungstyp wie die erste Anschlusszone, bzw. Source-Zone, ist und die gegenüber der Steuerelektrode mittels einer Isolationsschicht isoliert ist. An diese Materialzone schließt sich eine Anschlusselektrode eines zu dieser Materialzone komplementären Leitungstyps an, die elektrisch leitend mit der zweiten Anschlusszone verbunden ist. Zwischen dieser Anschlusselektrode und der Materialzone, die komplementär dotiert sind, ist der pn-Übergang der Durchbruchstruktur gebildet.at a further embodiment is provided, the pn junction form the breakdown structure in the trench. This is in the lower portion of the trench one to the first connection zone, d. H. the drain zone or drift zone, subsequent material zone provided, those of the same conductivity type as the first connection zone or source zone, is and the opposite the control electrode is isolated by means of an insulating layer. Close to this material zone a connection electrode of a complementary to this material zone conductivity type which are electrically connected to the second connection zone is. Between this connection electrode and the material zone, the complementary are doped, is the pn junction the breakthrough structure formed.

Die Anschlusselektrode und die zwischen dieser Anschlusselektrode und der ersten Anschlusszone in dem Graben ausgebildete Materialzone bestehen vorzugsweise aus Polysilizium.The Connection electrode and the between this connection electrode and the first connection zone formed in the trench material zone are preferably made of polysilicon.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand von Figuren näher erläutert. In den Figuren zeigtThe The present invention will be described below in exemplary embodiments with reference to FIG Figures explained in more detail. In the figures shows

1 einen Ausschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements in perspektivischer Darstellung, 1 a detail of a first embodiment of a semiconductor device according to the invention in a perspective view,

2 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements, 2 a cross section through a second embodiment of a semiconductor device according to the invention,

3 ein erfindungsgemäßes Halbleiterbauelement gemäß 1 während verschiedener Verfahrensschritte eines Verfahrens zur Herstellung des Halbleiterbauelements, 3 an inventive semiconductor device according to 1 during various process steps of a method of manufacturing the semiconductor device,

4 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines weiteren Halbleiterbauelements, 4 a cross section through a first embodiment of another semiconductor device,

5 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel des weiteren Halbleiterbauelements. 5 a cross section through a second embodiment of the further semiconductor device.

In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.In denote the figures, unless otherwise indicated, like reference numerals same parts with the same meaning.

1 zeigt einen Ausschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements in perspektivischer Darstellung. Das dargestellte Halbleiterbauelement realisiert einen n-leitenden Graben-MOSFET mit einer teilweise in dem Graben oder den Gräben angeordneten Durchbruchstruktur. Die erfindungsgemäße Struktur ist selbstverständlich auch auf p-leitende MOSFET anwendbar, wobei die im folgenden erläuterten Dotierungen dann zu vertauschen sind. 1 shows a detail of a first embodiment of a semiconductor device according to the invention in a perspective view. The illustrated semiconductor device realizes an n-type trench MOSFET having a breakdown structure partially disposed in the trench or trenches. The structure according to the invention is of course also applicable to p-type MOSFETs, wherein the dopants explained below are then to be exchanged.

Das dargestellte Halbleiterbauelement umfasst einen Halbleiterkörper 100 mit einer n-dotierten ersten Anschlusszone 12, 14. Diese erste Anschlusszone ist im Bereich der Rückseite des Halbleiterkörpers 100 stärker n-dotiert und bildet dort die Drain-Zone des MOSFET, während sich an die stärker dotierte Drain-Zone 14 eine schwächer n-dotierte Driftzone 12 anschließt. Der Halbleiterkörper 100 umfasst weiterhin eine p-dotierte Kanalzone oder Body-Zone 20, die sich an die Driftzone 12 anschließt und die zwischen der Driftzone 12 und einer im Bereich der Vorderseite ausgebildeten stark n-dotierten zweiten Anschlusszone 30 ausgebildet ist. Die zweite Anschlusszone 30 bildet die Source-Zone des MOSFET.The illustrated semiconductor device comprises a semiconductor body 100 with an n-doped first junction zone 12 . 14 , This first connection zone is in the region of the rear side of the semiconductor body 100 more heavily n-doped, where it forms the drain of the MOSFET, while the more heavily doped drain 14 a weaker n-doped drift zone 12 followed. The semiconductor body 100 further comprises a p-doped channel zone or body zone 20 , which adhere to the drift zone 12 connects and the between the drift zone 12 and a heavily n-doped second junction region formed in the region of the front side 30 is trained. The second connection zone 30 forms the source zone of the MOSFET.

Ausgehend von einer Vorderseite 101 erstrecken sich mehrere Gräben 60, von denen in 1 zwei dargestellt sind, durch die Source-Zone 30, die Body-Zone 20 bis in die Driftzone 12 des Halbleiterkörpers.Starting from a front side 101 several trenches extend 60 of which in 1 two are represented by the source zone 30 , the body zone 20 into the drift zone 12 of the semiconductor body.

Im Bereich der Seitenwände der Gräben 60 sind jeweils Steuerelektroden 40, die zusammengeschaltet die Gate-Elektrode des MOSFET bilden, angeordnet. Diese Gate-Elektroden 40 sind durch eine Gate-Isolationsschicht 50 gegenüber dem Halbleiterkörper 100 isoliert und verlaufen in vertikaler Richtung des Halbleiterkörpers von der Source-Zone 30 entlang der Body-Zone 20 bis zu der Driftzone 12, um bei Anlegen eines geeigneten Ansteuerpotentials einen elektrisch leitenden Kanal in der Body-Zone 20 entlang der Seitenwand des Grabens zwischen der Source-Zone 30 und der Driftzone 12 zu bewirken.In the area of the side walls of the trenches 60 are each control electrodes 40 , which together form the gate electrode of the MOSFET, arranged. These gate electrodes 40 are through a gate insulation layer 50 opposite to the semiconductor body 100 insulated and extend in the vertical direction of the semiconductor body from the source zone 30 along the body zone 20 up to the drift zone 12 to provide an electrically conductive channel in the body zone upon application of a suitable drive potential 20 along the sidewall of the trench between the source zone 30 and the drift zone 12 to effect.

Das Halbleiterbauelement umfasst eine Vielzahl gleichartiger Transistorstrukturen, sogenannter Zellen mit Source-Zonen 30, Body-Zonen 20 und Gate-Elektroden 40, wobei allen Zellen in dem Ausführungsbeispiel eine Driftzone 12 und eine Drain-Zone 14 gemeinsam ist. Die Source-Zonen 30 aller Zellen sind dabei elektrisch leitend miteinander verbunden, um eine gemeinsame Source-Zone zu bilden, und die Gate-Elektroden 40 aller Zellen sind elektrisch leitend miteinander verbunden, um eine gemeinsame Gate-Elektrode zu bilden.The semiconductor device comprises a plurality of similar transistor structures, so-called cells with source zones 30 , Body zones 20 and gate electrodes 40 wherein all cells in the embodiment have a drift zone 12 and a drain zone 14 is common. The source zones 30 all cells are electrically connected to each other to form a common source zone, and the gate electrodes 40 all cells are electrically connected together to form a common gate electrode.

Das in 1 dargestellte Halbleiterbauelement umfasst eine Durchbruchstruktur mit einer Elektrode 80, die in dem Graben 60 ausgebildet ist und die mittels einer weiteren Isolationsschicht 70 gegenüber der Gate-Elektrode 40 isoliert ist. Diese Elektrode 80 erstreckt sich in vertikaler Richtung über die gesamte Länge des Grabens und berührt am Boden des Grabens 60 den Halbleiterkörper 100 im Bereich der Driftzone 12. In diesem Kontaktbereich zwischen der Elektrode 80 und der Driftzone 12 ist eine p-dotierte Zone 90 vorgesehen, die durch die Elektrode 80 kontaktiert ist und die die Elektrode in diesem Bereich vollständig überdeckt. Die p-dotierte Zone 90 und die Driftzone 12 bzw. die Drain-Zone 14 bilden eine Diode, deren Schaltsymbol in 1 eingezeichnet ist, und die bei dem dargestellten n-leitenden MOSFET in Source-Drain-Richtung in Durchlassrichtung bzw. in Drain-Source-Richtung in Sperrrichtung gepolt ist. Die Durchbruchspannung dieser Diode in Drain-Source-Richtung kann über die Dotierung der p-dotierten Zone 90 eingestellt werden.This in 1 illustrated semiconductor device comprises a breakdown structure with an electrode 80 in the ditch 60 is formed and the means of a further insulating layer 70 opposite the gate electrode 40 is isolated. This electrode 80 extends in the vertical direction over the entire length of the trench and touched at the bottom of the trench 60 the semiconductor body 100 in the area of the drift zone 12 , In this contact area between the electrode 80 and the drift zone 12 is a p-doped zone 90 provided by the electrode 80 is contacted and completely covers the electrode in this area. The p-doped zone 90 and the drift zone 12 or the drain zone 14 form a diode whose switching symbol is in 1 is drawn, and in the illustrated n-type MOSFET poled in the source-drain direction in the forward direction and in the drain-source direction in the reverse direction. The breakdown voltage of this diode in the drain-source direction can via the doping of the p-doped zone 90 be set.

Die in dem Graben 60 angeordnete Elektrode 80 ist mit der Source-Zone 30 kurzgeschlossen. Dazu schließt sich die Elektrode 80 im oberen Bereich des Grabens unmittelbar an den Seitenwänden des Grabens 60 an die Source-Zone 30 an. Die Elektrode 80, die vorzugsweise aus einem Metall oder Polysilizium, insbesondere n-dotiertem oder p-dotiertem Polysilizium besteht, dient damit gleichzeitig als Anschlusskontakt für die Source-Zone 30, so dass zur Kontaktierung der Source-Zonen 30 unmittelbar diese Elektrode 80 oberhalb des Grabens 60 kontaktiert werden kann, wodurch auf Kontaktanschlüsse oberhalb der zwischen den Gräben angeordneten Halbleiterbereichen, den sogenannten Mesa-Bereichen, verzichtet werden kann.Those in the ditch 60 arranged electrode 80 is with the source zone 30 shorted. This is followed by the electrode 80 in the upper part of the trench directly on the side walls of the trench 60 to the source zone 30 at. The electrode 80 , which preferably consists of a metal or polysilicon, in particular n-doped or p-doped polysilicon, thus serves simultaneously as a connection contact for the source zone 30 , allowing for contacting the source zones 30 immediately this electrode 80 above the ditch 60 can be contacted, which can be dispensed with contact terminals above the arranged between the trenches semiconductor regions, the so-called mesa areas.

Das Halbleiterbauelement umfasst weiterhin stark p-dotierte Body-Anschlussbereiche 22, die sich, wie dies aus der perspektivischen Darstellung in 1 deutlich wird, ausgehend von der Body-Zone 20 zwischen Abschnitten der stark dotierten Source-Zone 30 bis an die Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers erstrecken und im oberen Bereich des Grabens 60 die Elektrode 80 kontaktieren, so dass die Elektrode 80 über die Anschlussbereiche 22 die p-dotierte Body-Zone 20 und die n-dotierte Source-Zone 30 kurzschließt, um in hinlänglich bekannter Weise parasitäre Bipolareffekte zu vermeiden. Auf separate Kontakte in dem zwischen den Gräben ausgebildeten Halbleiterbereich, dem sogenannten Mesa-Bereich, zum Kurzschließen der Source-Zone 30 und der Body-Zone 20 kann bei dem Halbleiterbauelement verzichtet werden.The semiconductor device further comprises heavily p-doped body connection regions 22 which, as shown in the perspective view in 1 becomes clear, starting from the body zone 20 between sections of the heavily doped source zone 30 to the front 101 of the semiconductor body and in the upper region of the trench 60 the electrode 80 Contact so that the electrode 80 over the connection areas 22 the p-doped body zone 20 and the n-doped source region 30 short circuits to avoid parasitic bipolar effects in a well known manner. On separate contacts in the semiconductor region formed between the trenches, the so-called mesa region, for short-circuiting the source zone 30 and the body zone 20 can be dispensed with in the semiconductor device.

Zum Anschließen der Body-Zone 20 an die Elektrode 80 zur Erzielung des Kurzschlusses genügen schmale p-dotierte Zonen 22, so dass der hierfür erforderliche Platzbedarf im Mesa- Gebiet gering ist. Die durch Kurzschließen der Source-Zone 30 und der Body-Zone 20 entstehende Body-Diode zwischen Source 30 und Drain 14 ist entsprechend der Diode der Durchbruchstruktur gepolt.To connect the body zone 20 to the electrode 80 to achieve the short circuit narrow p-doped zones suffice 22 , so that the space required for this purpose in the mesa area is low. By shorting the source zone 30 and the body zone 20 resulting body diode between source 30 and drain 14 is poled according to the diode of the breakdown structure.

Die Durchbruchspannung der Durchbruchstruktur ist so eingestellt, dass sie kleiner als die der Body-Diode ist. Bei Anlegen einer positiven Spannung in Source-Drain-Richtung fließt der Großteil des Stromes dann über die in Durchlassrichtung gepolte Diode der Durchbruchstruktur, so dass der Querschnitt der stark p-dotierten Zonen 22 über welche die Body-Zone 20 und die Source-Zone 30 kurzgeschlossen sind, gering und deshalb platzsparend realisierbar sein kann. Die Abmessungen dieses Siliziumbereiches zwischen den Gräben 60 können gegenüber herkömmlichen Halbleiterbauelementen dadurch verringert werden, was zur Verringerung des spezifischen Einschaltwiderstandes des Halbleiterbauelements beiträgt.The breakdown voltage of the breakdown structure is set to be smaller than that of the body diode. When a positive voltage in the source-drain direction is applied, the majority of the current then flows via the forward-biased diode of the breakdown structure, so that the cross-section of the heavily p-doped zones 22 about which the body zone 20 and the source zone 30 short-circuited, low and therefore space-saving can be realized. The dimensions of this silicon area between the trenches 60 can thereby be reduced compared to conventional semiconductor devices, which contributes to the reduction of the specific on-resistance of the semiconductor device.

Das erfindungsgemäße Halbleiterbauelement funktioniert bei Anliegen einer positiven Drain-Source-Spannung und bei Anliegen eines gegenüber Source-Potential positiven Gate-Potentials wie ein herkömmlicher MOSFET, dessen Schaltsymbol in 1 eingezeichnet ist. Überschreitet die Drain-Source-Spannung bei sperrendem MOSFET die Durchbruchspannung der durch die p-dotierte Zone 90 und Driftzone 12 gebildeten Diode, so fließt ein Durchbruchstrom von einem an die Drain-Zone 14 angeschlossenen Drain-Anschluss über die Driftzone 12, die p-dotierte Anodenzone 90 und die Elektrode 80 zu einem an die Elektrode 80 angeschlossenen Source-Anschluss. Diese Durchbruchstruktur funktioniert bei Anlegen einer Spannung in Rückwärtsrichtung, d. h. einer in Source-Drain-Richtung positiven Spannung, wie die Body-Diode und übernimmt den Großteil des dann fließenden Stromes, sodass der Anschlusskontakt für die Body-Zone 20 klein und platzsparend ausgebildet sein kann.The semiconductor device according to the invention works when applying a positive drain-source voltage and when applying a source potential to positive gate potential as a conventional MOSFET whose switching symbol in 1 is drawn. When the MOSFET is off, the drain-source voltage exceeds the breakdown voltage across the p-doped zone 90 and drift zone 12 formed diode, so a breakdown current flows from one to the drain zone 14 connected drain connection via the drift zone 12 , the p-doped anode zone 90 and the Elek trode 80 to one to the electrode 80 connected source connection. This breakdown structure works by applying a voltage in the reverse direction, ie, a positive voltage in the source-drain direction, like the body diode and takes over most of the then flowing current, so that the connection contact for the body zone 20 can be designed small and space-saving.

2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements, welches sich von dem in 1 dargestellten dadurch unterscheidet, dass der pn-Übergang der Durchbruchstruktur in dem Graben 60 angeordnet ist. Hierzu sind in dem Graben zwei Halbleiterbereiche 81, 82 ausgebildet, die entsprechend der Elektrode 80 in 1 mittels einer Isolationsschicht 70 gegenüber der Gate-Elektrode 40 isoliert sind. Ein im unteren Bereich des Grabens angeordneter Halbleiterbereich 82 ist in dem Ausführungsbeispiel n-dotiert und kontaktiert die Driftzone 12, während ein oberhalb des Halbleiterbereichs 82 angeordneter Halbleiterbereich 81 p-dotiert ist und im oberen Bereich des Grabens die Source-Zone 30 kontaktiert. 2 shows a further embodiment of a semiconductor device according to the invention, which differs from the in 1 characterized in that the pn junction of the breakdown structure in the trench 60 is arranged. For this purpose, two semiconductor regions are in the trench 81 . 82 formed according to the electrode 80 in 1 by means of an insulating layer 70 opposite the gate electrode 40 are isolated. A semiconductor region arranged in the lower region of the trench 82 is n-doped in the embodiment and contacts the drift zone 12 while one above the semiconductor region 82 arranged semiconductor region 81 p-doped and in the upper part of the trench, the source zone 30 contacted.

Der Halbleiterbereich 81 kontaktiert entsprechend der Elektrode 80 in 1 über eine Body-Anschlusszone 22 auch die Body-Zone 20. Zum Kurzschließen der Source-Zone 30 mit den p-dotierten Zonen 22 und damit der Body-Zone 20 ist bei dem Halbleiterbauelement vorzugsweise eine auf dem Halbleiterkörper angeordnete Elektrode 85 vorgesehen, die in 2 gestrichelt eingezeichnet ist.The semiconductor area 81 contacted according to the electrode 80 in 1 via a body connection zone 22 also the body zone 20 , To short the source zone 30 with the p-doped zones 22 and thus the body zone 20 is preferably an electrode arranged on the semiconductor body in the case of the semiconductor component 85 provided in 2 indicated by dashed lines.

Die Halbleiterbereiche 81, 82 bestehen vorzugsweise aus Polysilizium, wobei zwischen diesen beiden Halbleiterbereichen ein pn-Übergang realisiert ist, der in Source-Drain-Richtung in Durchlassrichtung und in Drain-Source-Richtung in Sperrrichtung gepolt ist. Überschreitet die Drain-Source-Spannung bei sperrendem MOSFET die Durchbruchspannung dieses pn-Übergangs, so fließt ein Durchbruchstrom über den an die Drain-Zone 14 angeschlossenen Drain-Anschluss, die Driftzone 12, den n-dotierten Halbleiterbereich 82 und den p-dotierten Halbleiterbereich 81 an den Source-Anschluss S, den Halbleiterbereich 81 und die Source-Zone 30 kurzschließt.The semiconductor areas 81 . 82 are preferably made of polysilicon, wherein between these two semiconductor regions, a pn junction is realized, which is poled in the source-drain direction in the forward direction and in the drain-source direction in the reverse direction. If the drain-source voltage exceeds the breakdown voltage of this pn junction in the case of a blocking MOSFET, a breakdown current flows via the to the drain zone 14 connected drain connection, the drift zone 12 , the n-doped semiconductor region 82 and the p-type semiconductor region 81 to the source terminal S, the semiconductor region 81 and the source zone 30 shorts.

Ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements gemäß 1 wird nachfolgend anhand von 3 näher erläutert.A method for producing a semiconductor device according to the invention according to 1 is described below by means of 3 explained in more detail.

3a zeigt einen Halbleiterkörper 100, der eine stark n-dotierte Zone 12, die spätere Drain-Zone, im Bereich der Rückseite, eine sich an die Drain-Zone 12 anschließende schwächer n-dotierte Driftzone 14, eine sich an die Driftzone 14 anschließende p-dotierte Zone 20, die spätere Body-Zone, sowie eine sich an die Body-Zone 20 anschließende stark n-dotierte Zone, die spätere Source-Zone 30, aufweist, nach ersten Verfahrensschritten, bei denen Gräben 60 ausgehend von der Vorderseite in den Halbleiterkörper 100 eingebracht wurden und bei denen eine Isolationsschicht 50', die spätere Gate-Isolationsschicht auf den Halbleiterkörper 100 und in die Gräben 60 eingebracht wurde. Eine Struktur gemäß 3a ist mittels herkömmlicher Halbleitertechnologieverfahren in hinlänglich bekannter Weise herstellbar, so dass auf eine detaillierte Erläuterung hier verzichtet werden kann. 3a shows a semiconductor body 100 , which is a heavily n-doped zone 12 , the later drain zone, in the area of the back, one to the drain zone 12 subsequent weaker n-doped drift zone 14 , one to the drift zone 14 subsequent p-doped zone 20 , the later body zone, as well as one attached to the body zone 20 subsequent heavily n-doped zone, the later source zone 30 , Having, according to first method steps, where trenches 60 starting from the front into the semiconductor body 100 were introduced and where an insulation layer 50 ' , the later gate insulation layer on the semiconductor body 100 and in the trenches 60 was introduced. A structure according to 3a can be produced by conventional semiconductor technology methods in a well-known manner, so that a detailed explanation can be omitted here.

3b zeigt die Struktur gemäß 3a nach weiteren Verfahrensschritten, bei welchen Gate-Elektroden 40 an den Seitenwänden der Graben hergestellt wurden. Diese Gate-Elektroden bestehen beispielsweise aus Polysilizium und können beispielsweise mittels eines sogenannten Polyspacer-Prozesses hergestellt werden. Hierzu wird eine Polysiliziumschicht 40, die in 3b gestrichelt dargestellt ist, mit wenigstens annäherungsweise gleichmäßiger Dicke auf die gesamte Anordnung abgeschieden und anschließend beispielsweise mittels eines anisotropen Ätzverfahrens so lange zurückgeätzt bis die Polysiliziumschicht am Boden des Kontaktloches 60 und von der Vorderseite des Halbleiterkörpers, sowie teilweise von den Seitenwänden im oberen Bereich des Grabens entfernt ist. 3b shows the structure according to 3a after further process steps, in which gate electrodes 40 were made on the side walls of the trench. These gate electrodes are made of polysilicon, for example, and can be produced for example by means of a so-called polyspacer process. For this purpose, a polysilicon layer 40 , in the 3b is shown with dashed lines, deposited with at least approximately uniform thickness on the entire assembly and then etched back so long, for example by means of an anisotropic etching process until the polysilicon layer at the bottom of the contact hole 60 and from the front of the semiconductor body, and partially away from the sidewalls in the upper region of the trench.

In den nächsten Verfahrensschritten, deren Ergebnis in 3c dargestellt ist, werden Isolationsschichten 70 auf freiliegenden Bereichen der Gate-Elektroden 60 erzeugt. Hierzu wird entweder eine Isolationsschicht 70 auf die Gate-Elektroden 40 abgeschieden oder die Gate-Elektroden 40 werden einem Oxidationsprozess unterworfen, so dass auf den Gate-Elektroden 40 eine Schicht aus einem Halbleiteroxid entsteht. Anschließend wird die Isolationsschicht 50 von der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers 100 sowie im Bodenbereich des Grabens 60 entfernt. Dies kann beispielsweise durch eine anisotrope Ätzung erfolgen, bei der die Isolierschicht 70 nur wenig gedünnt wird.In the next process steps, the result in 3c is shown insulating layers 70 on exposed areas of the gate electrodes 60 generated. For this purpose, either an insulation layer 70 on the gate electrodes 40 deposited or the gate electrodes 40 are subjected to an oxidation process, so that on the gate electrodes 40 a layer of a semiconductor oxide is formed. Subsequently, the insulation layer 50 from the front 101 of the semiconductor body 100 as well as in the bottom area of the trench 60 away. This can be done for example by an anisotropic etching, in which the insulating layer 70 only a little thinned.

3d zeigt das Halbleiterbauelement nach dem Herstellen der p-dotierten Zonen 90 in der Driftzone 12. Diese p-dotierten Zonen 12 werden beispielsweise mittels eines Implantationsprozesses und vorzugsweise eines auf den Implantationsprozess folgenden Diffusions- oder Ausheilprozesses hergestellt. Die Herstellung dieser p-dotierten Zonen kann bereits unmittelbar nach dem in 3b dargestellten Verfahrensschritt erfolgen, bei dem die Gate-Elektroden 40 hergestellt werden. In diesem Fall wird am Boden des Grabens durch die dort noch vorhandene Isolationsschicht 50 in den Halbleiterkörper implantiert. 3d shows the semiconductor device after the production of the p-doped zones 90 in the drift zone 12 , These p-doped zones 12 are produced, for example, by means of an implantation process and preferably a diffusion or annealing process following the implantation process. The preparation of these p-doped zones can already immediately after the in 3b shown method step, wherein the gate electrodes 40 getting produced. In this case, at the bottom of the trench through the still existing insulation layer 50 implanted in the semiconductor body.

Anschließend werden die Gräben mit einem Elektrodenmaterial, beispielsweise einem Metall oder Polysilizium, zur Herstellung der Elektroden 80 aufgefüllt, wie dies in 3e im Ergebnis dargestellt ist, um so zu dem erfindungsgemäßen Halbleiterbauelement zu gelangen.Subsequently, the trenches with an electrode material, such as a metal or polysilicon, for the production of the electrodes 80 filled up like this in 3e is shown in the result so as to arrive at the semiconductor device according to the invention.

Besteht die Elektrode aus einem Metall oder einem n-dotierten Silizium, so wird vorteilhafterweise vor dem Herstellen der Elektrode beispielsweise ein Silizid auf die freiliegende Oberfläche des Halbleiterkörpers zumindest im Bereich der p-dotierten Zone aufgebracht, um einen guten ohmschen Kontakt zwischen der Elektrode 80 und der p-dotierten Zone 90 zu erhalten, um an diesem Übergang das Entstehen eines pn-Übergangs oder eines Schottky-Kontakts zu verhindern.If the electrode consists of a metal or an n-doped silicon, advantageously, for example, a silicide is applied to the exposed surface of the semiconductor body at least in the region of the p-doped zone prior to the production of the electrode in order to achieve good ohmic contact between the electrode 80 and the p-doped zone 90 to prevent the formation of a pn junction or Schottky contact at this junction.

Besteht die Elektrode aus einem p-dotierten Polysilizium, so kann auf eine solche Silizidschicht im Übergangsbereich zwi schen der Elektrode 80 und der p-dotierten Zone 12 verzichtet werden. In diesem Fall kann im oberen Bereich des Grabens an den Seitenwänden vor dem Herstellen der Elektrode 80 eine Materialschicht, beispielsweise ein Silizid, auf die Source-Zone aufgebracht werden, um einen pn-Übergang zwischen der Elektrode 80 und der Source-Zone zu verhindern. Bei Vorsehen einer die gesamte Anordnung überdeckenden Anschlusselektrode 85, die in 2 gestrichelt dargestellt ist und die beispielsweise aus einem Metall besteht und die die Elektrode 80 und die Source-Zone kurzschließt, kann auf eine solche Silizidschicht verzichtet werden.If the electrode consists of a p-doped polysilicon, so can on such a silicide layer in the transition region between tween the electrode 80 and the p-doped zone 12 be waived. In this case, in the upper area of the trench on the side walls before making the electrode 80 a layer of material, such as a silicide, may be applied to the source region to form a pn junction between the electrode 80 and prevent the source zone. When providing a connection electrode covering the entire arrangement 85 , in the 2 is shown in dashed lines and which consists for example of a metal and the electrode 80 and shorts the source zone, can be dispensed with such a silicide layer.

Die Kontaktierung der Gate-Elektroden von außen kann bei dem erfindungsgemäßen Halbleiterbauelement wie bei herkömmlichen Graben-Transistoren erfolgen, so dass auf eine detaillierte Darstellung hier verzichtet wird.The Contacting of the gate electrodes from the outside can in the semiconductor device according to the invention as with conventional Trench transistors are made, allowing for a detailed view is omitted here.

4 zeigt ein weiteres Halbleiterbauelement, durch welches ein MOSFET mit einer Durchbruchstruktur bei, hoher Spannungsfestigkeit und niedrigem spezifischem Einschaltwiderstand realisiert ist. 4 shows another semiconductor device, by which a MOSFET is realized with a breakdown structure at high dielectric strength and low specific on-resistance.

Das Halbleiterbauelement umfasst einen Halbleiterkörper 100 mit einer im Bereich einer Rückseite 102 des Halbleiterkörpers 100 angeordneten stark n-dotierten Drain-Zone 12, einer sich an die Drain-Zone 12 anschließenden Driftzone 14, einer sich an die Driftzone 14 anschließenden p-dotierten Body-Zone 20, sowie einer sich an die Body-Zone 20 anschließenden, im Bereich einer Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers ausgebildeten stark n-dotierten Source-Zone 30. Die Body-Zone 20 und die Source-Zone 30 sind zwischen zwei in lateraler Richtung beabstandet zueinander angeordneten Gräben 61, 62 ausgebildet, die sich ausgehend von der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers 100 in vertikaler Richtung. entlang der Source-Zone 20 und der Body-Zone 20 bis in die Driftzone 14 erstrecken. In diesen Gräben 61, 62 sind jeweils Gate-Elektroden 42 aus gebildet, die mittels Gate-Isolationsschichten 52 gegenüber dem Halbleiterkörper 100 isoliert sind.The semiconductor component comprises a semiconductor body 100 with one in the area of a back 102 of the semiconductor body 100 arranged heavily n-doped drain zone 12 , one to the drain zone 12 subsequent drift zone 14 , one to the drift zone 14 subsequent p-doped body zone 20 , as well as one to the body zone 20 adjoining, in the area of a front side 101 of the semiconductor body formed heavily n-doped source zone 30 , The body zone 20 and the source zone 30 are between two laterally spaced apart trenches 61 . 62 formed, starting from the front 101 of the semiconductor body 100 in the vertical direction. along the source zone 20 and the body zone 20 into the drift zone 14 extend. In these trenches 61 . 62 are each gate electrodes 42 formed by means of gate insulation layers 52 opposite to the semiconductor body 100 are isolated.

Die Gräben 61, 62 mit den Gate-Elektroden 42, sowie die zwischen den Gräben angeordneten Source-Zonen 30 und Body-Zonen 20 mit der Driftzone 14 und der Drain-Zone 12 bilden eine MOSFET-Struktur, wobei das Schaltsymbol dieses MOSFET in 4 eingezeichnet ist.The trenches 61 . 62 with the gate electrodes 42 , as well as the source zones arranged between the trenches 30 and body zones 20 with the drift zone 14 and the drain zone 12 form a MOSFET structure, with the switching symbol of this MOSFET in 4 is drawn.

Das Halbleiterbauelement umfasst weiterhin wenigstens einen weiteren Graben 60, der in lateraler Richtung beabstandet zu dem ersten Graben 61 angeordnet ist, wobei dieser Graben 60 Bestandteil einer weiteren Transistorstruktur mit einer Source-Zone 30 und einer Body-Zone 20 sein kann.The semiconductor device further comprises at least one further trench 60 spaced laterally from the first trench 61 is arranged, this trench 60 Component of another transistor structure with a source zone 30 and a body zone 20 can be.

Der Abstand dieses weiteren Grabens 60 zu dem ersten Graben 61 in lateraler Richtung ist geringer als der Abstand des ersten und zweiten Grabens 61, 62 der Transistorstruktur, wobei zwischen den beiden enger beabstandeten Gräben 60, 61 eine Durchbruchstruktur angeordnet ist. Diese Durchbruchstruktur umfasst in dem Ausführungsbeispiel eine p-dotierte Halbleiterzone 83, die unterhalb der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers ausgebildet ist und die sich an die Driftzone 14 anschließt. Zwischen dieser Halbleiterzone 83 und der Driftzone 14 ist ein pn-Übergang gebildet. Die p-dotierte Zone 83 ist mit der Source-Zone 30 kurzgeschlossen, wie dies in 4 schematisch dargestellt ist.The distance of this further trench 60 to the first ditch 61 in the lateral direction is less than the distance of the first and second trenches 61 . 62 the transistor structure, wherein between the two more closely spaced trenches 60 . 61 a breakdown structure is arranged. This breakdown structure comprises in the exemplary embodiment a p-doped semiconductor zone 83 that are below the front 101 is formed of the semiconductor body and located at the drift zone 14 followed. Between this semiconductor zone 83 and the drift zone 14 a pn junction is formed. The p-doped zone 83 is with the source zone 30 shorted, like this in 4 is shown schematically.

Die Gräben 60, 61, 62 erstrecken sich in dem Ausführungsbeispiel in vertikaler Richtung bis weit unterhalb der p-dotierten Zone 20 um so die zwischen den enger benachbarten Gräben 60, 61 angeordnete Durchbruchstruktur von dem in der Body-Zone 20 bei angesteuerter Elektrode 42 ausgebildeten Kanal abzuschirmen.The trenches 60 . 61 . 62 extend in the embodiment in the vertical direction until well below the p-doped zone 20 so the between the more closely adjacent trenches 60 . 61 arranged breakthrough structure of the in the body zone 20 with activated electrode 42 shield trained channel.

Die Ausdehnung der p-dotierten Zone 83 in vertikaler Richtung des Halbleiterkörpers kann variieren, um dadurch die Durch bruchspannung der in Source-Drain-Richtung in Durchlassrichtung bzw. in Drain-Source-Richtung in Sperrrichtung betriebenen Diode, deren Schaltsymbol in den 4 und 5 schematisch eingezeichnet ist, zu variieren. Dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 befindet sich der pn-Übergang etwa auf halber Höhe der Gräben 60, 61 unterhalb der Gate-Elektrode 42, während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 der pn-Übergang knapp oberhalb der Grabenenden und auch unterhalb der Gate-Elektrode 42 liegt. Die Driftzone 12 kann bei diesem Ausführungsbeispiel im Anschluss an die p-dotierte Zone 83 der Durchbruchstruktur stärker dotiert sein als in den übrigen Bereichen der Driftzone 12.The extent of the p-doped zone 83 in the vertical direction of the semiconductor body may vary to thereby the breakdown voltage of the forward-drain direction in the forward direction or in the drain-source direction reverse-biased diode whose switching symbol in the 4 and 5 schematically drawn, to vary. According to the embodiment 4 the pn junction is located about halfway up the trenches 60 . 61 below the gate electrode 42 while in the embodiment according to 5 the pn junction just above the trench ends and also below the gate electrode 42 lies. The drift zone 12 may in this embodiment following the p-doped zone 83 the breakdown structure to be more heavily doped than in the remaining areas of the drift zone 12 ,

Wesentlich ist auch bei diesem Bauelement, dass die Durchbruchspannung der Durchbruchstruktur geringer ist als die Durchbruchstruktur der Body-Diode, so dass ein Spannungsdurchbruch immer zuerst an der für größere Ströme ausgelegten Durchbruchstruktur auftritt. Die Durchbruchspannung ist dabei über den Abstand der p-dotierten Zone 83 zu der stark n-dotierten Drain-Zone 12 einstellbar, wobei die Durchbruchspannung mit kleiner werdendem Abstand abnimmt.It is also essential with this component, the breakdown voltage of the breakdown structure is lower than the breakdown structure of the body diode, so that voltage breakdown always occurs first at the breakdown structure designed for larger currents. The breakdown voltage is over the distance of the p-doped zone 83 to the heavily n-doped drain zone 12 adjustable, the breakdown voltage decreases with decreasing distance.

Claims (12)

Halbleiterbauelement, das folgende Merkmale aufweist: – einen Halbleiterkörper (100) mit einer ersten Anschlusszone (12, 14) und einer zweiten Anschlusszone (30) eines ersten Leitungstyps (n), – eine zwischen der ersten und zweiten Anschluszone (12, 14, 30) angeordnete Kanalzone (20) eines zu dem ersten Leitungstyp komplementären Leitungstyps (p), – wenigstens einen sich in den Halbleiterkörper (100) hinein erstreckenden Graben (60), der von der zweiten Anschlusszone (30) durch die Kanalzone (20), bis in die erste Anschlusszone (12, 14) reicht, – eine in dem Graben (60) angeordnete Steuerelektrode (40), die benachbart zu der Kanalzone (20) und isoliert gegenüber dem Halbleiterkörper (100) angeordnet ist, – einen zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone (12, 14, 30) und parallel zur Kanalzone (20) geschalteten Durchbruchstrompfad, der wenigstens einen pn-Übergang aufweist und der dazu ausgebildet ist, bei Erreichen einer zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone (12, 14, 30) anliegenden Durchbruchspannung zu leiten, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchbruchstrompfad wenigstens teilweise in dem Graben (60) verläuft.Semiconductor device, comprising: - a semiconductor body ( 100 ) with a first connection zone ( 12 . 14 ) and a second connection zone ( 30 ) of a first conductivity type (s), - one between the first and second junction regions ( 12 . 14 . 30 ) arranged channel zone ( 20 ) of a line type (p) complementary to the first line type, - at least one in the semiconductor body ( 100 ) extending into trench ( 60 ) coming from the second connection zone ( 30 ) through the channel zone ( 20 ), to the first connection zone ( 12 . 14 ), - one in the ditch ( 60 ) arranged control electrode ( 40 ) adjacent to the channel zone ( 20 ) and isolated from the semiconductor body ( 100 ) is arranged, one between the first and second connection zone ( 12 . 14 . 30 ) and parallel to the channel zone ( 20 ), which has at least one pn junction and which is designed, when reaching a between the first and second terminal zone ( 12 . 14 . 30 ) pass through the breakdown voltage, characterized in that the breakdown current path at least partially in the trench ( 60 ) runs. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, bei dem in dem Graben (60) eine Elektrode (80) angeordnet ist, die mit der zweiten Anschlusszone (30) elektrisch leitend verbunden ist, gegenüber der Steuerelektrode (40) elektrisch isoliert ist und am Boden des Grabens (60) den Halbleiterkörper (100) kon taktiert, wobei der Halbleiterkörper in diesem Anschlussbereich eine dotierte Zone (90) des zweiten Leitungstyps (p) aufweist.Semiconductor component according to Claim 1, in which in the trench ( 60 ) an electrode ( 80 ) arranged with the second connection zone ( 30 ) is electrically conductively connected, opposite the control electrode ( 40 ) is electrically isolated and at the bottom of the trench ( 60 ) the semiconductor body ( 100 ), wherein the semiconductor body in this connection region has a doped zone ( 90 ) of the second conductivity type (p). Halbleiterbauelement nach Anspruch 2, bei dem die Anschlusselektrode (80) aus einem Metall oder einem Polysilizium besteht.Semiconductor component according to Claim 2, in which the connection electrode ( 80 ) consists of a metal or a polysilicon. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, bei dem in dem Graben (60) eine Anschlusselektrode (81) des zweiten Leitungstyps (p) angeordnet ist, die mit der zweiten Anschlusszone (30) elektrisch verbunden ist und die gegenüber der Steuerelektrode (40) elektrisch isoliert ist, wobei sich zwischen dieser Anschlusselektrode (81) und dem Halbleiterkörper (100) eine Zone (82) des ersten Leitungstyps im Graben (60) befindet, die gegenüber der Steuerelektrode (40) elektrisch isoliert ist.Semiconductor component according to Claim 1, in which in the trench ( 60 ) a connection electrode ( 81 ) of the second conductivity type (p) is arranged with the second connection zone (p) 30 ) and the opposite to the control electrode ( 40 ) is electrically isolated, wherein between this connection electrode ( 81 ) and the semiconductor body ( 100 ) a zone ( 82 ) of the first conductivity type in the trench ( 60 ) located opposite the control electrode ( 40 ) is electrically isolated. Halbleiterbauelement nach Anspruch 4, bei dem die Anschlusselektrode (81) und die zwischen der Anschlusselektrode (81) und dem Halbleiterkörper angeordnete Zone (82) jeweils aus Polysilizium bestehen.Semiconductor component according to Claim 4, in which the connection electrode ( 81 ) and between the connection electrode ( 81 ) and the semiconductor body arranged zone ( 82 ) each consist of polysilicon. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: – Bereitstellen eines Halbleiterkörpers mit einer ersten Anschlusszone (12, 14) und einer zweiten Anschlusszone (30) eines ersten Leitungstyps (n) und einer zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone (12, 14, 30) angeordneten Kanalzone (20) eines zu dem ersten Leitungstyp komplementären Leitungstyps (p), – Herstellen wenigstens eines sich in den Halbleiterkörper (100) ausgehend von einer Vorderseite (101) hinein erstreckenden Grabens (60), der von der zweiten Anschlusszone (30) durch die Kanalzone (20) bis in die erste Anschlusszone (12, 14) reicht, – Herstellen wenigstens einer in dem Graben (60) angeordneten Steuerelektrode (40), die benachbart zu der Kanalzone (20) und isoliert gegenüber dem Halbleiterkörper (100) angeordnet ist, – Herstellen einer zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone (12, 14, 30) angeordneten Durchbruchstruktur, die dazu ausgebildet ist bei Erreichen einer zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone (12, 14, 30) anliegenden Durchbruchspannung zu leiten, wobei die Durchbruchstruktur wenigstens einen pn-Übergang aufweist und wenigstens teilweise in dem Graben (60) verläuft.Method for producing a semiconductor component, the method comprising the following method steps: providing a semiconductor body having a first connection zone ( 12 . 14 ) and a second connection zone ( 30 ) of a first conductivity type (n) and one between the first and second junction zone ( 12 . 14 . 30 ) arranged channel zone ( 20 ) of a line type (p) complementary to the first line type, - producing at least one of them in the semiconductor body ( 100 ) starting from a front side ( 101 ) extending into trench ( 60 ) coming from the second connection zone ( 30 ) through the channel zone ( 20 ) to the first connection zone ( 12 . 14 ), - producing at least one in the trench ( 60 ) arranged control electrode ( 40 ) adjacent to the channel zone ( 20 ) and isolated from the semiconductor body ( 100 ), - establishing one between the first and second connection zones ( 12 . 14 . 30 ) arranged breakthrough structure, which is formed when reaching a between the first and second terminal zone ( 12 . 14 . 30 ), wherein the breakdown structure has at least one pn junction and at least partially in the trench ( 60 ) runs. Verfahren nach Anspruch 6, bei der die Herstellung der Steuerelektrode (40) folgende Verfahrensschritte umfasst: – Aufbringen einer Isolationsschicht (50') auf den Halbleiterkörper (100) und in den wenigstens einen Graben (60), – Abscheiden einer Elektrodenschicht (40') auf die Isolationsschicht (50'), – Entfernen der Elektrodenschicht (40') oberhalb der Vorderseite (101) des Halbleiterkörpers (100), am Boden des wenigstens einen Grabens (60) und teilweise im oberen Bereich der Grabenseitenwände benachbart zu der zweiten Anschlusszone (30).Method according to Claim 6, in which the production of the control electrode ( 40 ) comprises the following method steps: application of an insulating layer ( 50 ' ) on the semiconductor body ( 100 ) and in the at least one trench ( 60 ), - deposition of an electrode layer ( 40 ' ) on the insulation layer ( 50 ' ), - removal of the electrode layer ( 40 ' ) above the front ( 101 ) of the semiconductor body ( 100 ), at the bottom of the at least one trench ( 60 ) and partially in the upper region of the trench side walls adjacent to the second connection zone (FIG. 30 ). Verfahren nach Anspruch 7, bei dem auf freiliegende Oberflächen der Steuerelektrode (40) in dem wenigstens einen Graben (60) eine Isolationsschicht (70) vor dem Herstellen der Durchbruchstruktur aufgebracht wird.Method according to Claim 7, in which exposed surfaces of the control electrode ( 40 ) in the at least one trench ( 60 ) an insulation layer ( 70 ) is applied prior to making the breakdown structure. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem nach dem Herstellen der Steuerelektrode (40) eine Zone (90) des zweiten Leitungstyps (p) unterhalb des wenigstens einen Grabens (60) erzeugt wird.Method according to one of claims 6 to 8, in which after the manufacture of the control electrode ( 40 ) a zone ( 90 ) of the second conductivity type (p) below the at least one trench ( 60 ) is produced. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem nach dem Herstellen der Steuerelektrode (40) und der Isolationsschicht (70) eine Silizidschicht auf freiliegende Bereiche des Halbleiterkörpers am Boden des wenigstens, einen Grabens aufgebracht wird.Method according to claim 9, wherein after the production of the control electrode ( 40 ) and the insulation layer ( 70 ) a silicide layer is applied to exposed areas of the semiconductor body at the bottom of the at least one trench. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem der wenigstens eine Graben (60) mit einem Elektrodenmaterial (80) aufgefüllt wird.Method according to claim 9 or 10, wherein the at least one trench ( 60 ) with an electrode material ( 80 ) is refilled. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem nach dem Herstellen der Steuerelektrode (40) und der Isolationsschicht (70) der wenigstens eine Graben (60) mit einem ersten Halbleitermaterial eines ersten Leitungstyps teilweise gefüllt wird, das die erste Anschlusszone (12; 14) am Boden des Halbleiterkörpers (100) kontaktiert und bei dem der Graben (60) anschließend mit einem Halbleitermaterial des zweiten Leitungstyps aufgefüllt wird.Method according to one of Claims 6 to 8, in which after the manufacture of the control electrode ( 40 ) and the insulation layer ( 70 ) the at least one trench ( 60 ) is partially filled with a first semiconductor material of a first conductivity type, the first connection zone ( 12 ; 14 ) at the bottom of the semiconductor body ( 100 ) and in which the trench ( 60 ) is then filled with a semiconductor material of the second conductivity type.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9443973B2 (en) 2014-11-26 2016-09-13 Infineon Technologies Austria Ag Semiconductor device with charge compensation region underneath gate trench
DE102015116040A1 (en) * 2015-09-23 2017-03-23 Infineon Technologies Austria Ag Semiconductor devices and a method of forming semiconductor devices
DE102021214431A1 (en) 2021-12-15 2023-06-15 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Process for manufacturing a power FinFET using a self-aligned mask and power FinFET
DE102021214430A1 (en) 2021-12-15 2023-06-15 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Process for manufacturing a power FinFET using lithography masks and power FinFET
DE102022205957A1 (en) 2022-06-13 2023-12-14 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Power FinFET with variable trench width
DE102022207273A1 (en) 2022-07-18 2024-01-18 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Power FinFET with a two-part control electrode and method for producing a power FinFET with a two-part control electrode

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004009323B4 (en) * 2004-02-26 2017-02-16 Infineon Technologies Ag Vertical trenched DMOS transistor and method of making the same
DE102015103072B4 (en) * 2015-03-03 2021-08-12 Infineon Technologies Ag SEMI-CONDUCTOR DEVICE WITH A DITCH STRUCTURE INCLUDING A GATE ELECTRODE AND A CONTACT STRUCTURE FOR A DIODE AREA

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4683643A (en) * 1984-07-16 1987-08-04 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Method of manufacturing a vertical MOSFET with single surface electrodes
EP0746030A2 (en) * 1995-06-02 1996-12-04 SILICONIX Incorporated Trench-gated power MOSFET with protective diode
US5895951A (en) * 1996-04-05 1999-04-20 Megamos Corporation MOSFET structure and fabrication process implemented by forming deep and narrow doping regions through doping trenches
US6049108A (en) * 1995-06-02 2000-04-11 Siliconix Incorporated Trench-gated MOSFET with bidirectional voltage clamping

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4683643A (en) * 1984-07-16 1987-08-04 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Method of manufacturing a vertical MOSFET with single surface electrodes
EP0746030A2 (en) * 1995-06-02 1996-12-04 SILICONIX Incorporated Trench-gated power MOSFET with protective diode
US6049108A (en) * 1995-06-02 2000-04-11 Siliconix Incorporated Trench-gated MOSFET with bidirectional voltage clamping
US5895951A (en) * 1996-04-05 1999-04-20 Megamos Corporation MOSFET structure and fabrication process implemented by forming deep and narrow doping regions through doping trenches

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9443973B2 (en) 2014-11-26 2016-09-13 Infineon Technologies Austria Ag Semiconductor device with charge compensation region underneath gate trench
US10199456B2 (en) 2014-11-26 2019-02-05 Infineon Technologies Austria Ag Method of manufacturing a semiconductor device having a charge compensation region underneath a gate trench
DE102015116040A1 (en) * 2015-09-23 2017-03-23 Infineon Technologies Austria Ag Semiconductor devices and a method of forming semiconductor devices
US10164086B2 (en) 2015-09-23 2018-12-25 Infineon Technologies Austria Ag Vertical field effect transistor device having alternating drift regions and compensation regions
US10608103B2 (en) 2015-09-23 2020-03-31 Infineon Technologies Austria Ag Method for forming vertical field effect transistor devices having alternating drift regions and compensation regions
DE102021214431A1 (en) 2021-12-15 2023-06-15 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Process for manufacturing a power FinFET using a self-aligned mask and power FinFET
DE102021214430A1 (en) 2021-12-15 2023-06-15 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Process for manufacturing a power FinFET using lithography masks and power FinFET
WO2023110990A2 (en) 2021-12-15 2023-06-22 Robert Bosch Gmbh Method for producing a power finfet by means of lithography masks, and power finfet
DE102022205957A1 (en) 2022-06-13 2023-12-14 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Power FinFET with variable trench width
DE102022207273A1 (en) 2022-07-18 2024-01-18 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Power FinFET with a two-part control electrode and method for producing a power FinFET with a two-part control electrode

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