[go: up one dir, main page]

DE10224201A1 - Semiconductor component used as power metal oxide semiconductor field effect transistor comprises semiconductor body, a channel zone between connecting zones in body, a trench in body, a control electrode and a current path - Google Patents

Semiconductor component used as power metal oxide semiconductor field effect transistor comprises semiconductor body, a channel zone between connecting zones in body, a trench in body, a control electrode and a current path Download PDF

Info

Publication number
DE10224201A1
DE10224201A1 DE2002124201 DE10224201A DE10224201A1 DE 10224201 A1 DE10224201 A1 DE 10224201A1 DE 2002124201 DE2002124201 DE 2002124201 DE 10224201 A DE10224201 A DE 10224201A DE 10224201 A1 DE10224201 A1 DE 10224201A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
trench
zone
semiconductor body
semiconductor
connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2002124201
Other languages
German (de)
Other versions
DE10224201B4 (en
Inventor
Markus Dr. Zundel
Frank Dr. Pfirsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Priority to DE10224201A priority Critical patent/DE10224201B4/en
Publication of DE10224201A1 publication Critical patent/DE10224201A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10224201B4 publication Critical patent/DE10224201B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H10D30/64Double-diffused metal-oxide semiconductor [DMOS] FETs
    • H10D30/66Vertical DMOS [VDMOS] FETs
    • H10D30/668Vertical DMOS [VDMOS] FETs having trench gate electrodes, e.g. UMOS transistors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/01Manufacture or treatment
    • H10D30/021Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET]
    • H10D30/028Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of double-diffused metal oxide semiconductor [DMOS] FETs
    • H10D30/0291Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of double-diffused metal oxide semiconductor [DMOS] FETs of vertical DMOS [VDMOS] FETs
    • H10D30/0297Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of double-diffused metal oxide semiconductor [DMOS] FETs of vertical DMOS [VDMOS] FETs using recessing of the gate electrodes, e.g. to form trench gate electrodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/101Integrated devices comprising main components and built-in components, e.g. IGBT having built-in freewheel diode
    • H10D84/141VDMOS having built-in components
    • H10D84/143VDMOS having built-in components the built-in components being PN junction diodes
    • H10D84/144VDMOS having built-in components the built-in components being PN junction diodes in antiparallel diode configurations
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/10Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
    • H10D62/13Semiconductor regions connected to electrodes carrying current to be rectified, amplified or switched, e.g. source or drain regions
    • H10D62/149Source or drain regions of field-effect devices
    • H10D62/151Source or drain regions of field-effect devices of IGFETs 
    • H10D62/156Drain regions of DMOS transistors
    • H10D62/157Impurity concentrations or distributions
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/20Electrodes characterised by their shapes, relative sizes or dispositions 
    • H10D64/27Electrodes not carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. gates
    • H10D64/311Gate electrodes for field-effect devices
    • H10D64/411Gate electrodes for field-effect devices for FETs
    • H10D64/511Gate electrodes for field-effect devices for FETs for IGFETs
    • H10D64/517Gate electrodes for field-effect devices for FETs for IGFETs characterised by the conducting layers
    • H10D64/518Gate electrodes for field-effect devices for FETs for IGFETs characterised by the conducting layers characterised by their lengths or sectional shapes

Landscapes

  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

Semiconductor component comprises: a semiconductor body (100) having a first and second connecting zones; a channel zone (20) arranged between the connecting zones; a trench (60) extending into the semiconductor body; a control electrode (40) in the trench and insulated from semiconductor body; and a current path having a pn-junction running between connecting zones and partially into the trench. Semiconductor component comprises: a semiconductor body (100) having a first connecting zone (12, 14) and a second connecting zone (30) of a first conductivity type; a channel zone (20) of a conductivity type complementary to the first type arranged between the connecting zones; a trench (60) extending into the semiconductor body and reaching from the second connecting zone into the first connecting zone; a control electrode (40) arranged in the trench next to the channel zone and insulated from the semiconductor body; and a current path having a pn-junction running between the connecting zones and partially into the trench. An independent claim is also included for a process for the production of the semiconductor component.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sowie ein Halbleiterbauelement gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 6.The present invention relates to a semiconductor device according to the features the preamble of claim 1 and a semiconductor device according to the characteristics the preamble of claim 6.

Derartige Halbleiterbauelemente sind 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 semiconductor components are for example from the EP 0 746 030 A2 known. This document describes a power MOSFET with a large number of transistor cells of the same structure and a breakdown structure. The known semiconductor component comprises a semiconductor body with a drain zone 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 between the drift zone and the source zones channel regions / body zones. The drain zone, the drift zone and the source zones are n-doped in the case of an n-conducting MOSFET, the channel zones being p-doped. The semiconductor component has a multiplicity of trenches, in each of which gate electrodes are arranged, which are insulated from the semiconductor body and which in each case extend adjacent to the channel zones from the source zones to the drift zone.

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 with that semiconductor device according to the invention formed in that a p-doped zone is provided, which extending from the front of the semiconductor body to below the trenches, so that in the case of an n-conducting MOSFET, this is p-doped Zone and the drift zone or the drain zone, a diode is formed, the anode of this diode being formed by the p-doped zone and is short-circuited to the source zones of the MOSFET.

Ziel bei der Entwicklung derartiger Leistungs-MOSFET ist es, einen niedrigen spezifischen Einschaltwiderstand bei einer hohen Durchbruchsfestigkeit (Avalance-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 developing such Power MOSFET is a low on-resistance to achieve with a high breakdown strength (avalance strength). As a rule, a low specific on-resistance bought with a slightly lower breakdown strength, whereas Components with a good breakdown strength are usually poorer specific ON resistances exhibit.

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.The aim of the present invention is es, a semiconductor component, in particular one using a field effect controllable semiconductor device, which is available with regard the coordination of the specific switch-on resistance to the breakdown strength is optimized.

Dieses Ziel wird durch ein Halbleiterbauelement gemäß der Merkmale des Anspruchs 1 und durch ein Halbleiterbauelement gemäß der Merkmale des Anspruchs 6 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This goal is achieved through a semiconductor device according to the characteristics of claim 1 and by a semiconductor device according to the features of claim 6 achieved. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

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 Durchbruchstrompfad, 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 semiconductor device according to the invention 1 comprises a semiconductor body with a first connection zone and a second connection zone one first line type, one between the first and second connection zones arranged channel zone of a line type complementary to the first line type and at least one trench extending into the semiconductor body, that from the second connection zone through the channel zone to the first connection zone is sufficient, a control electrode in the trench is arranged which is adjacent to the channel zone and isolated from the Semiconductor body is trained. A runs between the first and second connection zones Breakdown current path, which has at least one pn junction and which is reached one adjacent between the first and second connection zones Breakdown voltage conducts, the breakdown current path at least according to the invention partly runs in the trench.

Durch das erfindungsgemäße Halbleiterbauelement ist ein MSFET 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.Through the semiconductor device according to the invention is a breakdown current path MSFET, the first and the second connection zone the drain zone or source zone and Channel zone form the channel zone or body zone of the MOSFET. The control electrode forms the gate electrode of the MOSFET. The MOSFET is an n-type MOSFET if the drain zone as well as if applicable to the drain zone subsequent Drift zone and the source zone are n-type and the body zone is p-type.

Die Realisierung des Durchbruchstrompfades wenigstens teilweise in dem Graben ermöglicht zum einen eine platzsparende Realisierung des MOSFET 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 MOSFET 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 allows space-saving Realization of the MOSFET with breakdown current path and secondly, that the breakdown current path is not near the canal. The channel forms in the semiconductor device according to the invention in the canal zone along the trench when a suitable one is created Potential to the gate electrode. This is conductive channel at a breakdown current path formed in the trench one opposite the gate electrode the semiconductor body insulating insulation layer and the gate electrode itself from the breakdown current path. By separating the breakdown current path and channel is prevented from charge carrier injection into the channel area and in the gate insulation layer, which is usually made of an oxide exists, which shifts the threshold voltage of the MOSFET would and there is a risk of switching on a parasitic bipolar transistor, which too a destruction lead of the component could.

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.The breakdown current path partially in the trench is realized in one embodiment of the semiconductor component according to the invention in that an electrode is arranged in the trench, which is electrically conductively connected to the source zone, which is electrically insulated from the control electrode and which is located at the bottom of the contact hole connects to the semiconductor body, the semiconductor body having a doped zone of the second conductivity type in this connection region. The electrode formed in the trench and insulated from the control electrode by means of an insulation layer preferably consists of a metal or a polysilicon. This electrode contacts the zone of the second conductivity type which is formed below the trench and which is formed in the drain zone or drift zone. This zone of the second conductivity type forms a pn junction with the drift zone or drain zone of the MOSFET, which is a component of the breakdown 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.In another embodiment is provided the pn junction of the breakthrough structure in the trench. For this is in lower area of the trench adjoining the first connection zone, i.e. the drain zone or drift zone, adjoining material zone, those of the same line type as the first connection zone or source zone, is and the opposite the control electrode is insulated by means of an insulation layer. Connects to this material zone there is a connection electrode of a line type complementary to this material zone connected to the second connection zone in an electrically conductive manner is. Between this connection electrode and the material zone, the complementary are doped, is the pn junction the breakthrough structure.

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 one between it Connection electrode and the first connection zone formed in the trench Material zone preferably consist of polysilicon.

Das Halbleiterbauelement gemäß Patentanspruch 6 umfasst einen Halbleiterkörper mit einer Vorderseite und einer Rückseite und einer im Bereich der Rückseite ausgebildeten ersten Anschlusszone, wenigstens einen ersten und einen zweiten Graben, die in lateraler Richtung des Halbleiterkörpers beabstandet sind und die sich jeweils in vertikaler Richtung in den Halbleiterkörper hinein erstrecken, wenigstens eine zwischen dem ersten und zweiten Graben angeordnete zweite Anschlusszone und eine zwischen dem ersten und zweiten Graben und zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone angeordnete Kanalzone. Das Bauelement umfasst weiterhin wenigstens einen dritten Graben mit einer isoliert gegenüber dem Halbleiterkörper ausgebildeten Steuerelektrode, wobei dieser dritte Graben in lateraler Richtung beabstandet zu dem ersten Graben angeordnet ist. Zwischen dem dritten Graben und dem ersten Graben ist ein Durchbruchstrompfad ausgebildet, wobei der Abstand zwischen dem ersten Graben und dem dritten Graben in lateraler Richtung des Halbleiterkörpers geringer ist als der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Graben. Durch den geringeren Abstand der Gräben, zwischen denen eine Durchbruchstruktur angeordnet ist, ist eine besonders platzsparende Realisierung des Bauelements möglich.The semiconductor device according to claim 6 comprises a semiconductor body with a front and a back and one in the area of the back trained first connection zone, at least a first and a second trench that is spaced apart in the lateral direction of the semiconductor body and are each in the vertical direction into the semiconductor body extend at least one between the first and second trenches arranged second connection zone and one between the first and second trench and between the first and second connection zones arranged channel zone. The component further comprises at least a third trench with an isolated from the semiconductor body Control electrode, this third trench in the lateral direction is arranged spaced from the first trench. Between the third Trench and the first trench a breakdown current path is formed the distance between the first trench and the third trench in the lateral direction of the semiconductor body is less than that Distance between the first and second trench. By the lesser Distance of the trenches, between which a breakthrough structure is arranged is one particularly space-saving implementation of the component possible.

Die Durchbruchstruktur umfasst vorzugsweise eine Diodenstruktur, deren einer Anschluss durch die erste Anschlusszone, bzw. Drain-Zone, des Halbleiterkörpers gebildet ist.The breakthrough structure preferably includes a diode structure, one connection through the first connection zone, or drain zone of the semiconductor body is formed.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand von Figuren näher erläutert. In den Figuren zeigtThe present invention is hereinafter described in embodiments explained in more detail with reference to figures. In shows the figures

1 einen Ausschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements in perspektivischer Darstellung, 1 1 shows a section of a first exemplary embodiment of a semiconductor component according to the invention in a perspective illustration,

2 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements, 2 3 shows a cross section through a second exemplary embodiment of a semiconductor component according to the invention,

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

4 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines weiteren erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements, 4 3 shows a cross section through a first exemplary embodiment of a further semiconductor component according to the invention,

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

In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.Designate in the figures, if not specified otherwise, the same reference numerals have the same parts of equal importance.

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 section of a first embodiment of a semiconductor device according to the invention in a perspective view. The semiconductor component shown realizes an n-type trench MOSFET with a breakdown structure partially arranged in the trench or trenches. The structure according to the invention can of course also be applied to p-type MOSFET, the dopings explained below then having to be interchanged.

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 semiconductor component shown comprises a semiconductor body 100 with an n-doped first connection zone 12 . 14 , This first connection zone is in the area of the rear of the semiconductor body 100 more heavily n-doped and forms the drain zone of the MOSFET, while the more heavily doped drain zone 14 a weaker n-doped drift zone 12 followed. The semiconductor body 100 also includes a p-doped channel zone or body zone 20 that adhere to the drift zone 12 connects and that between the drift zone 12 and a heavily n-doped second connection zone formed in the region of the front 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 101 several trenches extend 60 , of which in 1 two are shown by the source zone 30 who have favourited Body Zone 20 to 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 control electrodes 40 , which together form the gate electrode of the MOSFET, arranged. These gate electrodes 40 are through one Gate insulation layer 50 compared to the semiconductor body 100 isolated and run 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 create an electrically conductive channel in the body zone when a suitable control potential is applied 20 along the side wall 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 component comprises a large number of identical transistor structures, so-called cells with source zones 30 , Body zones 20 and gate electrodes 40 , where 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 connected to one another in an electrically conductive manner in order 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 The semiconductor component shown comprises a breakdown structure with an electrode 80 that in the trench 60 is formed and by means of a further insulation 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 touches 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 circuit symbol in 1 is drawn, and which is poled in the illustrated n-type MOSFET in the source-drain direction in the forward direction or in the drain-source direction in the reverse direction. The breakdown voltage of this diode in the drain-source direction can be achieved by doping the p-doped zone 90 can 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.The ones in the ditch 60 arranged electrode 80 is with the source zone 30 shorted. The electrode closes 80 in the upper area of the trench directly on the side walls of the trench 60 to the source zone 30 on. The electrode 80 , which preferably consists of a metal or polysilicon, in particular n-doped or p-doped polysilicon, thus simultaneously serves as a connection contact for the source zone 30 so that to contact the source zones 30 immediately this electrode 80 above the trench 60 can be contacted, whereby contact connections above the semiconductor regions arranged between the trenches, the so-called mesa regions, can be dispensed with.

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 component also includes heavily p-doped body connection regions 22 which, as is evident from the perspective representation in 1 becomes clear, starting from the body zone 20 between sections of the heavily doped source zone 30 to the front 101 extend 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 zone 30 shorts in order 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 component.

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.For connecting the body zone 20 to the electrode 80 narrow p-doped zones are sufficient to achieve the short circuit 22 , so that the space required for this is small in the mesa area. By shorting the source zone 30 and the body zone 20 emerging body diode between source 30 and drain 14 is polarized 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 so that it is smaller than that of the body diode. When a positive voltage is applied in the source-drain direction, the majority of the current then flows through the diode of the breakdown structure which is polarized in the forward direction, so that the cross section of the heavily p-doped zones 22 over which the body zone 20 and the source zone 30 are short-circuited, low and can therefore be realized in a space-saving manner. The dimensions of this silicon area between the trenches 60 can be reduced compared to conventional semiconductor components, which contributes to the reduction of the specific on-resistance of the semiconductor component.

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, so dass der Anschlusskontakt für die Body-Zone 20 klein und platzsparend ausgebildet sein kann.The semiconductor component according to the invention functions when a positive drain-source voltage is present and when a gate potential which is positive with respect to source potential is present like a conventional MOSFET, the circuit symbol of which in 1 is drawn. If the MOSFET is blocking, the drain-source voltage exceeds the breakdown voltage of the p-doped zone 90 and drift zone 12 formed diode, 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 electrode 80 to one to the electrode 80 connected source connection. This breakdown structure works when a voltage is applied in the reverse direction, ie a positive voltage in the source-drain direction, like the body diode and takes over the majority of the current then flowing, so that the connection contact for the body zone 20 can be made 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 that in 1 shown differs in that the pn junction of the breakthrough structure in the trench 60 is arranged. Here There are two semiconductor areas in the trench 81 . 82 trained according to the electrode 80 in 1 by means of an insulation 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 exemplary embodiment and contacts the drift zone 12 , while one above the semiconductor area 82 arranged semiconductor region 81 is p-doped and in the upper region 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 contacts according to the electrode 80 in 1 over a body connection zone 22 also the body zone 20 , To short-circuit the source zone 30 with the p-doped zones 22 and thus the body zone 20 in the semiconductor component is preferably an electrode arranged on the semiconductor body 85 provided that in 2 is shown in 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, a pn junction being implemented between these two semiconductor regions, which is poled in the forward direction in the source-drain direction and in the reverse direction in the drain-source direction. If the drain-source voltage exceeds the breakdown voltage of this pn junction with a blocking MOSFET, a breakdown current flows through the to the drain zone 14 connected drain connection, the drift zone 12 , the n-doped semiconductor region 82 and the p-doped semiconductor region 81 to the source connection S, the semiconductor area 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 component according to the invention 1 is subsequently based on 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 anschlieflende 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, adjoining the drain zone 12 subsequent weaker n-doped drift zone 14 , one at the drift zone 14 subsequent p-doped zone 20 , the later body zone, as well as an adress to the body zone 20 subsequent heavily n-doped zone, the later source zone 30 , after the first process steps in which trenches 60 starting from the front into the semiconductor body 100 were introduced and in which 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 using conventional semiconductor technology processes in a well-known manner, so that a detailed explanation can be dispensed with 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 consist, for example, of polysilicon 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 in dashed lines, deposited with at least approximately uniform thickness on the entire arrangement and then etched back, 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, as well as partially from the side walls 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 of which is in 3c insulation layers are shown 70 on exposed areas of the gate electrodes 60 generated. For this, 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 semiconductor oxide is formed. Then 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 anisotropic etching, in which the insulating layer 70 is only thinned a little.

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 manufacture 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 healing process following the implantation process. The production of these p-doped zones can take place immediately after the in 3b Process step shown take place in which the gate electrodes 40 getting produced. In this case, the insulation layer still present at the bottom of the trench 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.The trenches are then made with an electrode material, for example a metal or polysilicon, for producing the electrodes 80 replenished like this in 3e is shown in the result in order to arrive at the semiconductor component 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, a silicide is advantageously applied to the exposed surface of the semiconductor body, at least in the region of the p-doped zone, for example, prior to producing the electrode, in order to ensure good ohmic contact between the electrode 80 and the p-doped zone 90 to prevent a pn junction or Schottky contact from occurring 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, then such a silicide layer in the transition area between the electrode's 80 and the p-doped zone 12 to be dispensed with. In this case, the upper part of the trench on the side walls before manufacturing the electrode 80 a material layer, for example a silicide, is applied to the source zone in order to pn junction between the electrode 80 and to prevent the source zone. If a connection electrode covering the entire arrangement is provided 85 , in the 2 is shown in dashed lines and which consists for example of a metal and which is the electrode 80 and the source zone shorts, such a silicide layer can be dispensed with.

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 like conventional ones Trench transistors are made so that a detailed illustration is dispensed with here.

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

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 at the drain zone 12 subsequent drift zone 14 , one at the drift zone 14 subsequent p-doped body zone 20 , as well as one to the body zone 20 subsequent, in the area of a front 101 of the semiconductor body formed strongly n-doped source zone 30 , The body zone 20 and the source zone 30 are between two trenches spaced apart in the lateral direction 61 . 62 trained starting from the front 101 of the semiconductor body 100 in the vertical direction along the source zone 20 and the body zone 20 to the drift zone 14 extend. In these trenches 61 . 62 are gate electrodes 42 formed out by means of gate insulation layers 52 compared 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, the circuit 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 component further comprises at least one further trench 60 that is laterally spaced from the first trench 61 is arranged, this trench 60 Part of a further 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 trench 61 in the lateral direction is less than the distance between the first and second trench 61 . 62 the transistor structure, being between the two more closely spaced trenches 60 . 61 an opening structure is arranged. In the exemplary embodiment, this breakdown structure comprises a p-doped semiconductor zone 83 that are below the front 101 of the semiconductor body is formed and which are located in 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 out 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 exemplary embodiment in the vertical direction far below the p-doped zone 20 the more so between the closer trenches 60 . 61 arranged breakthrough structure of that in the body zone 20 with activated electrode 42 shield the 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 can vary, in order to thereby reduce the breakdown voltage of the diode operated in the source-drain direction in the forward direction or in the drain-source direction in the reverse direction, whose circuit symbol in the 4 and 5 is shown schematically to vary. According to the embodiment 4 the pn junction is located approximately 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 can in this embodiment following the p-doped zone 83 the breakthrough structure must be more heavily endowed than in the other 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 important in this component that the breakdown voltage of the breakdown structure is lower than the breakdown structure of the body diode, so that a voltage breakdown always occurs first on 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 decreasing with increasing distance.

Claims (13)

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 Anschlusszone (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) verlaufenden Durchbruchstrompfad, der wenigstens einen pn-Übergang aufweist und der bei Erreichen einer zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone (12, 14, 30) anliegenden Durchbruchspannung leitet, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchbruchstrompfad wenigstens teilweise in dem Graben (60) verläuft.Semiconductor component which has the following features: a semiconductor body ( 100 ) with a first connection zone ( 12 . 14 ) and a second connection zone ( 30 ) of a first line type (n), - one between the first and second connection zone ( 12 . 14 . 30 ) arranged channel zone ( 20 ) of a line type (p) complementary to the first line type, - at least one is in the semiconductor body ( 100 ) trench ( 60 ) from the second connection zone ( 30 ) through the canal zone ( 20 ) to the first connection zone ( 12 . 14 ) is enough - one in the trench ( 60 ) arranged control electrode ( 40 ) that are adjacent to the canal zone ( 20 ) and isolated from the semiconductor body ( 100 ) is arranged, - one between the first and second connection zones ( 12 . 14 . 30 ) running breakdown current path, which has at least one pn junction and which is reached when one between the first and second connection zone ( 12 . 14 . 30 ) applied 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 sich am Boden des Grabens (60) an den Halbleiterkörper (100) anschließt, 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 ) is arranged, which with the second connection zone ( 30 ) is electrically conductively connected to the control electrode ( 40 ) is electrically insulated and located at the bottom of the trench ( 60 ) to the semiconductor body ( 100 ) connects, the semiconductor body in this connection area a doped zone ( 90 ) of the second conduction 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 Leistungstyps 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 line type (p) is arranged, which with the second connection zone ( 30 ) is electrically connected and which is opposite the control electrode ( 40 ) is electrically insulated, with this connection electrode ( 81 ) and the semiconductor body ( 100 ) a zone ( 82 ) of the first power type, which is opposite the control electrode ( 40 ) is electrically insulated. 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. Halbleiterbauelement, das folgende Merkmale aufweist: – einen Halbleiterkörper mit einer Vorderseite (101) und einer Rückseite (102) und einer im Bereich der Rückseite ausgebildeten ersten Anschlusszone (12, 14), – wenigstens einen ersten und zweiten Graben (61, 62), die in lateraler Richtung des Halbleiterkörpers beabstandet sind und die sich jeweils in vertikaler Richtung in den Halbleiterkörper (100) hinein erstrecken, – wenigstens eine zwischen dem ersten und zweiten Graben (61, 62) angeordnete zweite Anschlusszone (30) und eine zwischen dem ersten und zweiten Graben (61, 62) und zwischen der ers ten Anschlusszone (12, 14) und der zweiten Anschlusszone (30) angeordnete Kanalzone (20), – wenigstens einen dritten Graben (60) mit einer isoliert gegenüber dem Halbleiterkörper (100) ausgebildeten Steuerelektrode, der in lateraler Richtung beabstandet zu dem ersten Graben (61) angeordnet ist, – ein zwischen dem dritten Graben (60) und dem ersten Graben angeordneter Durchbruchstrompfad, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem ersten Graben (61) und dem dritten Graben (60) geringer ist als der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Graben (61, 62).Semiconductor component which has the following features: a semiconductor body with a front side ( 101 ) and a back ( 102 ) and a first connection zone formed in the area of the rear ( 12 . 14 ), - at least a first and a second trench ( 61 . 62 ) which are spaced apart in the lateral direction of the semiconductor body and which each extend in the vertical direction into the semiconductor body ( 100 ) extend into - at least one between the first and second trench ( 61 . 62 ) arranged second connection zone ( 30 ) and one between the first and second trench ( 61 . 62 ) and between the first connection zone ( 12 . 14 ) and the second connection zone ( 30 ) arranged channel zone ( 20 ), - at least a third trench ( 60 ) with an isolated from the semiconductor body ( 100 ) formed control electrode which is laterally spaced from the first trench ( 61 ) is arranged - a between the third trench ( 60 ) and the first trench arranged breakdown current path, characterized in that the distance between the first trench ( 61 ) and the third trench ( 60 ) is less than the distance between the first and second trench ( 61 . 62 ). Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, bei dem zwischen dem ersten Graben (61) und dem dritten Graben (60) eine Diode gebildet ist, deren einer Anschluss durch die erste Anschlusszone (12, 14) des Halbleiterkörpers gebildet ist.Semiconductor component according to Claim 6, in which between the first trench ( 61 ) and the third trench ( 60 ) a diode is formed, one connection of which is through the first connection zone ( 12 . 14 ) of the semiconductor body is formed. 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 wenigstens einen pn-Übergang aufweist und die wenigstens teilweise in dem Graben (60) verläuft.Method for producing a semiconductor component, the method comprising the following method steps: providing a semiconductor body with a first connection zone ( 12 . 14 ) and a second connection zone ( 30 ) of a first line type (n) and one between the first and second connection zone ( 12 . 14 . 30 ) arranged channel zone ( 20 ) a line type (p) complementary to the first line type, - producing at least one into the semiconductor body ( 100 ) starting from a front ( 101 ) trench ( 60 ) from the second connection zone ( 30 ) through the canal zone ( 20 ) to the first connection zone ( 12 . 14 ) is sufficient - producing at least one in the trench ( 60 ) arranged control electrode ( 40 ) that are adjacent to the canal zone ( 20 ) and isolated from the semiconductor body ( 100 ) is arranged, - establishing a between the first and second connection zone ( 12 . 14 . 30 ) arranged breakthrough structure which has at least one pn junction and which is at least partially in the trench ( 60 ) runs. Verfahren nach Anspruch 8, 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 8, in which the production of the control electrode ( 40 ) includes the following process steps: - application of an insulation layer ( 50 ' ) on the semiconductor body ( 100 ) and in the at least one trench ( 60 ), - depositing an electrode layer ( 40 ' ) on the insulation layer ( 50 ' ), - removing 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 area of the trench side walls adjacent to the second connection zone ( 30 ). Verfahren nach Anspruch 9, 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 9, in which on exposed surfaces of the control electrode ( 40 ) in the at least one trench ( 60 ) an insulation layer ( 70 ) is applied before the breakthrough structure is produced. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem nach dem Herstellen der Gate-Elektrode (40) eine Zone (90) des zweiten Leistungstyps (p) unterhalb des wenigstens einen Grabens (60) erzeugt wird.Method according to one of claims 8 to 10, in which after the manufacture of the gate electrode ( 40 ) a zone ( 90 ) of the second power type (p) below the at least one trench ( 60 ) generated becomes. Verfahren nach Anspruch 11, 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. 13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem der wenigstens eine Graben (60) mit einem Elektrodenmaterial (80) aufgefüllt wird.Method according to Claim 11, in which 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. 13. The method according to claim 11 or 12, wherein the at least one trench ( 60 ) with an electrode material ( 80 ) is filled up. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem nach dem Herstellen der Steuerelektrode (40) und der Isolationsschicht (70) der wenigstens eine Graben (60) teilweise mit einem ersten Halbleitermaterial eines ersten Leistungstyps aufgefüllt wir, 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 8 to 10, in which, after the control electrode ( 40 ) and the insulation layer ( 70 ) the at least one trench ( 60 ) partially filled with a first semiconductor material of a first power type, which forms the first connection zone ( 12 . 14 ) at the bottom of the semiconductor body ( 100 ) contacted and where the trench ( 60 ) is then filled with a semiconductor material of the second conductivity type.
DE10224201A 2002-05-31 2002-05-31 Semiconductor device with breakdown current path and manufacturing method thereof Expired - Fee Related DE10224201B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10224201A DE10224201B4 (en) 2002-05-31 2002-05-31 Semiconductor device with breakdown current path and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10224201A DE10224201B4 (en) 2002-05-31 2002-05-31 Semiconductor device with breakdown current path and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10224201A1 true DE10224201A1 (en) 2004-01-15
DE10224201B4 DE10224201B4 (en) 2010-11-25

Family

ID=29723077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10224201A Expired - Fee Related DE10224201B4 (en) 2002-05-31 2002-05-31 Semiconductor device with breakdown current path and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10224201B4 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004009323A1 (en) * 2004-02-26 2005-09-22 Infineon Technologies Ag Vertical diffusion metal oxide semiconductor transistor, as a power transistor cell structure, has trenches to give an avalanche flow below them and a flow path through the trench centers
US20160260829A1 (en) * 2015-03-03 2016-09-08 Infineon Technologies Ag Semiconductor Device with Trench Gate Structure Including a Gate Electrode and a Contact Structure for a Diode Region
DE102023200039A1 (en) 2023-01-03 2024-07-04 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Vertical field effect transistor structure and method for producing a vertical field effect transistor structure

Families Citing this family (15)

* 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
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
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
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
DE102022210859A1 (en) 2022-10-14 2024-04-25 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for producing a vertical field effect transistor structure and corresponding vertical field effect transistor structure
DE102022210838A1 (en) 2022-10-14 2024-04-25 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for producing a vertical field effect transistor structure and corresponding vertical field effect transistor structure
DE102022210835A1 (en) 2022-10-14 2024-04-25 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for producing a vertical field effect transistor structure and corresponding vertical field effect transistor structure
DE102022210832A1 (en) 2022-10-14 2024-04-25 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for producing a vertical field effect transistor structure and corresponding vertical field effect transistor structure
DE102022210883A1 (en) 2022-10-14 2024-04-25 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for producing a vertical field effect transistor structure and corresponding vertical field effect transistor structure
DE102022211039A1 (en) * 2022-10-19 2024-04-25 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Field effect transistor and method of manufacturing
DE102022211694A1 (en) 2022-11-07 2024-05-08 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for producing a vertical field effect transistor structure and corresponding vertical field effect transistor structure
DE102022211699A1 (en) 2022-11-07 2024-05-08 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for producing a vertical field effect transistor structure and corresponding vertical field effect transistor structure
DE102022211692A1 (en) 2022-11-07 2024-05-08 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for producing a vertical field effect transistor structure and corresponding vertical field effect transistor structure

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6126261A (en) * 1984-07-16 1986-02-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Vertical mosfet and manufacture thereof
US6049108A (en) * 1995-06-02 2000-04-11 Siliconix Incorporated Trench-gated MOSFET with bidirectional voltage clamping
EP0746030B1 (en) * 1995-06-02 2001-11-21 SILICONIX Incorporated Trench-gated power MOSFET with protective diodes in a periodically repeating pattern
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 (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004009323A1 (en) * 2004-02-26 2005-09-22 Infineon Technologies Ag Vertical diffusion metal oxide semiconductor transistor, as a power transistor cell structure, has trenches to give an avalanche flow below them and a flow path through the trench centers
DE102004009323B4 (en) * 2004-02-26 2017-02-16 Infineon Technologies Ag Vertical trenched DMOS transistor and method of making the same
US20160260829A1 (en) * 2015-03-03 2016-09-08 Infineon Technologies Ag Semiconductor Device with Trench Gate Structure Including a Gate Electrode and a Contact Structure for a Diode Region
DE102015103072A1 (en) * 2015-03-03 2016-09-08 Infineon Technologies Ag SEMICONDUCTOR DEVICE WITH TRIANGULAR STRUCTURE, INCLUDING A GATE ELECTRODE AND A CONTACT STRUCTURE FOR A DIODE FIELD
US10074741B2 (en) 2015-03-03 2018-09-11 Infineon Technologies Ag Semiconductor device with trench gate structure including a gate electrode and a contact structure for a diode region
US20180350968A1 (en) * 2015-03-03 2018-12-06 Infineon Technologies Ag Semiconductor Device with Trench Gate Structure Including a Gate Electrode and a Contact Structure for a Diode Region
US10734514B2 (en) * 2015-03-03 2020-08-04 Infineon Technologies Ag Semiconductor device with trench gate structure including a gate electrode and a contact structure for a diode region
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
DE102023200039A1 (en) 2023-01-03 2024-07-04 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Vertical field effect transistor structure and method for producing a vertical field effect transistor structure

Also Published As

Publication number Publication date
DE10224201B4 (en) 2010-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10214151B4 (en) Semiconductor device with increased breakdown voltage in the edge region
DE102006036347B4 (en) Semiconductor device with a space-saving edge structure
DE69315239T2 (en) VDMOS transistor with improved breakdown voltage characteristics
EP0833386B1 (en) Vertical semiconductor device controllable by field effect
DE10161129B4 (en) Semiconductor device and method for its production
DE10224201B4 (en) Semiconductor device with breakdown current path and manufacturing method thereof
DE10026740C2 (en) Semiconductor switching element with integrated Schottky diode and method for its production
DE102020202635B4 (en) semiconductor device
DE102012205742B4 (en) Vertical semiconductor device and method of manufacture
DE10127391B4 (en) Semiconductor device
DE10214175B4 (en) By field effect controllable semiconductor device and method for its production
DE102005041838B3 (en) Semiconductor component with space saving edge structure with more highly doped side region
DE10060428B4 (en) By field effect controllable in both directions blocking semiconductor device and method for its production
EP1157425B1 (en) Igbt with pn insulation
DE10063443B4 (en) Method for producing an electrode of a field effect controllable semiconductor device and field effect controllable semiconductor device
DE102006030631B4 (en) Semiconductor device arrangement with a power component and a logic device
DE102005012217B4 (en) Lateral MISFET and method of making the same
EP1245050B1 (en) Controllable semiconductor switching element with bidirectional blocking capability
DE102020000633A1 (en) ELECTRONIC DEVICE WITH A SEMICONDUCTOR BODY OR INSULATION STRUCTURE IN A TRENCH
DE102006001922B3 (en) Lateral power transistor used as a MOSFET or an insulated gate bipolar transistor comprises a source zone, a drain zone, a drift zone and a body zone arranged in a semiconductor layer and an electrode layer
DE10239310A1 (en) Production of an electrically conducting connection during the production of a source-down transistor comprises forming a recess extending from the front side up to a first layer
DE102004052153A1 (en) Vertical power semiconductor element with gate connection for single step compressors has gate electrode whereby gate electrode is placed on edge of back of element by horizontal transverse guide and vertical gate
DE10005772B4 (en) Trench MOSFET
DE10245249B4 (en) Method for producing a trench transistor
DE102004009083B4 (en) MOS power transistor arrangement and method of making the same

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R020 Patent grant now final

Effective date: 20110225

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee