DE10026740C2 - Halbleiterschaltelement mit integrierter Schottky-Diode und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Halbleiterschaltelement mit integrierter Schottky-Diode und Verfahren zu dessen Herstellung

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halbleiterschaltele­ ment mit integrierter Schottky-Diode.
Es ist bekannt, Halbleiterschaltelemente, wie beispielsweise MOSFET (Metal-Oxide-Field-Effect-Transistors), als Schalter zum Ansteuern von Lasten zu verwenden. Fig. 1 zeigt ein An­ wendungsbeispiel, bei dem ein MOSFET T1 als Freilaufelement in einem Schaltwandler (Buck-Converter), der zum Anlegen ei­ ner Gleichspannung V2 an eine Last RL dient, eingesetzt ist. Wird in dem Ausführungsbeispiel eine Reihenschaltung einer Spule L und einer Parallelschaltung aus einer Kapazität C und einer Last RL über einen zweiten MOSFET T2 bei gesperrtem MOSFET T1 an eine Versorgungsspannung V1 angelegt, so wird die Spule L von einem Strom durchflossen. Nach dem Sperren des zweiten MOSFET T2 wird in der Spule L eine Spannung indu­ ziert, die zu einer Zerstörung oder Beschädigung des Schalt­ wandlers führen könnte, wenn der erste MOSFET T1 nicht leiten würde, um den Stromkreis von Spule L und die Kapazität C mit parallel geschalteter Last zu schließen. Bevor der MOSFET T1 angesteuert durch eine Ansteuerschaltung IC dabei vollständig leitet, übernimmt eine parallel zu der Drain-Source-Strecke des MOSFET T1 geschaltete Schottky-Diode D1 den Freilaufstrom und verhindert so eine Zerstörung des Schaltwandlers.
Die Verwendung des MOSFET T1 hat gegenüber der bloßen Verwen­ dung einer Diode den Vorteil einer geringeren Verlustlei­ stung, da an dem leitenden MOSFET T1 eine geringere Spannung abfällt als an einer leitenden Diode. Bei der Schottky-Diode wird anders als bei Dioden mit pn-Übergang in leitendem Zu­ stand keine Ladung gespeichert, die zu einem verzögerten Sperren der Diode führen könnte. Mit der Schottky-Diode sind damit die hohen in Schaltwandlern geforderten Schaltfrequen­ zen zu erreichen.
Bislang werden als Freilaufelemente ein separater MOSFET und eine separate Schottky-Diode verwendet, die in der in Fig. 1 dargestellten Weise verschaltet sind.
Aus der US 6,049,108 ist ein n-Kanal Trench-Transistor be­ kannt, der zellenartig aufgebaut ist. Zwischen einigen der Gräben, in denen die Gate-Elektroden realisiert sind, sind keine p-dotierten Body-Zonen ausgebildet. In diesen Bereichen ist eine Source-Elektrode über eine Schottky-Metallisierung an einer Oberfläche eines Halbleiterkörpers, in dem der Tran­ sistor realisiert ist, direkt an die n-dotierte Driftzone an­ geschlossen, um eine Schottky-Diode parallel zur Drain- Source-Strecke des Transistors zu bilden.
Die WO 00/51167 A2 beschreibt einen Trench-Transistor, der zel­ lenartig aufgebaut ist, wobei auch hier zwischen einigen Grä­ ben, in denen die Gate-Elektroden realisiert sind, Body-Zonen der Transistorstruktur weggelassen sind. Zwischen der Source- Elektrode und der Driftzone des Transistors ist in diesen Be­ reichen eine Schottky-Metallisierung vorgesehen, so daß pa­ rallel zu der Drain-Source-Strecke des Transistors eine Schottky-Diode gebildet ist.
Aus der US 5,886,383 ist ein vertikaler MOSFET bekannt, des­ sen Gate-Elektrode isoliert gegenüber einem Halbleiterkörper oberhalb einer Vorderseite des Halbleiterkörpers ausgebildet ist. Zwischen p-dotierten Body-Zonen, in denen jeweils n- dotierte Source-Zonen ausgebildet sind, erstreckt sich eine n-dotierte Driftzone des Transistors bis an die Vorderseite des Halbleiterkörpers und kontaktiert an der Vorderseite die Source-Elektrode zur Bildung einer Schottky-Diode.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Halbleiterschalt­ element zur Verfügung zu stellen, bei dem ein mittels Feldef­ fekt steuerbarer Transistor und eine Schottky-Diode in einem Halbleiterkörper integriert sind.
Dieses Ziel wird durch ein Halbleiterschaltelement gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist des weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen integrierten Halbleiter­ schaltelements.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausfüh­ rungsbeispielen in Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Anwendungsbeispiel für die Verwendung eines Halbleiterschalters mit einer parallelen Schottky-Diode;
Fig. 2 Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Halbleiterschaltelements im Querschnitt;
Fig. 3 Elektrisches Ersatzschaltbild des erfindungsge­ mäßen Halbleiterschaltelements;
Fig. 4 Querschnitt durch die Anordnung nach Fig. 2 entlang der Schnittlinie A-A' bei einer ersten Ausführungsform;
Fig. 5 Querschnitt durch die Anordnung nach Fig. 2 entlang der Schnittlinie A-A' bei einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 6 Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Halb­ leiterschaltelement während verschiedener Schritte eines Herstellungsverfahrens;
Fig. 7 Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Halb­ leiterschaltelement während verschiedener Schritte eines ersten Verfahrens zur Herstel­ lung einer Steuerelektrode;
Fig. 8 Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Halb­ leiterschaltelement während verschiedener Schritte eines weiteren Verfahrens zur Herstel­ lung einer Steuerelektrode.
In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile und Bereiche mit gleicher Bedeutung.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Halbleiter­ schaltelements ist in Fig. 1 dargestellt. Fig. 2 zeigt das elektrische Ersatzschaltbild des in Fig. 1 dargestellten Halbleiterschaltelements. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit wird die Erfindung nachfolgend unter Verwendung eines n-Kanal Feldeffekttransistors mit paralleler Schottky-Diode beschrie­ ben. Die Erfindung ist entsprechend auf die Verwendung eines p-Kanal-Transistors anwendbar, dabei sind die im folgenden beschriebenen n-dotierten Bereiche durch p-dotierte Bereiche und, die p-dotierten Bereiche sind durch n-dotierte Bereiche zu ersetzen. Zudem ist die Polung der zum Betrieb des Halb­ leiterschaltelements erforderlichen Spannung umzudrehen.
Das erfindungsgemäße Halbleiterschaltelement weist eine erste und zweite Anschlusszone 10, 20 auf, die in einem Halbleiterkörper 100 angeordnet sind. Die ersten und zweiten Anschluss­ zonen 10, 20 sind von einem ersten Leitungstyp und in dem Ausführungsbeispiel n-dotiert. Die zweite Anschlusszone 20 weist einen stark n-dotierten Bereich 24 und einen weniger stark n-dotierten Bereich 22 auf, wobei der stark n-dotierte Bereich 24 im Bereich einer Rückseite 104 des Halbleiterkör­ pers 100 angeordnet ist.
In dem schwächer dotierten Bereich 22 der zweiten Anschluss­ zone 20 ist wenigstens eine p-leitende Substratzone 30 ange­ ordnet, wobei die stark n-dotierte Anschlusszone 10 wannenar­ tig in der Substratzone 30 ausgebildet ist. Die Substratzone 30 ist vollständig zwischen der ersten und zweiten Anschluss­ zone 10, 20 angeordnet und trennt die erste und zweite An­ schlusszone 10, 20.
Auf einer der Rückseite 104 des Halbleiterkörpers 100 gegen­ überliegenden Vorderseite 102 des Halbleiterkörpers ist eine Steuerelektrode 40 angeordnet, die sich benachbart zu der Substratzone 30 erstreckt und die von der ersten Anschlusszo­ ne 10 bis zu der zweiten Anschlusszone 20 reicht. Die Steuer­ elektrode 40 ist durch eine Isolationsschicht 70 gegenüber dem Halbleiterkörper 100 isoliert.
Die erste Anschlusszone 10 bildet die Source-Zone eines MOSFET, der durch die ersten und zweiten Anschlusszonen 10, 20, die Steuerelektrode 40 mit Isolationsschicht 70 und die Substratzone 30 gebildet ist, und ist mittels einer er­ sten Anschlusselektrode 60, S kontaktiert, wobei die erste Anschlusselektrode 60, S unter anderem die Source-Elektrode des MOSFET bildet. Die Steuerelektrode 40, welche die Gate- Elektrode G des MOSFET bildet, ist derart auf der Vorderseite 102 des Halbleiterkörpers angeordnet, dass ein Teil der Vor­ derseite 102 mit der ersten Anschlusszone 10 freiliegt, so dass die Source-Elektrode 60, S, an diesem freiliegenden Be­ reich die erste Anschlusszone 10 kontaktieren kann. Die zwei­ te Anschlusszone 20 bildet die Drain-Zone des MOSFET und ist in dem Ausführungsbeispiel mittels einer Drain-Elektrode D kontaktiert, die als Schicht aus elektrisch leitendem Materi­ al, vorzugsweise aus Aluminium oder Polysilizium, auf die Rückseite des Halbleiterkörpers 100 aufgebracht ist.
Das erfindungsgemäße Halbleiterschaltelement weist weiterhin einen Schottky-Kontakt an der zweiten Anschlusszone 20 auf. Dazu ist eine Zone 50 aus einem zur Bildung eines Schottky- Kontakts geeigneten Material, beispielsweise ein Metall oder Platin-Silizid, am Boden eines Kontaktloches 85 in dem Halb­ leiterkörper 100 ausgebildet. Das Kontaktloch 85 reicht aus­ gehend von der Vorderseite 102 des Halbleiterkörpers 100 bis in die zweite Anschlusszone 20. Bereiche der ersten An­ schlusszone 10 und der Substratzone 30 befinden sich benach­ bart zu Seitenwänden des Kontaktlochs 85. Der Schottky- Kontakt 50 ist ebenfalls mittels der ersten Anschlusselektro­ de 60, S kontaktiert, wobei die erste Anschlusselektrode 60, S sich ausgehend von der ersten Anschlusszone 10 in einer Richtung entlang der Seitenwände des Kontaktloches 85 er­ streckt und gegenüber der Substratzone 30 durch eine zweite Isolationsschicht 74 isoliert ist. Die Isolationsschicht 74 überdeckt in dem Ausführungsbeispiel die Seitenflächen des Kontaktloches 85 vollständig und isoliert somit auch Bereiche der ersten und zweiten Anschlusszonen 10, 20 gegenüber der ersten Anschlusselektrode. Eine die Seitenflächen vollständig überdeckende zweite Isolationsschicht ist leichter herzustel­ len als eine die Seitenflächen nur teilweise überdeckende zweite Isolationsschicht. Nichtsdestotrotz ist eine zweite Isolationsschicht ausreichend, die nur die Substratzone 30 und die zweite Anschlusszone 20 gegenüber der ersten An­ schlusselektrode 60, S in dem Kontaktloch 85 isoliert. Die erste Anschlusselektrode 60, S überdeckt auch die Steuerelek­ trode 40, wobei zur Isolierung eine weitere Isolationsschicht 72 zwischen der ersten Anschlusselektrode 60, S und der Steu­ erelektrode 40 angeordnet ist.
Fig. 3 zeigt das elektrische Ersatzschaltbild des Halblei­ terschaltelements gemäß Fig. 2, wobei das Ersatzschaltbild einen Feldeffekttransistor T mit einem Gate-Anschluss G, der durch die Steuerelektrode 40 in Fig. 2 gebildet ist, einem Source-Anschluss S, der durch die erste Anschlusselektrode 60 in Fig. 2 gebildet ist, und einen Drain-Anschluss D, der durch die Drain-Elektrode in Fig. 2 gebildet ist, aufweist. Ein Substratanschluss SUB wird durch die Substratzone 30 in Fig. 2 gebildet. Zwischen den Substratanschluss SUB und den Source-Anschluss S ist eine erste Diode DI1 geschaltet, die durch den pn-Übergang zwischen der Substratzone 30 und der ersten Anschlusszone 10 in Fig. 2 gebildet ist. Des weiteren ist eine zweite Diode DI2 zwischen den Substratanschluss 30 und den Drain-Anschluss geschaltet, wobei die zweite Diode durch den pn-Übergang zwischen der Substratzone 30 und der zweiten Anschlusszone gebildet ist. Ausserdem ist eine Schottky-Diode Ds in Flussrichtung zwischen den Drain- Anschluss D und den Source-Anschluss S geschaltet. Diese Schottky-Diode Ds ist durch den Schottky-Kontakt 50 am Boden des Kontaktloches ausgebildet, der - wie auch die Source-Zone 10 - durch die erste Anschlusselektrode 60, S kontaktiert ist.
Wird an das erfindungsgemäße Halbleiterschaltelement eine Flussspannung in Drain-Source-Richtung angelegt, sperren so­ wohl die erste Diode DI1 (der pn-Übergang zwischen Substrat­ zone 30 und erster Anschlusszone 10) als auch die Schottky- Diode Ds (der Schottky-Kontakt 50 in der ersten Anschlusszo­ ne). Ein Stromfluss von Drain D nach Source S entsteht nur dann, wenn an die Gate-Elektrode G ein positives Ansteuerpo­ tential angelegt wird, wodurch sich in der Substratzone 30 unterhalb der Steuerelektrode 60 ein leitender Kanal entlang der Vorderseite 102 das Halbleiterkörpers zwischen der ersten Anschlusszone 10 (Source-Zone) und der zweiten Anschlusszone 20 (Drain-Zone) ausbildet.
Wird eine Flussspannung in Source-Drain-Richtung angelegt, so sperrt die zweite Diode DI2 und die Schottky-Diode Ds leitet.
Bei Anlegen eines positiven Ansteuerpotentials an die Gate- Elektrode bildet sich in der Substratzone 30 ebenfalls ein leitender Kanal aus, wobei die Schottky-Diode bei angesteuer­ tem MOSFET T dann sperrt, wenn die über der Source-Drain- Strecke des MOSFET T abfallende Spannung geringer ist als die Spannung, die erforderlich ist, um die Schottky-Diode Ds lei­ tend zu machen. Bei dem erfindungsgemäßen Halbleiterschalt­ element dient die integrierte Schottky-Diode Ds als Freilauf­ element, das einen Strom in Source-Drain-Richtung übernimmt bis der in dem Halbleiterschaltelement vorhandene MOSFET an­ gesteuert durch eine externe nicht dargestellte Ansteuer­ schaltung diesen Strom übernimmt. Anders als in Dioden mit pn-Übergang werden in leitenden Schottky-Dioden keine La­ dungsträger gespeichert, die die Dioden nach dem Wegnehmen der Flussspannung noch in leitendem Zustand halten könnten. Somit kann es durch die Schottky-Diode nicht zu Schaltverzö­ gerungen kommen, wodurch das erfindungsgemäße Halbleiter­ schaltelement auch zum Schalten bei hohen Schaltfrequenzen, insbesondere in Buck-Convertern einsetzbar ist.
Der in Fig. 2 dargestellte Ausschnitt aus dem erfindungsge­ mäßen Halbleiterschaltelement stellt vorzugsweise nur eine Zelle eines Halbleiterschaltelements dar, das aus einer Viel­ zahl derartiger nebeneinander angeordneter Zellen aufgebaut ist. Dabei sind die Gate- und Source-Anschlüsse G, S aller Zellen an jeweils einen gemeinsamen Anschluss angeschlossen, um alle Zellen gleichzeitig in derselben Weise ansteuern zu können.
In den Fig. 4 und 5 sind zwei verschiedene Ausführungsbei­ spiele eines erfindungsgemäßen Halbleiterschaltelement mit unterschiedlichen Ausgestaltungen des Kontaktlochs bzw. der das Kontaktloch seitlich umgebenden Bereiche dargestellt. Die Darstellung in den Fig. 4 und 5 entspricht einem Quer­ schnitt entlang der in Fig. 2 eingezeichneten Schnittlinie A-A'.
Fig. 4 zeigt eine Zelle mit einem im wesentlichen quadrati­ schen Kontaktloch 85, wobei die zweite Isolationsschicht 74, die erste Anschlusszone 10 und die Substratzone 30, das Kon­ taktloch von allen Seiten umschließen. Vorzugsweise ist eine Vielzahl derartiger Zellen in allen Richtungen nebeneinander angeordnet, um das erfindungsgemäße Halbleiterschaltelement zu bilden, wie durch die weitere nur ausschnittsweise darge­ stellte Zelle in Fig. 4 angedeutet ist. Die gestrichelte Li­ nie in Fig. 4 deutet den Verlauf der über dem Halbleiterkör­ per 100 angeordneten Steuerelektrode 40 an, wobei die Steuer­ elektrode 40 das Kontaktloch 85 und Teile der ersten Anschlusszone 10 nach oben hin freilässt.
In Fig. 5 ist das Kontaktloch 85 grabenförmig ausgebildet, wobei sich die Isolationsschicht 74, die Anschlusszone 10, und die Substratzone 30 zumindest entlang der langen Seiten des grabenförmigen Kontaktlochs 85 erstrecken. Die Steuer­ elektrode 40 ist auch in Fig. 5 durch eine gestrichelte Li­ nie veranschaulicht.
Fig. 6 zeigt ein erfindungsgemäßes Halbleiterschaltelement während verschiedener Verfahrensschritte eines erfindungsge­ mäßen Herstellungsverfahrens im Querschnitt.
Bezugnehmend auf Fig. 6a wird dabei zunächst ein Halbleiter­ körper 100 bereitgestellt, in dem eine erste n-dotierte An­ schlusszone 10, eine zweite n-dotierte Anschlusszone 20 und eine zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone 10, 20 an­ geordnete Substratzone 30 ausgebildet sind. Vorzugsweise wird hierfür zunächst ein n-dotierter Halbleiterkörper bereitge­ stellt, wobei der Halbleiterkörper im Bereich einer Rückseite 104 des Halbleiterkörpers stark n-dotiert und in den übrigen Bereichen schwächer n-dotiert ist, um eine stark dotierte Zo­ ne 24 und eine schwächer dotierte Zone 22 der zweiten An­ schlusszone 20 bereitzustellen. In der schwächer dotierten Zone 22 wird anschließend von der Vorderseite 104 des Halb­ leiterkörpers 100 her eine p-dotierte Wanne als Substratzone 30 erzeugt, wobei in dieser Substratzone 30 wiederum eine stark n-dotierte Zone 10 als erste Anschlusszone erzeugt wird. Die stark n-dotierte Wanne 10 liegt zur Vorderseite 102 des Halbleiterkörpers frei und ist in dem Halbleiterkörper 100 von allen Seiten von der Substratzone 30 umgeben. Die Form der Substratzone 30 und der ersten Anschlusszone 10 ist abhängig von der Form des später erzeugten Kontaktloches, wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist.
In nächsten Verfahrensschritten, deren Ergebnis in Fig. 6b dargestellt ist, wird über der Vorderseite des Halbleiterkör­ pers 100 eine Steuerelektrode 40 hergestellt, die von einer Isolationsschicht 70, 72 umgeben ist, wobei die Steuerelekt­ rode 40 derart ausgebildet ist, dass sie sich benachbart zu der Substratzone 30 von der ersten Anschlusszone 10 bis zu der zweiten Anschlusszone 20 erstreckt und Bereiche der ers­ ten Anschlusszone 10 an der Vorderseite 102 des Halbleiter­ körpers 100 freilässt.
In einem nächsten Verfahrensschritt (Fig. 6c) wird ein Kon­ taktloch 85 in dem freiliegenden Bereich der ersten An­ schlusszone erzeugt, wobei das Kontaktloch 85 in der Tiefe bis in den schwächer dotierten Bereich 22 der zweiten An­ schlusszone 20 reicht. Die Abmessungen des Kontaktloches in seitlicher Richtung sind in dem Ausführungsbeispiel geringer als die Abmessungen der ersten Anschlusszone 10, so dass noch Bereiche der ersten Anschlusszone 10 an der Vorderseite 102 freiliegen.
In nächsten Verfahrensschritten, deren Ergebnis in Fig. 6d dargestellt ist, wird am Boden 106 des Kontaktlochs 85 ein Schottky-Kontakt in der zweiten Anschlusszone 20 erzeugt. An­ schließend wird eine zweite Isolationsschicht 74 in dem Kon­ taktloch 85 und über den an der Vorderseite 102 freiliegenden Bereichen der ersten Anschlusszone 10 abgeschieden.
In einem nächsten Verfahrensschritt (Fig. 6e) wird die zwei­ te Isolationsschicht, beispielsweise in einem Ätzverfahren, von der Vorderseite 102 des Halbleiterkörpers und dem Boden 106 des Kontaktlochs entfernt, so dass nur noch die Seiten­ flächen des Kontaktloches 85 mit der zweiten Isolations­ schicht 74 überdeckt sind.
Wird in einem nächsten Verfahrensschritt eine elektrisch lei­ tende Schicht 60 auf die Anordnung nach Fig. 6e aufgebracht, so gelangt man zu dem erfindungsgemäßen in Fig. 2 darge­ stellten Halbleiterschaltelement.
Gemäß einer nicht näher dargestellten Abwandlung des Verfah­ rens nach Fig. 6 ist vorgesehen, dass das in dem Schritt ge­ mäß Fig. 6c hergestellte Kontaktloch 85 in seitlicher Rich­ tung den gesamten in Fig. 6b nach oben freiliegenden Bereich der ersten Anschlusszone 10 einnimmt. In diesem Fall ist die zweite Isolationsschicht 74 in dem Schritt nach Fig. 6e so weit zurückzuätzen, dass die erste Anschlusszone 10 an den Seitenflächen des Kontaktloches 85 freiliegt, um die erste Anschlusszone 10 mittels der danach hergestellten Anschlusse­ lektrode 60 kontaktieren zu können.
Selbstverständlich kann die zweite Isolationsschicht 74 auch bei dem in Fig. 6e dargestellten Beispiel weiter zurückge­ ätzt werden, um Bereiche der ersten Anschlusszone 10 an Sei­ tenflächen des Kontaktloches 85 freizulegen. Die Substratzone 30 darf dabei in keinem Fall freigelegt werden.
Fig. 7 veranschaulicht ein erstes Verfahren zur Herstellung der von einer Isolationsschicht umgebenen Steuerelektrode 40 auf der Vorderseite 102 des Halbleiterkörpers 100. Dabei wer­ den zunächst eine Isolationsschicht 70 und eine elektrisch leitende, die spätere Steuerelektrode bildende Schicht 40' übereinander auf dem Halbleiterkörper 100 abgeschieden. An­ schließend wird ein erstes Kontaktloch 80 in der Isolations­ schicht 70 und der elektrisch leitenden Schicht 40 erzeugt, um Bereiche der ersten Anschlusszone 10 freizulegen. In einem nächsten Verfahrensschritt (Fig. 7c) wird eine weitere Iso­ lationsschicht 72 über der Anordnung nach Fig. 7b aufge­ bracht, wobei diese weitere Schicht 72 anschließend von der Vorderseite 104 des Halbleiterkörpers entfernt wird, um zu der Anordnung nach Fig. 6a zu gelangen. Ergebnis des Verfah­ rens nach Fig. 7 ist eine Steuerelektrode 40, die gegenüber dem Halbleiterkörper 100 isoliert ist und die weiterhin zur Seite und nach oben von einer weiteren Isolationsschicht 72 umgeben ist, um sie gegenüber der später erzeugten ersten An­ schlusselektrode 60 zu isolieren. Kontaktlöcher in der weite­ ren Isolationsschicht 72, die zur weiteren Verschaltung der Steuerelektrode erforderlich sind, sind in den Figuren nicht dargestellt.
Fig. 8 zeigt ein modifiziertes Verfahren zur Herstellung der Steuerelektrode. Dabei wird nach dem Abscheiden der ersten Isolationsschicht 70 und der elektrisch leitenden Schicht 40' zunächst ein Kontaktloch 80 nur in der elektrisch leitenden Schicht 40' erzeugt, bevor in nächsten Verfahrensschritten die weitere Isolationsschicht 72 aufgebracht wird, die dann zusammen mit der ersten Isolationsschicht 70 von der Vorder­ seite 102 des Halbleiterkörpers 100 entfernt wird, um zu der Struktur nach Fig. 6 zu gelangen.
Bezugszeichenliste
10
erste Anschlusszone
100
Halbleiterkörper
102
Vorderseite des Halbleiterkörpers
104
Rückseite des Halbleiterkörpers
20
,
22
,
24
zweite Anschlusszone
30
Substratzone
40
Steuerelektrode
60
erste Anschlusselektrode
70
,
72
,
74
Isolationsschicht
80
Kontaktloch
85
Kontaktloch
C Kapazität
D Drain-Elektrode
D1 Schottky-Diode
DI1 erste Diode
DI2 zweite Diode
Ds Schottky-Diode
G Gate-Elektrode
IC Ansteuerschaltung
L Spule
n n-dotierter Bereich
p p-dotierter Bereich
RL
Last
S Source-Elektrode
SUB Substratanschluss
T Feldeffekttransistor
T1, T2 MOSFET
V1 Eingangsspannung
V2 Ausgangsspannung

Claims (11)

1. Integriertes Halbleiterschaltelement, das folgende Merkma­ le aufweist:
  • - eine erste Anschlusszone (10) und eine zweite Anschlusszone (20) eines ersten Leitungstyps (n) in einem Halbleiterkörper (100);
  • - eine zwischen der ersten und zweiten Anschlusszone (10, 20) in dem Halbleiterkörper (100) angeordnete Substratzone (30) eines zweiten Leitungstyps (p);
  • - eine benachbart zu der Substratzone (30) angeordnete, ge­ genüber dem Halbleiterkörper (100) durch eine erste Isola­ tionsschicht (70) isolierte Steuerelektrode (40);
  • - eine an der zweiten Anschlusszone (20) angeordnete Schott­ ky-Barriere (50);
  • - eine erste Anschlusselektrode (60, S), die mit der ersten Anschlusszone (10) und der Schottky-Barriere (50) elektrisch leitend verbunden ist, wobei die Schottky-Barriere (50) in einem durch die erste Anschlusszone (10) und die Substratzone (30) gehenden Kontaktloch (85) angeordnet und die erste An­ schlusselektrode (60) gegenüber der Substratzone (30) durch eine zweite Isolationsschicht (74) isoliert ist.
2. Halbleiterschaltelement nach Anspruch 1, bei dem die Sub­ stratzone (30) wannenartig in der zweiten Anschlusszone (20) und bei dem die erste Anschlusszone (10) wannenartig in der Substratzone (30) ausgebildet ist.
3. Halbleiterschaltelement nach Anspruch 2, bei dem die Schottky-Barriere (50) am Boden des Kontaktlochs (85) ausge­ bildet ist und bei dem die zweite Isolationsschicht (74) an Seitenwänden des Kontaktlochs (85) aufgebracht ist.
4. Halbleiterschaltelement nach Anspruch 3, bei dem die erste Anschlusselektrode (60) wenigstens teilweise die Seitenflä­ chen und den Boden des Kontaktlochs (85) und zur Kontaktie­ rung der ersten Anschlusszone (10) wenigstens teilweise eine Vorderseite (102) des Halbleiterkörpers (100) überdeckt.
5. Halbleiterschaltelement nach einem der vorangehenden An­ sprüche, bei dem die Schottky-Barriere (50) Platin-Silizid aufweist.
6. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterschaltelements, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist:
  • - Bereitstellen eines Halbleiterkörpers (100) mit übereinan­ der angeordneten ersten und zweiten Anschlusszonen (10, 20), eines ersten Leitungstyps (n), zwischen denen eine Substrat­ zone (30) eines zweiten Leitungstyps (p) angeordnet ist;
  • - Herstellen wenigstens einer gegenüber dem Halbleiterkörper (100) isolierten Steuerelektrode (40) benachbart zu der Sub­ stratzone (30) auf einer Vorderseite (102) des Halbleiterkör­ pers (100) derart, dass die erste Anschlusszone (10) wenigs­ tens teilweise freiliegt;
  • - Herstellen eines von einer Vorderseite (102) des Halblei­ terkörpers (100) durch die erste Anschlusszone (10) und die Substratzone (30) gehenden, bis in die zweite Anschlusszone (20) reichenden ersten Kontaktloches (85) in dem Halbleiter­ körper (100);
  • - Herstellen einer Schottky-Barriere (50) in der zweiten An­ schlusszone (20) in dem Kontaktloch (85);
  • - Herstellen einer ersten Anschlusselektrode (60), welche die Schottky-Barriere (50) und welche die an der Vorderseite des Halbleiterkörpers (102) freiliegenden Bereiche der ersten An­ schlusszone (10) kontaktiert.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem vor dem Herstellen der ersten Anschlusselektrode (60) eine Isolationsschicht (74) wenigstens auf freiliegende Bereiche der Substratzone (30) in dem Kontaktloch (85) aufgebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem vor dem Herstel­ len der ersten Anschlusselektrode (60) Seitenflächen des Kon­ taktlochs (85) vollständig mit einer Isolationsschicht (74) überdeckt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die Herstellung der Steuerelektrode (40) folgende Verfahrens­ schritte umfasst:
  • - Aufbringen einer Isolationsschicht (70) auf der Vorderseite des Halbleiterkörpers (100);
  • - Aufbringen einer Elektrodenschicht (40') auf der Isolati­ onsschicht (70);
  • - Herstellen eines zweiten Kontaktloches (80) in der Elektro­ denschicht (40') und der Isolationsschicht (70) derart, dass die erste Anschlusszone (10) wenigstens teilweise an der Vor­ derseite (102) des Halbleiterkörpers (100) freiliegt;
  • - Aufbringen einer weiteren Isolationsschicht auf freiliegen­ den Bereichen der Steuerelektrode (40).
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das erste Kontaktloch (85) einen geringeren Durchmesser als das zweite Kontaktloch (80) aufweist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, bei dem die Ausbildung der Schottky-Barriere (50) durch Eindotieren von Platin-Silizid in die zweite Anschlusszone (20) erfolgt.
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