DE102007004091B4 - Bauelementanordnung mit einem eine Driftsteuerzone aufweisenden Leistungshalbleiterbauelement - Google Patents

Bauelementanordnung mit einem eine Driftsteuerzone aufweisenden Leistungshalbleiterbauelement Download PDF

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Abstract

Bauelementanordnung mit einem Leistungshalbleiterbauelement (10), das aufweist: eine Driftzone (11), die zwischen einer ersten und einer zweiten Bauelementzone (12, 14, 52, 54) angeordnet ist, eine Driftsteuerzone (21), die benachbart zu der Driftzone (11) angeordnet ist und die durch eine Dielektrikumsschicht (29) gegenüber der Driftzone (11) dielektrisch isoliert ist, einer kapazitiven Speicheranordnung (50), die an die Driftsteuerzone (21) angeschlossen ist, einer Ladeschaltung (30), die zwischen die erste Bauelementzone (12; 52) und einen der Driftsteuerzone (21) zugewandten Anschluss der kapazitiven Speicheranordnung geschaltet ist wobei die Ladeschaltung (30) einen selbstleitenden Transistor mit einer Laststrecke und einem Steueranschluss aufweist, dessen Laststrecke zwischen die erste Bauelementzone (12; 52) und die kapazitive Speicheranordnung geschaltet ist und der abhängig von einer über der kapazitiven Speicheranordnung (50) anliegenden Spannung angesteuert ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bauelementanordnung mit einem Leistungshalbleiterbauelement, das eine Driftzone und eine benachbart zu der Driftzone angeordnete, dielektrisch gegenüber der Driftzone isolierte Driftsteuerzone aus einem Halbleitermaterial aufweist, die bei leitend angesteuertem Bauelement zur Steuerung eines leitenden Kanals in der Driftzone dient.
  • Ein solches neuartiges Leistungsbauelement ist in der nach veröffentlichten DE 10 2005 039 331 A1 beschrieben.
  • Zur Ausbildung eines leitenden Kanals in der Driftzone, werden Ladungsträger in der Driftsteuerzone benötigt, die bei einem als MOS-Transistor realisierten Bauelement aus einem Ansteuerstromkreis bzw. Gate-Stromkreis des Transistors geliefert werden können. Dies kann allerdings zu erheblich größeren Gateströmen als bei MOS-Transistoren ohne Driftsteuerzone führen, so dass herkömmliche Gate-Treiberschaltungen, deren Stromergiebigkeit für die Ansteuerung von Leistungshalbleiterbauelementen ohne Driftsteuerzone ausgelegt ist, bei diesen neuartigen Leistungsbauelementen unter Umständen nicht mehr einsetzbar sind. Darüber hinaus können Ladungsträger aus dem Ansteuerstromkreis erst bei einer ersten leitenden Ansteuerung des MOS-Transistors in die Driftsteuerzone fließen, so dass zu Beginn der leitenden Ansteuerung des MOS-Transistors noch nicht ausreichend Ladungsträger in der Driftsteuerzone zur Verfügung stehen, um einen leitenden Kanal in der Driftzone auszubilden. Ein niedriger Einschaltwiderstand, der solche Bauelemente grundsätzlich auszeichnet, wird daher erst zeitverzögert erreicht.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bauelementanordnung mit einem Leistungshalbleiterbauelement, das eine Driftzone und eine Driftsteuerzone aufweist, zur Verfügung zu stellen, bei der eine durch die Driftsteuerzone bewirkte Verringerung des Einschaltwiderstandes bereits bei einer ersten leitenden Ansteuerung des Leistungshalbleiterbauelements erreicht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Bauelementanordnung nach Anspruch 1 gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die Bauelementanordnung umfasst bei der Erfindung ein Leistungshalbleiterbauelement mit einer Driftzone, die zwischen einer ersten und einer zweiten Bauelementzone angeordnet ist, und mit einer Driftsteuerzone aus einem Halbleitermaterial, die benachbart zu der Driftzone angeordnet ist und die durch eine Dielektrikumsschicht gegenüber der Driftzone dielektrisch isoliert ist, eine kapazitive Speicheranordnung, die an die Driftsteuerzone angeschlossen ist, und eine Ladeschaltung, die zwischen die erste Bauelementzone und die kapazitive Speicheranordnung geschaltet ist.
  • Eine elektrische Ladung, die in der Driftsteuerzone zur Steuerung eines leitenden Kanals in der Driftzone vorhanden sein muss, wird bei dieser Bauelementanordnung in der kapazitiven Speicheranordnung zwischengespeichert und wird während eines Betriebs des Bauelements über die Ladeschaltung aus einem elektrischen Potential an der ersten Bauelementzone, die Teil der Laststrecke des Leistungshalbleiterbauelements ist, bereitgestellt. Die elektrische Ladung für die Steuerung des leitenden Kanals in der Driftzone wird somit aus einem Lastkreis bezogen, in den die Laststrecke des Leistungshalbleiterbauelements während des Betriebs geschaltet ist, und steht kurz nach Anlagen einer Versorgungsspannung an das Leistungshalbleiterbauelement zur Verfügung.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert.
  • 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bauelementanordnung, die ein Leistungshalbleiterbauelement mit einer Driftzone und einer Driftsteuerzone, eine kapazitive Ladungsspeicheranordnung und eine Ladeschaltung für die kapazitive Ladungsspeicheranordnung aufweist.
  • 2 zeigt ein elektrisches Ersatzschaltbild der Bauelementanordnung gemäß 1.
  • 3 veranschaulicht die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Bauelementanordnung der 1 und 2 anhand zeitlicher Signal- und Spannungsverläufe.
  • 4 zeigt eine Alternative für eines der in dem Ersatzschaltbild gemäß 2 dargestellten Bauelemente.
  • 5 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bauelementanordnung anhand des elektrischen Ersatzschaltbildes.
  • 6 zeigt Alternativen für einen in 5 dargestellten kapazitiven Spannungsteiler.
  • 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bauelementanordnung mit einer gegenüber der Driftsteuerzone gemäß 1 abgewandelten Driftsteuerzone.
  • 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bauelementanordnung, die ein als Leistungsdiode ausgebildetes Leistungshalbleiterbauelement aufweist.
  • 9 veranschaulicht eine mögliche Realisierung eines selbstleitenden Transistors der Ladeschaltung in einem Halbleiterkörper des Leistungshalbleiterbauelements.
  • 10 veranschaulicht eine weitere mögliche Realisierung des selbstleitenden Transistors der Ladeschaltung in dem Halbleiterkörper des Leistungshalbleiterbauelements.
  • In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Bauelemente, Bauelementbereiche und Signale mit gleicher Bedeutung.
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bauelementanordnung, die ein Leistungshalbleiterbauelement 10 mit einer Driftzone 11 und einer Driftsteuerzone 21 aus einem Halbleitermaterial, eine an die Driftsteuerzone 21 angeschlossene kapazitive Ladungsspeicheranordnung 50 sowie eine Ladeschaltung für die kapazitive Speicheranordnung 50 aufweist. Das Leistungshalbleiterbauelement ist in 1 schematisch in einem Schnittbild dargestellt, das einen Querschnitt durch einen Halbleiterkörper 100 zeigt, in dem Halbleiterbauelementbereiche des Leistungshalbleiterbauelements 10 integriert sind. Die kapazitive Speicheranordnung 50 und die Ladeschaltung 30 sind in 1 anhand ihrer elektrischen Ersatzschaltbilder dargestellt.
  • Die Driftzone 11 ist bei dem in 1 dargestellten Leistungshalbleiterbauelement 10 Teil einer MOS-Transistorstruktur und in einer Stromflussrichtung r1 zwischen einer ersten Bauelementzone 12 und einer zweiten Bauelementzone 14 in dem Halbleiterkörper 100 angeordnet. Die erste Bauelementzone 12 ist bei der dargestellten MOS-Transistorstruktur eine Drainzone, die zweite Bauelementzone 14 ist eine Bodyzone, an die sich in der Stromflussrichtung r1 an einer der Driftzone 11 abgewandten Seite eine Sourcezone 17 anschließt. Zur Steuerung eines leitenden Kanals in der Bodyzone 14 zwischen der Sourcezone 17 und der Driftzone 11 ist eine Gateelektrode 18 vorhanden, die benachbart zu der Bodyzone 14 angeordnet ist und die durch ein Gatedielektrikum 19 dielektrisch gegenüber der Bodyzone 14 isoliert ist.
  • Die Drainzone 12 ist durch eine Drainelektrode 13 kontaktiert und die Sourcezone 17 ist durch eine Sourceelektrode 16 kontaktiert, die darüber hinaus die Bodyzone 14 kontaktiert und dadurch die Sourcezone 17 und die Bodyzone 14 kurzschließt. Die Sourceelektrode 16 ist in dem dargestellten Beispiel über eine höher als die Bodyzone 14 dotierte Anschlusszone 15 an die Bodyzone 14 angeschlossen.
  • Die dargestellte Transistorstruktur ist eine Transistorstruktur eines selbstsperrenden n-MOSFET. Die Sourcezone 17, die Driftzone 11 und die Drainzone 12 sind hierbei n-dotiert und komplementär dotiert zu der p-dotierten Bodyzone 14. Die Gateelektrode 18 dient bei diesem Bauelement zur Steuerung eines Inversionskanals in der Bodyzone 14 zwischen der Sourcezone 17 und der Driftzone 11. Die dargestellte Transistorstruktur ist darüber hinaus eine vertikale Transistorstruktur; die Drainzone 12, die Driftzone 11, die Bodyzone 14 und die Sourcezone 17 sind hierbei in einer vertikalen Richtung des Halbleiterkörpers 100 benachbart zueinander angeordnet. Diese vertikale Richtung des Halbleiterkörpers 100 entspricht in dem dargestellten Beispiel der Stromflussrichtung r1, in der die Driftzone 11 bei leitend angesteuertem Bauelement in noch zu erläuternder Weise von einem Strom durchflossen wird. Die dargestellte Transistorstruktur ist eine Trench-Transistorstruktur. Die Gateelektrode 18 erstreckt sich hierbei ausgehend von einer ersten Seite 101 des Halbleiterkörpers 100, die nachfolgend als Vorderseite bezeichnet wird, in einer vertikalen Richtung in den Halbleiterkörper hinein und reicht – jeweils isoliert durch das Gatedielektrikum 19 – von der Sourcezone 17 über die Bodyzone 14 bis in die Driftzone 11.
  • In einer von der Stromflussrichtung r1 abweichenden Richtung r2, die in 1 zu Zwecken der Erläuterung senkrecht zu der Stromflussrichtung r1 verläuft, ist eine aus einem Halbleitermaterial, insbesondere einem einkristallinen Halbleitermaterial, bestehende Driftsteuerzone 21 benachbart zu der Driftzone 11 angeordnet. Diese Driftsteuerzone 21 ist mittels eines Driftsteuerzonendielektrikums 29 dielektrisch gegenüber der Driftzone 11 isoliert und weist in dem dargestellten Beispiel zwei Anschlüsse bzw. Anschlusselektroden, nämlich eine erste Anschlusselektrode 23 und eine zweite Anschlusselektrode 26 auf die die Driftsteuerzone 21 in der Stromflussrichtung r1 an jeweils gegenüberliegenden Enden kontaktieren. Optional sind zwischen den Anschlusselektroden 23, 26 und der Driftsteuerzone 21 höher als die Driftsteuerzone 21 dotierte Anschlusszonen 22, 27 angeordnet, die für einen niederohmigen Kontakt zwischen den Anschlusselektroden 23, 26 und der Driftsteuerzone 21 sorgen.
  • Die Driftsteuerzone 21 ist in dem dargestellten Beispiel über ein Gleichrichterelement 41, beispielsweise eine Diode, an die Drainzone 12 angeschlossen. Dieses Gleichrichterelement 41 ist so verschaltet, dass das elektrische Potential in der Driftsteuerzone 21 über den Wert eines elektrischen Potentials der Drainzone 12 ansteigen kann, dass das elektrische Potential in der Driftzonesteuerzone 21 jedoch nicht oder nur um einen definierten Wert, in dem Beispiel die Durchlassspannung der Diode 41, unter das elektrische Potential der Drainzone 12 absinken kann.
  • Die kapazitive Ladungsspeicheranordnung 50 ist an den zweiten Anschluss 26 der Driftsteuerzone 21 angeschlossen und in dem Beispiel als Kondensator 50 realisiert, der zwischen diese zweite Anschlusszone 26 und die Sourcezone 17 bzw. die Bodyzone 14 des Leistungshalbleiterbauelements bzw. Leistungstransistors geschaltet ist.
  • Die Ladeschaltung 30 für die kapazitive Ladungsspeicheranordnung 50 ist zwischen die Drainzone 12 und einen der Driftsteuerzone 21 zugewandten Anschluss der kapazitiven Ladungsspeicheranordnung 50 geschaltet. Diese Ladeschaltung 30 umfasst einen selbstleitenden Transistor 31 mit einer Laststrecke und einem Steueranschluss sowie in dem dargestellten Beispiel ein Gleichrichterelement 32, beispielsweise eine Diode. Eine Reihenschaltung mit der Laststrecke des selbstleitenden Transistors 31 und der Diode 32 ist hierbei zwischen die Drainzone 12 und die kapazitive Ladungsspeicheranordnung 50 geschaltet. Ein Ansteuerung des selbstleitenden Transistors 31 erfolgt abhängig von einer elektrischen Spannung V50 über dem Kondensator der kapazitiven Ladungsspeicheranordnung 50. Der Steueranschluss des selbstleitenden Transistors 31 ist in dem dargestellten Beispiel hierzu an den der Driftsteuerzone 21 abgewandten Anschluss des Kondensators bzw. an die Source- und Bodyzone 17, 14 angeschlossen.
  • Die Driftsteuerzone 21 dient bei dem dargestellten Leistungshalbleiterbauelement 10 in noch zu erläuternder Weise zur Steuerung eines leitenden Kanals in der Driftzone 11 entlang des Driftsteuerzonendielektrikums 29. Diese Driftsteuerzone 21 bewirkt hierbei eine Verringerung des Einschaltwiderstandes des Leistungshalbleiterbauelements 10 im Vergleich zu Leistungshalbleiterbauelementen 10, die eine Driftzone gleicher Dotierung jedoch keine Driftsteuerzone aufweisen. Alternativ ermöglicht die Driftsteuerzone 21 eine Verringerung der Dotierungskonzentration der Driftzone 11, und damit eine Erhöhung der Spannungsfestigkeit der MOS-Transistorstruktur bei gleichem Einschaltwiderstand.
  • Das Leistungshalbleiterbauelement 10 kann zellenartig aufgebaut sein, kann also eine Vielzahl gleichartig aufgebauter und parallel geschalteter Transistorstrukturen mit jeweils einer benachbart zur Driftzone einer Transistorstruktur angeordneten Driftsteuerzone aufweisen. Ein derartiger Aufbau mit einer Vielzahl gleichartiger Strukturen ist in 1 gestrichelt angedeutet. Die Zellen können insbesondere als sogenannte Streifenzellen realisiert sind, die in 1 dargestellten Bauelementstrukturen sind in einer Richtung senkrecht zu der dargestellten Zeichenebene dann langgestreckt ausgebildet.
  • Die Zellen können darüber hinaus auch als polygonale, beispielsweise quadratische oder hexagonale Zellen realisiert sein. Die Driftzonen besitzen hierbei einen polygonalen Querschnitt und sind in der senkrecht zu der dargestellten Zeichenebene verlaufenden Ebene von der Driftsteuerzone umgeben.
  • Ein elektrisches Ersatzschaltbild der in 1 dargestellten Bauelementanordnung mit dem Leistungshalbleiterbauelement 10, der kapazitiven Ladungsspeicheranordnung 50 sowie der Ladeschaltung 30 ist in 2 dargestellt. Das Leistungshalbleiterbauelement 10 mit der MOS-Transistorstruktur und der benachbart zu der Driftzone 11 angeordneten Driftsteuerzone ist in 2 als Reihenschaltung eines selbstsperrenden MOSFET T1 und eines selbstleitenden MOSFET T2 dargestellt. Der selbstsperrende MOSFET T1 repräsentiert hierbei die Transistorstruktur mit der Sourcezone 17, der Bodyzone 14 und der Gateelektrode 18. Das Bezugszeichen Rg in 2 bezeichnet einen Gatewiderstand des selbstsperrenden Transistors, der unvermeidlich vorhandene Leitungswiderstände berücksichtigt. Der selbstleitende MOSFET T2 repräsentiert die Driftzone 11, deren Leitfähigkeitsverhalten durch die Driftsteuerzone 21 gesteuert ist. Ein Steueranschluss des JFET entspricht hierbei dem zweiten Anschluss 26 der Driftsteuerzone 21. Die Driftsteuerzone ist in diesem Schaltbild durch einen weiteren selbstleitenden MOSFET repräsentiert, dessen Laststrecke über die Diode 14 an die Drainzone des Leistungstransistors angeschlossen ist.
  • Das Ersatzschaltbild in 2 enthält zwei weitere optionale Bauelemente 34, 35, deren Funktionsweise nachfolgend noch erläutert werden wird.
  • Die Funktionsweise des bislang erläuterten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bauelementanordnung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1 und 2 sowie unter Bezugnahme auf 3 erläutert. 3 zeigt zeitliche Verläufe einer Ansteuerspannung bzw. einer Gate-Source-Spannung Vgs der MOS-Transistorstruktur, einer Spannung V50 über der kapazitiven Ladungsspeicheranordnung 50, sowie einer Laststreckenspannung bzw. Drain-Source-Spannung der MOS-Transistorstruktur. Zu Zwecken der Erläuterung wird hierbei angenommen, dass die Laststrecke bzw. Drain-Source-Strecke der MOS-Transistorstruktur in Reihe zu einer Last Z zwischen Klemmen für ein erstes Versorgungspotential bzw. positives Versorgungspotential V und ein zweites Versorgungspotential, bzw. negatives Versorgungspotential oder Bezugspotential GND, geschaltet ist.
  • Die zeitliche Darstellung in 3 beginnt zu einem Zeitpunkt t0. Zu Zwecken der Erläuterung sei angenommen, dass zu diesem Zeitpunkt t0 Versorgungspotentiale V, GND an die Versorgungspotentialklemmen angelegt werden, bzw. dass eine Versorgungsspannung zwischen diesen Versorgungspotentialklemmen angelegt wird, wobei das erste Versorgungspotential wie dargestellt zum Zeitpunkt t0 mit endlicher Flankensteilheit ansteigt. Mit Anlegen dieser Versorgungsspannung fließt ein Strom über den selbstleitenden Transistor 31 und die Diode 32 auf den Speicherkondensator 50, die in Reihe zueinander und parallel zur Laststrecke D–S des Leistungshalbleiterbauelements 10 geschaltet sind. Die Spannung über dem Speicherkondensator 50 steigt hierbei soweit an, bis eine Ansteuerspannung V31 des selbstleitenden Transistors 31 den Wert der Abschnürspannung (Pinch-Off-Spannung) des selbstleitenden Transistors 31 erreicht. Der dargestellte selbstleitende Transistor 31 ist ein n-leitender Transistor der bei einer negativen Ansteuerspannung bzw. Gate-Source-Spannung V31 abschnürt. Ein Source-Anschluss dieses selbstleitenden Transistors 31 ist hierbei über die Diode 32 an den der Driftsteuerzone zugewandten Anschluss des Speicherkondensators 50 angeschlossen, und der Steueranschluss bzw. Gateanschluss des selbstleitenden Transistors 31 ist an den der Driftsteuerzone abgewandten Anschluss des Speicherkondensators 50 angeschlossen. Der Transistor 31 sperrt, wenn die Summe aus der Durchlassspannung V32 der Diode 32 und der über dem Speicherkondensator 50 anliegenden Spannung V50 betragsmäßig den Wert der Abschnürspannung erreicht. Über dem Speicherkondensator 50 stellt sich dann eine Spannung V50 ein, die dieser Abschnürspannung – die in 3 mit Vp bezeichnet ist – abzüglich der Durchlassspannung V32 der Diode 32 entspricht. Bedingt durch den Ladevorgang des Speicherkondensators 50 steigt die Laststreckenspannung Vds des zunächst sperrend angesteuertem Leistungshalbleiterbauelements 10 nicht unmittelbar sondern entsprechend der Ladekurve des Speicherkondensators 50 auf den Wert der Versorgungsspannung V an, was ebenfalls in 3 dargestellt ist. Der Ladestrom des Speicherkondensators 50 wird dabei im Wesentlichen durch den Einschaltwiderstand des selbstleitenden Transistors 31 begrenzt.
  • Zu einem Zeitpunkt t1 wird das Leistungshalbleiterbauelement 10 leitend angesteuert. Hierzu wird an die Gateelektrode 18 ein geeignetes elektrisches Potential bzw. eine geeignete Gate-Source-Spannung Vgs angelegt, durch welche sich entlang des Gatedielektrikums 19 ein Inversionskanal in der Bodyzone 14 ausbildet. Dieser Inversionskanal ermöglicht einen Elektronenfluss von der Sourcezone 17 über den Inversionskanal in der Bodyzone 14 und die Driftzone 11 zur Drainzone 12, wodurch der elektrische Widerstand der Laststrecke abnimmt und die anliegende Drain-Source-Spannung Vds somit abnimmt. Gleichzeitig fließen mit beginnender Ansteuerung der MOS-Transistorstruktur zuvor in dem Speicherkondensator 50 gespeicherte Ladungsträger in die Driftsteuerzone 21, die die Driftsteuerzone 21 gegenüber der Driftzone 11 positiv aufladen.
  • Die Diode 41 zwischen der Driftsteuerzone 21 und der Drainzone 12 verhindert hierbei, dass die positiven Ladungsträger aus der Driftsteuerzone 21 in Richtung des Drainanschlusses D abfließen. Die Spannungsfestigkeit dieser Diode 41 begrenzt dabei die Spannung, um welche das elektrische Potential der Driftsteuerzone 21 bei leitend angesteuertem Bauelement oberhalb des elektrischen Potentials der Drainzone 12 bzw. der Driftzone 11 liegen kann. Diese Spannungsfestigkeit kann insbesondere so gewählt werden, dass sie größer ist als die Spannung, auf welche der Speicherkondensator 50 während des Betriebs des Bauelements maximal aufgeladen wird. Die Diode 41 verhindert dann grundsätzlich, dass positive Ladung aus der Driftsteuerzone 21 in Richtung des Drainanschlusses D abfließen kann. Die in Reihe zu der Laststrecke des selbstleitenden Transistors 31 geschaltete Diode ist so verschaltet, dass sie ein Abfließen von Ladungsträgern aus dem Speicherkondensator 50 über den selbstleitenden Transistor 31 an Drainpotential D verhindert.
  • Die bei leitend angesteuertem Leistungshalbleiterbauelement 10 in der Driftsteuerzone 21 vorhandene positive Ladung bewirkt die Ausbildung eines Akkumulationskanals in der Driftzone 11 entlang des Driftsteuerzonendielektrikums 29. Dieser Akkumulationskanal führt in bereits erläuterter Weise zu einer Verringerung des Einschaltwiderstandes des Leistungshalbleiterbauelements oder ermöglicht bei gleichem Einschaltwiderstand eine niedrigere Dotierung der Driftsteuerzone und damit eine Erhöhung der Spannungsfestigkeit.
  • Ein in 3 dargestelltes Absinken der Spannung V50 über dem Speicherkondensator bei Einschalten des Leistungshalbleiterbauelements resultiert aus einem Abfluss elektrischer Ladung aus dem Speicherkondensator 50 in die Driftsteuerzone 21 bzw. auf eine Driftsteuerzonenkapazität, die durch die Driftsteuerzone 21, das Driftsteuerzonendielektrikum 29 und die Driftzone 11 gebildet wird.
  • Die zur Ausbildung des Akkumulationskanals in der Driftsteuerzone 21 erforderliche elektrische Ladung steht bei der erfindungsgemäßen Bauelementanordnung bereits kurz nach Anlegen einer Versorgungsspannung, und damit üblicherweise deutlich vor einer ersten leitenden Ansteuerung des Leistungshalbleiterbauelements 10, zur Verfügung. Das elektrische Potential, um welches die Driftsteuerzone 21 über dem elektrischen Potential der Driftzone 11 liegt, kann bei dieser Bauelementanordnung über die Abschnürspannung des selbstleitenden Transistors 31 der Ladeschaltung 30 eingestellt werden. Dieses elektrische Potential kann insbesondere so eingestellt werden, dass es oberhalb des Gatepotentials bei leitender Ansteuerung des Leistungshalbleiterbauelements liegt. Da bei der erfindungsgemäßen Bauelementanordnung über die Abschnürspannung des selbstleitenden Transistors 31 eine sehr hohe Kondensatorspannung V50, und damit eine hohe Potentialdifferenz zwischen dem elektrischen Potential der Driftsteuerzone 21 und der Driftzone 11 bei leitendem Bauelement einstellbar sind, ergibt sich zum Einen ein ausgeprägter Akkumulationseffekt, und damit eine wirksame Reduktion des Einschaltwiderstandes. Zum Anderen kann mit steigender Potentialdifferenz bei gleichem Akkumulationseffekt ein dickeres Driftsteuerzonendielektrikum 29 verwendet werden. Ein solches dickeres Driftsteuerzonendielektrikum ist einfacher herstellbar und robuster als ein dünnes Dielektrikum.
  • Wird das Bauelement sperrend angesteuert, was in 3 durch eine fallende Flanke der Ansteuerspannung Vgs zum Zeitpunkt t2 dargestellt ist, so wird der Inversionskanal in der Bodyzone 14 unterbrochen und ausgehend von einem pn-Übergang zwischen der Bodyzone 14 und der komplementär dazu dotierten Driftzone 11 breitet sich eine Raumladungszone in Richtung der Drainzone 12 in der Driftzone 11 aus. Die Raumladungszone breitet sich mit zunehmender Laststreckenspannung Vds weiter in Richtung der Drainzone 12 aus.
  • Bei sperrend angesteuertem Bauelement steigt das Drainpotential im Vergleich zum Sourcepotential an. Entsprechend steigt bedingt durch die Diode 41 das elektrische Potential in der Driftsteuerzone 21 gegenüber dem Sourcepotential an. Die bei leitend angesteuertem Bauelement aus dem Speicherkondensator 50 in die Driftsteuerzone 21 geflossenen positiven Ladungsträger werden dadurch zurück in den Speicherkondensator 50 verschoben. Eine Spannung V50 über dem Speicherkondensator 50 steigt hierdurch auf den ursprünglichen Spannungswert vor Einschalten des Leistungshalbleiterbauelements an. Steigt das Drainpotential weiter an, nachdem die Spannung V50 über dem Speicherkondensator 50 ihren ursprünglichen Wert erreicht hat, so beginnt sich in der Driftsteuerzone 21 eine Raumladungszone zwischen den beiden Anschlusszonen 22, 27 auszubilden, innerhalb der das elektrische Potential in der Driftsteuerzone 21 in vertikaler Richtung des Halbleiterkörpers 100 in Richtung der Vorderseite 101 zunimmt. Die Driftsteuerzone 21 ist hierbei ausreichend niedrig dotiert, dass sich eine solche Raumladungszone ausbreiten kann. Die Ausbreitung einer solchen Raumladungszone wird dadurch unterstützt, dass die auf Sourcepotential liegende Bodyzone 14 und deren Anschlusszone über das Driftsteuerzonendielektrikum 29 an die Driftsteuerzone gekoppelt sind. Der obere Bereich der Driftsteuerzone wirkt in Verbindung mit der Bodyzone 14, 15 hierbei als selbstleitender Transistor, der bei ansteigendem Potential in der Driftsteuerzone 21 sperrt.
  • Bei sperrend angesteuerter MOS-Transistorstruktur steigt das elektrische Potential in der Driftzone 11 ausgehend von der Drainzone 12 in Richtung des pn-Übergangs an. Ein entsprechender Spannungsanstieg in der Driftsteuerzone 21 bedingt durch eine sich in der Driftsteuerzone 21 ausbreitende Raumladungszone verringert den Spannungsabfall über dem Driftsteuerzonendielektrikum 29 im Vergleich zu einem theoretischem Fall, bei dem die gesamte Driftsteuerzone 21 auf Drainpotential liegt. Je dicker das Driftsteuerzonendielektrikum 29 realisiert ist, umso höher ist dessen Spannungsfestigkeit, umso größer darf dieser Spannungsabfall sein und umso stärker kann der Spannungsverlauf in der Driftzone 11 von dem Spannungsverlauf in der Driftsteuerzone 21 abweichen, ohne dass das Driftsteuerzonendielektrikum 29 zerstört wird.
  • Der Spannungsverlauf in der Driftsteuerzone 21 wird insbesondere bestimmt durch die Dotierungskonzentration in der Driftsteuerzone 21, die der Dotierungskonzentration der Driftzone 11 entsprechen kann und die für Bauelemente mit Sperrspannungen bis etwa 600 V im Bereich von etwa 1014 cm–3 liegen kann. Für höhere Sperrspannungen bis 2000 V kann die Dotierungskonzentration auf die Hälfte reduziert werden. Um eine Beschädigung des Bauelements zu vermeiden, sollte die Dotierungskonzentration der Driftsteuerzone 21 so auf die Dotierungsverhältnisse in der Driftzone 11, die Spannungsfestigkeit des Driftsteuerzonendielektrikums 29 und die gewünschte Spannungsfestigkeit des Bauelements abgestimmt sein, dass bei einer maximal zulässigen Sperrspannung (d. h. Laststreckenspannung bei sperrend angesteuertem Bauelement) kein Avalanche-Durchbruch in der Driftsteuerzone 21 auftritt und dass sich eine Raumladungszone in der Driftsteuerzone 21 so weit in der Stromflussrichtung ausbreitet, dass das aus den Feldstärkekomponenten in der Stromflussrichtung und senkrecht zu der Stromflussrichtung gebildete elektrische Feld die Durchbruchsfeldstärke des für die Driftsteuerzone 21 verwendeten Halbleitermaterials nicht überschreitet. Die Dotierungsverhältnisse in der Driftsteuerzone 21 können insbesondere so gewählt werden, dass die Driftsteuerzone 21 in einer Richtung senkrecht zu der Stromflussrichtung bzw. senkrecht zu dem Driftsteuerzonendielektrikum 29 vollständig ausräumbar ist.
  • Bezug nehmend auf 2 kann optional ein Spannungsbegrenzungselement 34, beispielsweise eine in Sperrrichtung gepolte Zenerdiode, parallel zu dem Speicherkondensator 50 geschaltet sein, das die Spannung V50 über dem Speicherkondensator 50 nach oben hin begrenzt. Dieses Spannungsbegrenzungselement kann Bezug nehmend auf 4 insbesondere als MOSFET realisiert sein, der als Diode verschaltet ist. Eine Einsatzspannung dieses MOSFET (d. h. eine für eine leitende Ansteuerung minimal erforderliche Gate-Source-Spannung) bestimmt hierbei die maximal über dem Speicherkondensator 50 anliegende Spannung V50. Diese Einsatzspannung kann in hinlänglich bekannter Weise während des Herstellungsverfahrens, beispielsweise über die Dicke des Gatedielektrikums und/oder die Dotierung eines Bodygebiets dieses MOSFET, eingestellt werden.
  • Bezug nehmend auf 2 kann optional ein weiteres Gleichrichterelement zwischen dem Gateanschluss G des Leistungshalbleiterbauelements und den der Driftsteuerzone zugewandten Anschluss des Speicherkondensators 50 vorgesehen sein. Bei dieser Ausführungsform wird der Speicherkondensator 50 bei einer ersten leitenden Ansteuerung der MOS-Transistorstruktur, d. h. bei erstmaligem Anlegen einer Gate-Source-Spannung Vgs der Speicherkondensator 50 weiter aufgeladen, sofern die Gate-Source-Spannung Vgs größer ist als die sich aufgrund der Abschnürspannung des selbstleitenden Transistors 31 einstellende Kondensatorspannung V50. Der Verlauf der Kondensatorspannung V50 ist für diesen Fall strichpunktiert in 3 dargestellt. Zum Zeitpunkt t1 beginnt die Kondensatorspannung V50 hierbei weiter anzusteigen, bis die Kondensatorspannung V50 den Wert der Gate-Source-Spannung Vgs erreicht. Entsprechend wird die Driftsteuerzone 21 auf ein elektrisches Potential aufgeladen, das der Gate-Source-Spannung Vgs abzüglich der bei leitender MOS-Transistorstruktur über der Laststrecke D–S anliegenden Spannung entspricht.
  • 5 zeigt anhand des elektrischen Ersatzschaltbilds ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bauelementanordnung. Alternativ zu der Darstellung in 2 ist das Leistungshalbleiterbauelement 10 in 5 als MOSFET T12 mit zwei Steuerelektroden dargestellt, von denen eine die Gateelektrode repräsentiert und von denen eine andere die Driftsteuerzone repräsentiert. Die Ansteuerung des selbstleitenden Transistors 31 abhängig von der Spannung V50 über dem Speicherkondensator 50 erfolgt bei der in 5 dargestellten Bauelementanordnung durch einen Spannungsteiler 36, 37, der parallel zu dem Speicherkondensator 50 geschaltet ist und der einen Mittenabgriff aufweist, der an den Steueranschluss des selbstleitenden Transistors 31 angeschlossen ist. Der Spannungsteiler 36, 37 ist in dem dargestellten Beispiel als kapazitiver Spannungsteiler mit zwei in Reihe geschalteten Kondensatoren 36, 37 realisiert. Alternativ kann dieser Spannungsteiler auch als ohmscher Spannungsteiler mit hochohmigen Widerständen, oder als Spannungsteiler mit in Reihe geschalteten Zenerdioden realisiert werden. Möglich ist auch eine gemischte Realisierung dieses Spannungsteilers mit wenigstens einer Zenerdiode und wenigstens einem hochohmigen ohmschen Widerstand. Diese genannten Alternativen sind in den 6A bis 6C dargestellt.
  • Eine Ansteuerspannung des selbstleitenden Transistors 31 entspricht bei der in 5 dargestellten Bauelementanordnung einer am Mittenabgriff des Spannungsteilers anliegenden Spannung V37. Diese Spannung V37 steht über das Teilerverhältnis des Spannungsteilers 36, 37 zu der Spannung über dem Speicherkondensator V50 in Beziehung. Die über die Ladeschaltung 30 eingestellte Spannung über dem Speicherkondensator 50 ist hierbei abhängig von der Abschnürspannung des selbstleitenden Transistors 31 und dem Teilerverhältnis des Spannungsteilers 36, 37. Bei dieser Ausführungsform kann ein selbstleitender Transistor 31 verwendet werden, dessen Abschnürspannung geringer ist als die gewünschte Speicherspannung V50 des Speicherkondensators 50.
  • Die erfindungsgemäße Bauelementanordnung, die ein Leistungshalbleiterbauelement 10 mit einer Driftzone 11 und einer Driftsteuerzone 21, eine kapazitive Speicheranordnung 50 und eine Ladeschaltung 30 für die kapazitive Speicheranordnung 50 aufweist, ist nicht auf eine MOS-Transistorstruktur gemäß 1 beschränkt, sondern kann beliebige Leistungshalbleiterbauelemente mit einer Driftzone und einer Driftsteuerzone aufweisen.
  • So kann beispielsweise ein Leistungstransistor mit einer planaren Transistorstruktur vorgesehen werden, bei der die Gateelektrode – abweichend von der Darstellung in 1 – nicht in einem Graben des Halbleiterkörpers sondern oberhalb der Vorderseite des Halbleiterkörpers angeordnet ist. Ein Inversionskanal in der Bodyzone verläuft bei einer solchen planaren Transistorstruktur in einer lateralen Richtung des Halbleiterkörpers. Eine solche Struktur wird noch anhand von 9 erläutert werden.
  • Darüber hinaus kann die Driftzone 11 komplementär zu der Drainzone 12 realisiert sein, was in 1 in Klammern dargestellt ist. Bei einem solchen Bauelement breitet sich die Raumladungszone im Sperrfall ausgehend von dem pn-Übergang zwischen der Drainzone 12 und der Driftzone 11 aus, wodurch das Gatedielektrikum 19 im Sperrfall vor hohen Spannungsbelastungen sicher geschützt wird. Sofern die Gateelektrode 18 so realisiert ist, dass der Inversionskanal in lateraler Richtung des Halbleiterkörpers beabstandet zu dem Akkumulationskanal entlang des Driftsteuerzonendielektrikums 29 verläuft, ist bei dieser Variante eine Halbleiterzone 20 des gleichen Leitungstyps wie die Drainzone 12 vorzusehen, die sich in lateraler Richtung unterhalb der Bodyzone 14 von dem Inversionskanal entlang des Gatedielektrikums 19 bis an den Akkumulationskanal entlang des Driftsteuerzonendielektrikums 29 erstreckt.
  • Des Weiteren besteht die Möglichkeit, die Gateelektrode 18 und die Driftsteuerzone 21 in vertikaler Richtung des Halbleiterkörpers übereinander anzuordnen, was anhand von 10 noch erläutert werden wird.
  • Die Driftsteuerzone 21 kann grundsätzlich komplementär zu der Drainzone 12 dotiert ist oder kann vom gleichen Leitungstyp wie die Driftzone 11 sein. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, eine oder beide dieser Zonen 11, 21 als undotierte bzw. intrinsische Halbleiterzonen zu realisieren.
  • Abweichend von der Darstellung in 1 können auch die Driftsteuerzone 21 und die die Driftsteuerzone 21 kontaktierenden Bauelementzonen auf unterschiedliche Weise realisiert werden. Beispielhaft zeigt 7 eine Bauelementanordnung, bei der zwischen dem zweiten Anschlusskontakt 26 und der Driftsteuerzone 21 eine komplementär zu der Driftsteuerzone 21 dotierte Halbleiterzone 24 angeordnet ist, wobei optional zwischen dieser Halbleiterzone 24 und dem Anschlusskontakt 26 eine höher dotierte Anschlusszone 25 vorhanden ist, die zu einer Verringerung des Kontaktwiderstandes führt. Der Vorteil der Bauelementstruktur in 7 im Vergleich zu der Bauelementstruktur in 1 besteht darin, dass hier ein pn-Übergang vorhanden ist, der bei ansteigendem Potential in der Driftsteuerzone 22 sperrt, so dass für die Ausbreitung einer Raumladungszone in der Driftsteuerzone 22 eine Einwirkung der Bodyzone 14, 15 nicht erforderlich ist. Darüber hinaus bilden die p-Zonen 24, 15 mit der Bodyzone 14, 15 und dem dazwischen liegenden Abschnitt der Driftsteuerzone 19 eine Speicherkapazität, in der ein Teil der Ladungsträger aus der Driftsteuerzone 21 zwischengespeichert werden können.
  • Die zwischen der Drainzone 12 und der Driftsteuerzone 21 angeordnete Diode 41 ist bei der Bauelementanordnung gemäß 7 in dem Halbleiterkörper 100 integriert und umfasst ein sich an die Driftsteuerzone 21 anschließende komplementär zu dieser dotierte Halbleiterzone 411 und eine höher dotierte Halbleiterzone 412, die zwischen der Halbleiterzone 411 und der zweiten Anschlusselektrode 23 ausgebildet ist und die für einen niedrigen Kontaktwiderstand sorgt. Die erste Anschlusselektrode 23 und die Drainelektrode 13 der MOS-Transistorstruktur sind bei dieser Ausführungsform als gemeinsame Elektrodenschicht realisiert. Optional kann sich die Drainzone 12 in nicht näher dargestellter Weise bis unter die Driftsteuerzone 22 erstrecken. Die höher dotierte Anschlusszone 412 schließt sich in diesem Fall an die Drainzone 12 an.
  • Anstelle einer Bipolardiode zwischen der Drainzone 12 und der Driftsteuerzone 21 kann in nicht näher dargestellter Weise auch eine Schottky-Diode verwendet werden. Bei einer weiteren nicht dargestellten Variante ist vorgesehen, zwischen der Drainzone 12 und der Driftsteuerzone 21 eine Bauelementstruktur mit einem Tunneldielektrikum vorzusehen, das es ermöglicht, dass das Potential der Driftsteuerzone 21 über das elektrische Potential der Driftzone 12 ansteigen kann.
  • 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bauelementanordnung, bei der das Leistungshalbleiterbauelement als Leistungsdiode mit einer Driftzone 11, einer komplementär zu der Driftzone 11 ausgebildeten Anodenzone 54 und einer Kathodenzone 52 des gleichen Leitungstyps wie die Driftzone 11 ausgebildet ist. Benachbart zu der Driftzone 11 und dielektrisch gegenüber der Driftzone 11 isoliert ist hierbei die Driftsteuerzone 21 angeordnet. Die Funktionsweise der in 8 dargestellten Bauelementanordnung bei sperrend angesteuerter Diode entspricht der Funktionsweise der zuvor erläuterten Bauelementanordnung mit einer MOS-Transistorstruktur. Die Leistungsdiode sperrt bei Anlegen einer positiven Spannung zwischen der Kathodenzone 52 bzw. einem Kathodenanschluss K und der Anodenzone 54 bzw. einem Anodenanschluss A. Leitend angesteuert wird die Leistungsdiode durch Anlegen einer positiven Spannung zwischen der Anodenzone 54 und der Kathodenzone 52. Die Funktionsweise der Driftsteuerzone zur Steuerung eines Akkumulationskanals in der Driftzone 11 entlang des Driftsteuerzonendielektrikums 29 entspricht hierbei der zuvor im Zusammenhang mit der MOS-Transistorstruktur erläuterten Funktionsweise der Driftsteuerzone.
  • Das zuvor erläuterte Konzept ist in nicht näher dargestellter Weise auch auf Schottky-Dioden anwendbar. Die Struktur einer solchen Schottky-Diode entspricht grundsätzlich der Struktur einer Bipolardiode, mit dem Unterschied, dass anstelle eines pn-Übergang ein Schottky-Übergang vorhanden ist. Eine solche Schottky-Diode erhält man, wenn man bei der in 8 dargestellten Bipolardiode die Anodenzone 54 weglässt und ein geeignetes Metall für die Elektrode 56 wählt, das einen Schottky-Übergang mit der Driftzone 11 bildet.
  • Die kapazitive Ladungsspeicheranordnung 50 sowie die Bauelemente der Ladeschaltung 30 können als externe, d. h. außerhalb des Halbleiterkörpers 100 angeordnete, Bauelemente realisiert sein oder können alle oder teilweise in dem Halbleiterkörper 100 integriert sein. 9 zeigt für eine Bauelementanordnung mit einem MOS-Transistor als Leistungshalbleiterbauelement eine Möglichkeit zur Realisierung des selbstleitenden Transistors 31 der Ladeschaltung in demselben Halbleiterkörper 100 wie die MOS-Transistorstruktur. Die MOS-Transistorstruktur ist in dem dargestellten Beispiel als planare Transistorstruktur realisiert, die eine Gateelektrode 18 aufweist, die oberhalb der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers angeordnet ist. Die Gateelektrode 18 und das zwischen der Gateelektrode 18 und dem Halbleiterkörper 100 angeordnete Gatedielektrikum 19 weisen hierbei eine Aussparung auf, durch welche sich die Sourceelektrode 16 durch die Sourcezone 17 bis in die Bodyzone 14 erstreckt und dadurch die Sourcezone 17 und über eine hochdotierte Anschlusszone 15 die Bodyzone 14 kontaktiert. Die Sourceelektrode 16 ist hierbei mittels einer Isolationsschicht 161 gegenüber der Gateelektrode 18 isoliert. Die Bodyzone 14 ist bei dieser planaren Transistorstruktur so realisiert, dass sie die Sourcezone 17 in horizontaler und vertikaler Richtung des Halbleiterkörpers umgibt. Die Driftzone 11 reicht hierbei abschnittsweise bis an die Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers. Ein Inversionskanal breitet sich bei geeignet angesteuerter Gateelektrode 18 in lateraler Richtung des Halbleiterkörpers zwischen der Sourcezone 17 und einem bis an die Vorderseite 101 reichenden Abschnitt der Driftzone 11 entlang des Gatedielektrikums 19 in der Bodyzone 14 aus.
  • Der selbstleitende Transistor 9 weist bei der dargestellten Bauelementanordnung ebenfalls eine planare Transistorstruktur mit einer oberhalb der Vorderseite 101 angeordneten Gateelektrode 318 und einem zwischen der Gateelektrode 318 und dem Halbleiterkörper angeordneten Gatedielektrikum 319 auf. Diese Gateelektrode 318 und das Gatedielektrikum 319 weisen eine Aussparung auf, durch welche sich eine Sourceelektrode 316 in einer vertikalen Richtung in den Halbleiterkörper 100 hinein erstreckt und dort eine Sourcezone 317 und eine die Sourcezone 317 umgebende Bodyzone 314 kontaktiert. Eine höher als die Bodyzone 314 dotierte Anschlusszone 315 sorgt hierbei für einen niederohmigen Anschluss der Sourceelektrode 316 an die Bodyzone 314. Die Gateelektrode 318 des selbstleitenden Transistors 31 ist durch die Sourceelektrode 16 der Transistorstruktur des Leistungshalbleiterbauelements 10 kontaktiert.
  • Die Bodyzone 14 des Leistungstransistors und die Bodyzone 314 des selbstleitenden Transistors 31 sind in dem Beispiel gemeinsam in der Driftzone 11 angeordnet. Die beiden Transistorstrukturen besitzen somit eine gemeinsame Driftzone 11 und eine gemeinsame Drainzone 12. Sie können in nicht dargestellter Weise jedoch auch getrennte Driftzonen aufweisen, indem beispielsweise eine Dielektrikumsschicht zwischen den Driftzonen dieser beiden Bauelemente angeordnet wird.
  • In nicht näher dargestellter Weise besteht auch die Möglichkeit, die Bodyzone 314 des selbstleitenden Transistors 31 in der Driftsteuerzone 21 anzuordnen. Der selbstleitende Transistor nutzt die Driftsteuerzone 21 dann als seine Driftzone, die über das Gleichrichterelement 41 an den Drainanschluss 13 gekoppelt ist.
  • Eine weitere Möglichkeit zur Integration des Leistungshalbleiterbauelements 10 und des selbstleitenden Transistors 31 in einem gemeinsamen Halbleiterkörper 100 ist in 10 dargestellt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in 10 lediglich ein Querschnitt durch den Halbleiterkörper 100 dargestellt. Die übrigen Schaltungskomponenten der Bauelementanordnung sind nicht dargestellt.
  • Das Leistungshalbleiterbauelement 10 umfasst bei der dargestellten Bauelementanordnung eine MOS-Transistorstruktur, die entsprechend der anhand von 1 erläuterten Transistorstruktur realisiert ist, mit dem Unterschied, dass die Gateelektrode 18 in vertikaler Richtung des Halbleiterkörpers 100 oberhalb der Driftsteuerzone 21 angeordnet ist. Die Driftsteuerzone 21 beginnt bei dieser Bauelementanordnung in vertikaler Richtung des Halbleiterkörpers somit erst auf Höhe der Driftzone 11. Zwischen der Gateelektrode 18 und der Driftsteuerzone 21 ist eine Dielektrikumsschicht angeordnet, die bezüglich ihrer Dicke und ihres Aufbaus dem Gatedielektrikum entsprechen kann. Das Gatedielektrikum 19 und das Driftsteuerzonendielektrikum 29 können bei dieser Ausführungsform durch eine gemeinsame Dielektrikumsschicht, beispielsweise aus einem Halbleiteroxid, bestehen.
  • Die Driftsteuerzone 21 kann in nicht näher dargestellter Weise abschnittsweise bis an die Vorderseite 101 reichen und dort kontaktiert werden. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, eine Anschlusselektrode (nicht dargestellt) vorzusehen, die abschnittsweise durch die Gateelektrode 18 bis in die Driftsteuerzone 21 reicht und die Driftsteuerzone 21 kontaktiert. Diese Anschlusselektrode ist hierbei elektrisch gegenüber der Gateelektrode 18 isoliert.
  • In lateraler Richtung des Halbleiterkörpers 100 schließt sich beiderseits der Bodyzone 14 eine Gateelektrode 18 und beiderseits der Driftzone 11 eine Driftsteuerzone 21 an. Die Drainelektrode 13 und die erste Anschlusselektrode 23 der Driftsteuerzone sind in dem dargestellten Beispiel als gemeinsame Elektrodenschicht realisiert. Zwischen der ersten Anschlusselektrode 23 und der Driftsteuerzone ist eine integrierte Diode 411, 412 angeordnet. Das Leistungshalbleiterbauelement 10 ist zellenartig aufgebaut und weist eine Vielzahl der in 10 dargestellten Transistorstrukturen auf, die parallel geschaltet sind.
  • Der Halbleiterkörper 100 ist bei der in 10 ausschnittsweise dargestellten Bauelementanordnung in lateraler Richtung in eine Anzahl aktiver Bauelementabschnitte und Ansteuerabschnitte unterteilt, die jeweils abwechselnd angeordnet sind und zwischen denen jeweils eine Dielektrikumsschicht 29, 329 angeordnet ist. Einige der Bauelementabschnitte umfassen jeweils Abschnitte der Sourcezone 15, der Bodyzone 14, der Driftzone 11 und der Drainzone 12 der MOS-Transistorstruktur des Leistungshalbleiterbauelements. Benachbart zu diesen Bauelementabschnitten des Leistungshalbleiterbauelements 10 sind jeweils Steuerzonenabschnitte des Leistungshalbleiterbauelements angeordnet, in denen jeweils Abschnitte der Gateelektrode 18 und der Driftsteuerzone 21 des Leistungshalbleiterbauelements 10 angeordnet sind.
  • In anderen der aktiven Bauelementabschnitte des Halbleiterkörpers 100 Transistorstrukturen des selbstleitenden Transistors 31 realisiert. Jeder der Transistorstrukturen des selbstleitenden Transistors umfasst in vertikaler Richtung übereinanderliegend eine Drainzone 312, eine Driftzone 311, eine Bodyzone 314 sowie eine Sourcezone 317. Eine Sourceelektrode 316 erstreckt sich in vertikaler Richtung des Halbleiterkörpers 100 durch die Sourcezone 317 bis in die Bodyzone 314, wobei eine hochdotierte Anschlusszone 315 einen niederohmigen Kontakt zwischen der Sourceelektrode 316 und der Bodyzone 314 gewährleistet. Die Gateelektrode 318 des selbstleitenden Transistors 31 ist in einem zu dem aktiven Bauelementabschnitt benachbarten Steuerzonenabschnitt angeordnet. Die Driftzone 311 des selbstleitenden Transistors 31 erstreckt sich benachbart zu der Gateelektrode 318 bis an die Sourcezone 317, wodurch bei nicht angesteuerter Gateelektrode 318 permanent ein leitender Kanal zwischen der Sourcezone 317 und der Drainzone 312 vorhanden ist, der bei geeigneter Ansteuerung der Gateelektrode 318 abgeschnürt werden kann.
  • In dem dargestellten Beispiel sind jeweils zwei aktive Bauelementabschnitte, die aktive Bauelementzonen des selbstleitenden Transistors 31 enthalten benachbart zu einem Steuerzonenabschnitt, der die Gateelektrode 318 des selbstleitenden Transistors enthält, angeordnet. Die aktiven Bauelementabschnitte des selbstleitenden Transistors 31 schließen sich an der der Gateelektrode 318 abgewandten Seite an Steuerzonenabschnitte des Leistungshalbleiterbauelements 10 an. Um zu vermeiden, dass durch die Gateelektrode 18 des Leistungshalbleiterbauelements ein leitender Kanal in den aktiven Bauelementabschnitten des selbstleitenden Transistors 31 gesteuert wird, reicht die hochdotierte Anschlusszone 315 des selbstleitenden Transistors in lateraler Richtung bis an eine Dielektrikumsschicht 319 zwischen dem Steuerzonenabschnitt des Leistungshalbleiterbauelements 10 und dem aktiven Bauelementabschnitt des selbstleitenden Transistors 31 heran. Diese Anschlusszone 315 ist so hoch dotiert, dass durch die Gateelektrode 18 des Leistungshalbleiterbauelements kein leitender Kanal zwischen der Sourcezone 317 und der Driftzone 311 des selbstleitenden Transistors 31 hervorgerufen werden kann.
  • Bei der Herstellung der in 10 dargestellten Bauelementstruktur wird zunächst ein Halbleiterkörper 100 mit abwechselnd angeordneten aktiven Bauelementabschnitten und Steuerzonenabschnitten hergestellt, wobei die einzelnen Bauelementabschnitte zunächst identisch sind und nur die Diodenstruktur im Bereich einer Rückseite 102 des Halbleiterkörpers und die den späteren Driftzonen entsprechenden Abschnitte aufweisen. Die Steuerzonenabschnitte sind in entsprechender Weise jeweils identisch aufgebaut und weisen die Gateelektroden und die für das Leistungshalbleiterbauelement erforderlichen Driftsteuerzonenabschnitte auf. Über hinlänglich bekannte Implantations- und Diffusionsschritte erfolgt dann die Herstellung der Source- und Bodyzonen in den aktiven Bauelementabschnitten, wobei durch geeignete Wahl der Implantations- und Diffusionsschritte entweder Source- und Bodyzonen für das Leistungshalbleiterbauelement 10 oder für den selbstleitenden Transistor 32 hergestellt werden. Abschnitte unterhalb der Gateelektrode 318 des selbstleitenden Transistors, die im Bereich des Leistungshalbleiterbauelements 10 die Driftsteuerzone bilden und die in 10 mit den Bezugszeichen 321 und 324 bezeichnet sind, können hierbei ungenutzt bleiben, so dass innerhalb der Driftzone 311 des selbstleitenden Transistors kein Akkumulationskanal gesteuert wird.

Claims (17)

  1. Bauelementanordnung mit einem Leistungshalbleiterbauelement (10), das aufweist: eine Driftzone (11), die zwischen einer ersten und einer zweiten Bauelementzone (12, 14, 52, 54) angeordnet ist, eine Driftsteuerzone (21), die benachbart zu der Driftzone (11) angeordnet ist und die durch eine Dielektrikumsschicht (29) gegenüber der Driftzone (11) dielektrisch isoliert ist, einer kapazitiven Speicheranordnung (50), die an die Driftsteuerzone (21) angeschlossen ist, einer Ladeschaltung (30), die zwischen die erste Bauelementzone (12; 52) und einen der Driftsteuerzone (21) zugewandten Anschluss der kapazitiven Speicheranordnung geschaltet ist wobei die Ladeschaltung (30) einen selbstleitenden Transistor mit einer Laststrecke und einem Steueranschluss aufweist, dessen Laststrecke zwischen die erste Bauelementzone (12; 52) und die kapazitive Speicheranordnung geschaltet ist und der abhängig von einer über der kapazitiven Speicheranordnung (50) anliegenden Spannung angesteuert ist.
  2. Bauelementanordnung nach Anspruch 1, bei der der Steuer anschloss des selbstleitenden Transistors an einen der Driftsteuerzone (12) abgewandten Anschluss der kapazitiven Speicheranordnung gekoppelt ist.
  3. Bauelementanordnung nach Anspruch 2, bei der der Steuer, anschloss des selbstleitenden Transistors über einen Spannungsteiler (36, 37) an den der Driftsteuerzone (12) abgewandten Anschluss der kapazitiven Speicheranordnung angeschlossen ist.
  4. Bauelementanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der ein Spannungsbegrenzungselement (34) parallel zu der kapazitiven Speicheranordnung (33) geschaltet ist.
  5. Bauelementanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Leitungshalbleiterbauelement als MOS-Transistor realisiert ist, bei dem die erste Bauelementzone (12) eine Drainzone bildet und die zweit Bauelementzone (14) eine Bodyzone bildet und der weiterhin aufweist: eine Sourcezone (17) eines zum Leitungstyp der Bodyzone (14) komplementären Leitungstyps, die sich an einer der Driftzone (11) abgewandten Seite an die Bodyzone (14) anschließt, eine Gateelektrode (18), die benachbart zu der Bodyzone (14) angeordnet und die dielektrisch gegenüber der Bodyzone (14) isoliert ist.
  6. Bauelementanordnung nach Anspruch 5, bei der die Drainzone (12), die Driftzone (11) und die Sourcezone (17) vom gleichen Leitungstyp sind.
  7. Bauelementanordnung nach Anspruch 5, bei dem die Drainzone (12) vom gleichen Leitungstyp wie die Sourcezone (17) und die Driftzone (11) von einem zum Leitungstyp der Drainzone (12) und der Sourcezone (17) komplementären Leitungstyp ist.
  8. Bauelementanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem ein Gleichrichterelement (35) zwischen die Gateelektrode (18) und die kapazitive Speicheranordnung (50) geschaltet ist.
  9. Bauelementanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Leistungshalbleiterbauelement als Diode realisiert ist, bei dem die erste Bauelementzone (12) und die zweite Bauelementzone (14) jeweils eine der Anoden- und Kathodenzonen bilden.
  10. Bauelementanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Driftsteuerzone (21) an einer der kapazitiven Speicheranordnung (50) abgewandten Seite an die erste Bauelementzone (12) angeschlossen ist.
  11. Bauelementanordnung nach Anspruch 10, bei der ein Gleichrichterelement (41) zwischen die Driftsteuerzone und die erste Bauelementzone (12) geschaltet ist.
  12. Bauelementanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der selbstleitende Transistor (31) in demselben Halbleiterkörper wie das Leistungshalbleiterbauelement integriert ist.
  13. Bauelementanordnung nach Anspruch 12, bei der das Leistungshalbleiterbauelement (10) und der selbstleitende Transistor (31) eine gemeinsame Driftzone besitzen.
  14. Bauelementanordnung nach Anspruch 12, bei der der selbstleitende Transistor (31) eine Bodyzone aufweist, die in der Driftsteuerzone (21) angeordnet ist.
  15. Bauelementanordnung nach Anspruch 12, bei der der selbstleitende Transistor eine von der Driftzone (11) des Leistungshalbleiterbauelements (10) und von der Driftsteuerzone (21) des Leistungshalbleiterbauelements getrennte Driftzone (311) aufweist.
  16. Bauelementanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Driftsteuerzone (21) aus einem monokristallinen Halbleitermaterial besteht.
  17. Bauelementanordnung nach Anspruch 16, bei dem eine Dotierungskonzentration der Driftsteuerzone (21) wenigstens abschnittsweise wenigstens annähernd einer Dotierungskonzentration der Driftzone entspricht.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8110868B2 (en) * 2005-07-27 2012-02-07 Infineon Technologies Austria Ag Power semiconductor component with a low on-state resistance
US8461648B2 (en) 2005-07-27 2013-06-11 Infineon Technologies Austria Ag Semiconductor component with a drift region and a drift control region
US7554137B2 (en) * 2005-10-25 2009-06-30 Infineon Technologies Austria Ag Power semiconductor component with charge compensation structure and method for the fabrication thereof
JP5061538B2 (ja) * 2006-09-01 2012-10-31 株式会社デンソー 半導体装置
JP5047653B2 (ja) * 2007-03-13 2012-10-10 三菱電機株式会社 半導体装置
US7880224B2 (en) * 2008-01-25 2011-02-01 Infineon Technologies Austria Ag Semiconductor component having discontinuous drift zone control dielectric arranged between drift zone and drift control zone and a method of making the same
US7977737B2 (en) * 2008-03-06 2011-07-12 Infineon Technologies Austria Ag Semiconductor device having additional capacitance to inherent gate-drain or inherent drain-source capacitance
US7943449B2 (en) * 2008-09-30 2011-05-17 Infineon Technologies Austria Ag Semiconductor component structure with vertical dielectric layers
US8097880B2 (en) * 2009-04-09 2012-01-17 Infineon Technologies Austria Ag Semiconductor component including a lateral transistor component
US8247874B2 (en) * 2010-08-26 2012-08-21 Infineon Technologies Austria Ag Depletion MOS transistor and charging arrangement
US8541833B2 (en) 2011-04-08 2013-09-24 Infineon Technologies Austria Ag Power transistor device vertical integration
US8482029B2 (en) * 2011-05-27 2013-07-09 Infineon Technologies Austria Ag Semiconductor device and integrated circuit including the semiconductor device
US8853776B2 (en) 2011-09-21 2014-10-07 Infineon Technologies Austria Ag Power transistor with controllable reverse diode
US9087707B2 (en) 2012-03-26 2015-07-21 Infineon Technologies Austria Ag Semiconductor arrangement with a power transistor and a high voltage device integrated in a common semiconductor body
US9184284B2 (en) * 2012-12-31 2015-11-10 Infineon Technologies Ag Method for operating field-effect transistor, field-effect transistor and circuit configuration
US9728580B2 (en) * 2013-05-13 2017-08-08 Infineon Technologies Ag Power transistor with integrated temperature sensor element, power transistor circuit, method for operating a power transistor, and method for operating a power transistor circuit
JP2016058679A (ja) * 2014-09-12 2016-04-21 株式会社東芝 半導体装置およびその製造方法
DE102017103893B4 (de) 2017-02-24 2022-09-15 Infineon Technologies Ag Halbleitervorrichtung mit einem ersten Transistor und einem zweiten Transistor
EP3664111B1 (de) * 2018-12-03 2023-06-07 Hitachi Energy Switzerland AG Folienkondensator mit ausgleichspfad

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040043565A1 (en) * 2002-04-01 2004-03-04 Masakazu Yamaguchi Semiconductor device and method of manufacturing the same
DE10297349T5 (de) * 2001-10-17 2005-01-27 Fairchild Semiconductor Corp. Halbleiterstruktur mit verbesserten geringeren Durchlassspannungsverlusten und höherer Sperrfähigkeit
DE102005035153A1 (de) * 2005-07-27 2007-02-01 Infineon Technologies Austria Ag Halbleiterbauelement mit hoher Durchbruchsspannung und niedrigem Durchlasswiderstand
DE102005039331A1 (de) * 2005-08-19 2007-02-22 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauelement mit niedrigem Einschaltwiderstand

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19732094A1 (de) * 1997-07-25 1999-01-28 Bosch Gmbh Robert Steuerschaltung für einen Gleichstrommotor
US6774434B2 (en) * 2001-11-16 2004-08-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Field effect device having a drift region and field shaping region used as capacitor dielectric
EP2261992A3 (de) 2005-07-27 2011-02-23 Infineon Technologies Austria AG Halbleiterbauelement mit einer Driftzone und einer Driftsteuerzone
US8110868B2 (en) * 2005-07-27 2012-02-07 Infineon Technologies Austria Ag Power semiconductor component with a low on-state resistance

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10297349T5 (de) * 2001-10-17 2005-01-27 Fairchild Semiconductor Corp. Halbleiterstruktur mit verbesserten geringeren Durchlassspannungsverlusten und höherer Sperrfähigkeit
US20040043565A1 (en) * 2002-04-01 2004-03-04 Masakazu Yamaguchi Semiconductor device and method of manufacturing the same
DE102005035153A1 (de) * 2005-07-27 2007-02-01 Infineon Technologies Austria Ag Halbleiterbauelement mit hoher Durchbruchsspannung und niedrigem Durchlasswiderstand
DE102005039331A1 (de) * 2005-08-19 2007-02-22 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauelement mit niedrigem Einschaltwiderstand

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