DE102014104589B4 - Halbleitervorrichtung und integrierte Schaltung - Google Patents

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Abstract

Halbleitervorrichtung (1) mit einem Transistor (200) in einem eine Hauptoberfläche (110) umfassenden Halbleitersubstrat (100), wobei der Transistor (200) aufweist: einen Sourcebereich (201), einen Drainbereich (205), einen Bodybereich (220), und eine Gatestruktur (209) benachbart zu dem Bodybereich (220), wobei der Sourcebereich (201) und der Drainbereich (205) längs einer ersten Richtung angeordnet sind, die parallel zu der Hauptoberfläche (110) ist, wobei der Bodybereich (220) zwischen dem Sourcebereich (201) und dem Drainbereich (205) angeordnet ist, wobei der Bodybereich (220) einen oberen Bodybereich (212) an der Hauptoberfläche (110) und einen unteren Bodybereich (213) entfernt von der Hauptoberfläche (110) aufweist, eine erste Breite des unteren Bodybereichs (213) kleiner ist als eine zweite Breite des oberen Bodybereichs (212) und die erste Breite sowie die zweite Breite in einer Richtung senkrecht zu der ersten Richtung gemessen sind.

Description

  • HINTERGRUND
  • Leistungstransistoren, die gewöhnlich in der Automobil- und Industrie-Elektronik eingesetzt werden, erfordern einen niedrigen Einschaltwiderstand (Ron), während eine hohe Spannungssperrfähigkeit gesichert ist. Beispielsweise sollte ein MOS-(„Metall-Oxid-Halbleiter”)Leistungstransistor in der Lage sein, abhängig von Anwendungserfordernissen Drain-Source-Spannungen Vds von einigen zehn bis einigen hundert oder tausend Volt zu sperren. MOS-Leistungstransistoren leiten typischerweise sehr große Ströme, die bis zu einigen hundert Ampere bei typischen Gate-Source-Spannungen von etwa 2 bis 20 V sein können.
  • Laterale Leistungsvorrichtungen, in denen ein Stromfluss hauptsächlich parallel zu einer Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrates auftritt, sind für Halbleitervorrichtungen nützlich, in die weitere Komponenten, wie Schalter, Brücken und Steuerschaltungen, integriert sind.
  • Zusätzlich gibt es spezifische Anforderungen hinsichtlich des elektrischen SOA („sicheres Betriebsgebiet”). Dies gilt auf der einen Seite für den linearen Betriebsbereich bei höheren Gatespannungen sowie für den Widerstand zum Avalanche-Durchbruch bei einer Gate-Source-Spannung von 0 V. Insbesondere ist es wünschenswert, einen parasitären Bipolartransistor zu unterdrücken, da die Aktivierung eines parasitären Bipolartransistors in einer Zerstörung der Halbleitervorrichtung aufgrund der Erzeugung von Stromfäden resultieren könnte.
  • US 2008/0203472 A1 beschreibt einen lateralen MOSFET mit einer Trench-Gate Struktur.
  • US 2006/0001085 A1 beschreibt einen lateralen MOS Transistor mit Gräben, die sich zu dem Source- und Drain-Bereich erstrecken.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleitervorrichtung mit verbesserten elektrischen Eigenschaften vorzusehen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die obige Aufgabe durch den beanspruchten Gegenstand gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Der Fachmann wird zusätzliche Merkmale und Vorteile nach Lesen der folgenden Detailbeschreibung und Betrachten der begleitenden Zeichnungen erkennen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die begleitenden Zeichnungen sind beigeschlossen, um ein weiteres Verständnis von Ausführungsbeispielen zu liefern, und sie sind in diese Anmeldung einbezogen und bilden einen Teil von dieser. Die Zeichnungen veranschaulichen die Hauptausführungsbeispiele und dienen zusammen mit der Beschreibung zum Erläutern der Prinzipien. Andere Ausführungsbeispiele und zahlreiche der beabsichtigten Vorteile werden sofort gewürdigt, da sie unter Hinweis auf die folgende Detailbeschreibung besser verstanden werden. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu relativ zueinander. Gleiche Bezugszeichen geben entsprechend ähnliche Teile an.
  • 1A zeigt eine Schnittdarstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer Ebene parallel zu einer Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrates;
  • 1B zeigt eine weitere Schnittdarstellung der in 1A gezeigten Halbleitervorrichtung;
  • 1C zeigt eine Schnittdarstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in einer Ebene parallel zu einer Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrates;
  • 1D zeigt eine weitere Schnittdarstellung der in 1C gezeigten Halbleitervorrichtung;
  • 2A zeigt eine Schnittdarstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in einer Ebene parallel zu einer Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrates;
  • 2B zeigt eine erste Schnittdarstellung der in 2A gezeigten Halbleitervorrichtung;
  • 2C zeigt eine Schnittdarstellung der in 2A gezeigten Halbleitervorrichtung in einer Richtung senkrecht zu der Richtung der Schnittdarstellung von 2B;
  • 2D zeigt eine Schnittdarstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 2A in einer anderen Ebene parallel zu einer Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrates;
  • 2E zeigt eine Schnittdarstellung einer Halbleitervorrichtung entsprechend der Schnittdarstellung von 2D einschließlich einer Modifikation;
  • 2F zeigt eine Schnittdarstellung der Halbleitervorrichtung entsprechend der Schnittdarstellung von 2C, geführt unter einer verschiedenen Position;
  • 2G zeigt eine Schnittdarstellung eines weiteren Teiles der in 2A gezeigten Halbleitervorrichtung in einer Richtung senkrecht zu der Richtung der Schnittdarstellung von 2B;
  • 3A zeigt eine Schnittdarstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
  • 3B zeigt eine Schnittdarstellung der Halbleitervorrichtung von 3A in einer Richtung senkrecht zu der Richtung der Schnittdarstellung von 3A; und
  • 4A und 4B veranschaulichen Ersatzschaltungsdiagramme von Konvertern gemäß Ausführungsbeispielen.
  • DETAILBESCHREIBUNG
  • In der folgenden Detailbeschreibung wird Bezug genommen auf die begleitenden Zeichnungen, die einen Teil hiervon bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele dargestellt sind, in denen die Erfindung realisiert werden kann. In dieser Hinsicht wird eine Richtungsterminologie, wie ”Oberseite”, ”Boden”, ”Vorderseite”, ”Rückseite”, ”vorne”, ”hinten” und so weiter hinsichtlich der Orientierung der gerade beschriebenen Figuren verwendet. Da Komponenten von Ausführungsbeispielen der Erfindung in einer Anzahl von verschiedenen Orientierungen positioniert werden können, wird die Richtungsterminologie für Zwecke der Veranschaulichung verwendet und ist in keiner Weise begrenzend. Es ist zu verstehen, dass andere Ausführungsbeispiele verwendet und strukturelle oder logische Änderungen gemacht werden können, ohne von dem Bereich abzuweichen, der durch die Patentansprüche definiert ist.
  • Die Beschreibung der Ausführungsbeispiele ist nicht begrenzend. Insbesondere können Elemente der Ausführungsbeispiele, die im Folgenden beschrieben sind, mit Elementen von verschiedenen Ausführungsbeispielen kombiniert werden.
  • Die Begriffe ”Wafer”, ”Substrat” oder ”Halbleitersubstrat”, die in der folgenden Beschreibung verwendet sind, können jegliche auf Halbleiter beruhende Struktur umfassen, die eine Halbleiteroberfläche hat. Wafer und Struktur sind so zu verstehen, dass sie Silizium, Silizium-auf-Isolator (SOI) Silizium-auf-Saphir (SOS), dotierte und undotierte Halbleiter, epitaktische Schichten von Silizium, getragen durch eine Basishalbleiterunterlage, und andere Halbleiterstrukturen umfassen. Der Halbleiter braucht nicht auf Silizium zu beruhen. Der Halbleiter könnte ebenso Silizium-Germanium, Germanium oder Gallium-Arsenid sein. Gemäß anderen Ausführungsbeispielen können Silizium-Karbid (SiC) oder Gallium-Nitrid (GaN) das Halbleitersubstratmaterial bilden.
  • Die Begriffe ”lateral” und ”horizontal”, wie diese in dieser Beschreibung verwendet sind, sollen eine Orientierung parallel zu einer ersten Oberfläche eines Halbleitersubstrates oder eines Halbleiterkörpers beschreiben. Dies kann beispielsweise die Oberfläche eines Wafers oder einer Die beziehungsweise eines Chips sein.
  • Der Begriff ”vertikal”, wie dieser in dieser Beschreibung verwendet ist, soll eine Orientierung beschreiben, die senkrecht zu der ersten Oberfläche des Halbleitersubstrates oder Halbleiterkörpers angeordnet ist.
  • Die Figuren und die Beschreibung veranschaulichen relative Dotierungskonzentrationen durch Angabe von ”–” oder ”+” nächst zu dem Dotierungstyp ”n” oder ”p”. Beispielsweise bedeutet ”n–” eine Dotierungskonzentration, die niedriger als die Dotierungskonzentration eines ”n”-Dotierungsbereiches ist, während ein ”n+”-Dotierungsbereich eine höhere Dotierungskonzentration hat als ein ”n”-Dotierungsbereich. Dotierungsbereiche der gleichen relativen Dotierungskonzentration haben nicht notwendigerweise die gleiche absolute Dotierungskonzentration. Beispielsweise können zwei verschiedene ”n”-Dotierungsbereiche die gleichen oder verschiedene absolute Dotierungskonzentrationen haben. In den Figuren und der Beschreibung sind für ein besseres Verständnis oft die dotierten Teile als ”p”- oder ”n”-dotiert bezeichnet. Wie klar zu verstehen ist, soll diese Bezeichnung keinesfalls begrenzend sein. Der Dotierungstyp kann beliebig sein, solange die beschriebene Funktionalität erzielt wird. Weiterhin können in allen Ausführungsbeispielen die Dotierungstypen umgekehrt werden.
  • Die hier verwendeten Begriffe ”haben”, ”enthalten”, ”umfassen”, ”aufweisen” und ähnliches sind offene Begriffe, die das Vorhandensein der festgestellten Elemente oder Merkmale anzeigen, jedoch nicht zusätzliche Elemente oder Merkmale ausschließen. Die unbestimmten Artikel und bestimmten Artikel sollen den Plural sowie den Singular umfassen, falls sich aus dem Zusammenhang nicht klar etwas anderes ergibt.
  • Die in dieser Beschreibung verwendeten Begriffe ”gekoppelt” und/oder ”elektrisch gekoppelt” sollen nicht bedeuten, dass die Elemente direkt miteinander gekoppelt sein müssen – dazwischen liegende Elemente können zwischen den ”gekoppelten” oder ”elektrisch gekoppelten” Elementen vorgesehen sein. Der Begriff ”elektrisch verbunden” soll eine niederohmige elektrische Verbindung zwischen den elektrisch miteinander verbundenen Elementen beschreiben.
  • Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf einen ”ersten” und einen ”zweiten” Leitfähigkeitstyp von Dotierstoffen, mit denen Halbleiterteile dotiert sind. Der erste Leitfähigkeitstyp kann ein p-Typ sein, und der zweite Leitfähigkeitstyp kann ein n-Typ sein oder umgekehrt. Wie allgemein bekannt ist, können abhängig von dem Dotierungstyp oder der Polarität der Source- und Drainbereiche MOSFETs n-Kanal- oder p-Kanal-MOSFETs sein. Beispielsweise sind in einem n-Kanal-MOSFET der Source- und der Drainbereich mit n-Typ-Dotierstoffen dotiert, und die Stromrichtung ist von dem Drainbereich zu dem Sourcebereich. In einem p-Kanal-MOSFET sind der Source- und der Drainbereich mit p-Typ-Dotierstoffen dotiert, und die Stromrichtung ist von dem Sourcebereich zu dem Drainbereich. Wie klar zu verstehen ist, können im Zusammenhang der vorliegenden Beschreibung die Dotierungstypen umgekehrt werden.
  • Wenn ein spezifischer Strompfad beschrieben wird, in dem eine Richtungssprache verwendet wird, ist diese Beschreibung lediglich so zu verstehen, dass der Pfad und nicht die Polarität der Stromflusses angezeigt ist, das heißt, ob der Transistor ein p-Kanal- oder ein n-Kanal-Transistor ist. Die Figuren können polaritätsempfindliche Komponenten, beispielsweise Dioden, umfassen. Wie klar zu verstehen ist, ist die spezifische Anordnung dieser polaritätsempfindlichen Komponenten als ein Beispiel gegeben und kann umgekehrt werden, um die beschriebene Funktionalität zu erzielen, abhängig davon, ob der erste Leitfähigkeitstyp einen n-Typ oder einen p-Typ bedeutet.
  • Ausführungsbeispiele sind beschrieben, während sie sich spezifisch auf sogenannte selbstsperrende Transistoren beziehen, das heißt Transistoren, die in einem Aus-Zustand sind, wenn keine Gatespannung oder eine Gatespannung von 0 V angelegt ist. Wie klar zu verstehen ist, kann die vorliegende Lehre in gleicher Weise auch auf selbstleitende Transistoren angewandt werden, das heißt Transistoren, die in einem leitenden Zustand sind, wenn keine Gatespannung oder eine Gatespannung von 0 V angelegt ist.
  • 1A zeigt eine Schnittdarstellung einer Halbleitervorrichtung 1 oder einer integrierten Schaltung, die in einer Ebene parallel zu einer Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrates geführt ist. Die Halbleitervorrichtung 1 umfasst einen Transistor 200 in einem Halbleitersubstrat, das eine Hauptoberfläche aufweist. Der Transistor 200 umfasst einen Sourcebereich 201, eine Drainbereich 205 und einen Bodybereich 220. Der Transistor umfasst weiterhin eine Gatestruktur 209, die benachbart zu dem Bodybereich 220 ist. Beispielsweise kann die Gatestruktur 209 ein Gatedielektrikum 211 und eine Gateelektrode 210 aufweisen, wobei das Gatedielektrikum 211 zwischen der Gateelektrode 210 und dem Bodybereich 220 angeordnet ist. Der Sourcebereich 201 und der Drainbereich 205 sind längs einer ersten Richtung vorgesehen, wobei die erste Richtung parallel zu der Hauptoberfläche ist.
  • Der Bodybereich 220 ist zwischen dem Sourcebereich 201 und dem Drainbereich 205 gelegen.
  • 1B zeigt eine Schnittdarstellung zwischen II und II', wie dies auch in 1A angegeben ist, wobei das Halbleitersubstrat 100 und die Hauptoberfläche 110 gezeigt sind. Wie speziell in 1B veranschaulicht ist, umfasst der Bodybereich 220 einen oberen Bodybereich 212 an der Hauptoberfläche 110 und einen unteren Bodybereich 213 entfernt von der Hauptoberfläche 110. Eine erste Breite des unteren Bodybereichs 213 ist kleiner als eine zweite Breite des oberen Bodybereichs 212. Die erste Breite und die zweite Breite sind in einer Richtung senkrecht zu der ersten Richtung gemessen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Sourcebereich 201 elektrisch mit der Sourceelektrode 202 gekoppelt sein. Der Drainbereich 205 kann elektrisch mit der Drainelektrode 206 gekoppelt sein. Gemäß Gestaltungen können die Sourceelektrode 202 und die Drainelektrode 206 in jeweiligen Kontakttrenches angeordnet sein, die sich senkrecht bezüglich der ersten Richtung erstrecken.
  • Die 1C und 1D veranschaulichen Elemente einer Halbleitervorrichtung gemäß weiteren Ausführungsbeispielen. Wie in den 1C und 1D gezeigt ist, umfasst eine Halbleitervorrichtung 1 einen Transistor 200 in einem Halbleitersubstrat 100, das eine Hauptoberfläche 110 aufweist. Der Transistor 200 umfasst einen Sourcebereich 201, einen Drainbereich 205, einen Bodybereich 220, wobei der Bodybereich 220 zwischen dem Sourcebereich 201 und dem Drainbereich 205 angeordnet ist. Der Transistor umfasst weiterhin eine Gatestruktur 209 benachbart zu dem Bodybereich 220. Die Gatestruktur 209 kann eine Gateelektrode 210 und ein Gatedielektrikum 211 aufweisen, das zwischen der Gateelektrode 210 und dem Bodybereich 220 angeordnet ist. Der Transistor 200 umfasst weiterhin einen Bodykontaktteil 225 in elektrischen Kontakt mit einer Oberseiten-Oberfläche des Bodybereiches 220, wobei der Bodykontaktteil elektrisch mit einem Sourceanschluss gekoppelt ist. Die Oberseiten-Oberfläche des Bodybereiches ist auf einer Seite der Hauptoberfläche 110 des Halbleitersubstrates 100 vorgesehen. Der Sourcebereich 201 und der Drainbereich 205 sind längs einer ersten Richtung angeordnet, wobei die erste Richtung parallel zu der Hauptoberfläche 110 ist. Gemäß dem in 1C gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Bodykontaktteil elektrisch mit einem Sourceanschluss über eine Sourceverbindungsverdrahtung 227 verbunden. Jedoch kann gemäß weiteren Ausführungsbeispielen diese elektrische Verbindung in alternativer Weise ausgeführt werden.
  • Die 1C und 1D zeigen Schnittdarstellungen einer Halbleitervorrichtung gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die in den 1C und 1D gezeigte Halbleitervorrichtung 1 umfasst einen Transistor 200 in einem Halbleitersubstrat 100, das eine Hauptoberfläche 110 aufweist. Der Transistor 200 umfasst einen Sourcebereich 201, einen Drainbereich 205, einen Bodybereich 220, wobei der Bodybereich 220 einen Kanalbereich 213 aufweist. Der Transistor umfasst weiterhin eine Gatestruktur 209. Beispielsweise kann die Gatestruktur 209 ein Gatedielektrikum 211 und eine Gateelektrode 210 aufweisen, wobei das Gatedielektrikum 211 zwischen der Gateelektrode 210 und dem Bodybereich 220 angeordnet ist. Die Halbleitervorrichtung umfasst weiterhin einen Bodykontaktteil 225 in elektrischem Kontakt mit dem Bodybereich 220. Der Sourcebereich 201 und der Drainbereich 205 sind längs einer ersten Richtung angeordnet, die parallel zu der Hauptoberfläche 110 ist. Der Bodybereich 220 ist zwischen dem Sourcebereich 201 und dem Drainbereich 205 gelegen. Der Bodybereich 220 hat eine Gestalt einer Rippe, die sich längs der ersten Richtung restreckt. Die Rippe hat eine Oberseite 220a an der Hauptoberfläche 110 und Seitenwände 220b. Der Bodykontaktteil 225 kontaktiert die Oberseite 220a der Rippe.
  • Wenn eine geeignete Spannung an die Gateelektrode 210 angelegt wird, wird eine Inversionsschicht an der Grenze zwischen dem Bodybereich 220 und der Gateelektrodenstruktur 209 gebildet. Demgemäß ist der Transistor 200 in einem leitenden Zustand von dem Sourcebereich 201 zu dem Drainbereich 205. Die Leitfähigkeit des Kanals, der in dem Bodybereich 220 definiert ist, wird durch die Gateelektrode gesteuert, die eine Komponente der Gateelektrodenstruktur 209 bildet. Durch Steuern der Leitfähigkeit des in dem Bodybereich 220 gebildeten Kanals kann der Stromfluss von dem Sourcebereich 201 über den in dem Bodybereich 220 gebildeten Kanal zu dem Drainbereich 205 gesteuert werden. Wenn der Transistor ausgeschaltet ist, wird kein leitender Kanal an der Grenze zwischen dem Bodybereich 220 und der Gateelektrodenstruktur 209 gebildet, so dass ein Unterschwellenstrom fließt.
  • Aufgrund der in den 1B und 1D veranschaulichten spezifischen Struktur, gemäß welcher die erste Breite des unteren Bodybereichs kleiner ist als die zweite Breite des oberen Bodybereichs, kann der obere Bodybereich einfach kontaktiert werden, und der obere Bodybereich kann einen niedrigen Widerstandswert haben. Zusätzlich kann aufgrund der kleinen ersten Breite der untere Bodybereich vollständig durch Anlegen einer geeigneten Gatespannung an die Gateelektroden 210 verarmen. Damit ist die Halbleitervorrichtung hinsichtlich der Kanalbreite optimiert, die durch die erste Breite und die Breite des oberen Bodybereichs bestimmt ist, der niederohmige Kontakte zu dem Bodybereich ermöglicht. Insbesondere ermöglicht die in den 1A bis 1D gezeigte Struktur Bodykontaktteile, die einen niedrigen spezifischen Widerstand haben. Dadurch wird ein niederohmiger Kontakt des Bodybereiches zu einem Sourceanschluss ermöglicht, und ein parasitärer Bipolartransistor kann beeinträchtigt oder unterdrückt werden.
  • 2A zeigt eine Schnittdarstellung einer Halbleitervorrichtung 1 oder einer integrierten Schaltung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die Schnittdarstellung von 2A ist zwischen V und V' geführt, wie dies auch in 2C gezeigt ist; in andern Worten, die Schnittdarstellung von 2A ist nahe zu der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates gebildet.
  • Die Halbleitervorrichtung 1 umfasst einen Transistor 200. Der in 2A gezeigt Transistor 200 umfasst einen Sourcebereich 201, einen Drainbereich 205, einen Bodybereich 220 und eine Driftzone 260. Der Sourcebereich 201, der Drainbereich 205 und die Driftzone 260 können mit Dotierstoffen eines ersten Leitfähigkeitstyps dotiert sein, beispielsweise mit n-Typ-Dotierstoffen. Die Dotierungskonzentration der Source- und Drainbereiche 201, 205 kann höher sein als die Dotierstoffkonzentration der Driftzone 260. Der Bodybereich 220 ist zwischen dem Sourcebereich 201 und der Driftzone 260 angeordnet. Der Bodybereich 220 ist mit Dotierstoffen eines zweiten Leitfähigkeitstyps dotiert, beispielsweise mit p-Typ-Dotierstoffen. Die Driftzone 260 kann zwischen dem Bodybereich 220 und dem Drainbereich 205 angeordnet sein. Der Sourcebereich 201, der Bodybereich 220, die Driftzone 260 und der Drainbereich 205 sind längs einer ersten Richtung parallel zu einer Hauptoberfläche 110 des Halbleitersubstrates 100 vorgesehen. Der Sourcebereich 201 ist mit der Sourceelektrode 202 verbunden. Der Drainbereich 205 ist mit der Drainelektrode 206 verbunden. Die Halbleitervorrichtung 1 umfasst weiterhin eine Gateelektrodenstruktur 209. Die Gateelektrodenstruktur 209 kann eine Gateelektrode 210 aufweisen, die von dem Bodybereich 220 mittels eines isolierenden Gatedielektrikummaterials 211, wie Siliziumoxyd, isoliert sein kann. Gemäß weiteren Gestaltungen weist die Gateelektrodenstruktur 209 nicht eine Gatedielektrikumschicht auf, und die Vorrichtung kann einen JFET („Junction-Feldeffekttransistor”) als Beispiel ausführen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Transistor weiterhin eine Feldplatte 250 umfassen, die benachbart zu der Driftzone 260 angeordnet ist. Die Feldplatte 250 ist von der Driftzone 260 mittels einer isolierenden Felddielektrikumschicht 251, wie Siliziumoxyd, isoliert. Der Transistor 200 ist ein lateraler Transistor. Demgemäß ist ein Stromfluss von dem Sourcebereich 201 zu dem Drainbereich 205 hauptsächlich in der ersten Richtung parallel zu der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates ausgeführt.
  • Wenn eine geeignete Spannung an die Gateelektrode 210 angelegt wird, wird eine Inversionsschicht an der Grenze zwischen dem Bodybereich 220 und dem isolierenden Gatedielektrikummaterial 211 gebildet. Demgemäß ist der Transistor in einem leitenden Zustand von dem Sourcebereich 201 zu dem Drainbereich 205 über die Driftzone 260. Die Leitfähigkeit des Kanals, der in dem Bodybereich 220 gebildet ist, wird durch die Gateelektrode gesteuert. Durch Steuern der Leitfähigkeit des in dem Kanalbereich gebildeten Kanals kann der Stromfluss von dem Sourcebereich 201 über den in dem Bodybereich 220 gebildeten Kanal und die Driftzone 260 zu dem Drainbereich 205 gesteuert werden.
  • Wenn der Transistor ausgeschaltet ist, wird kein leitender Kanal an der Grenze zwischen dem Bodybereich 220 und dem isolierenden Gatedielektrikummaterial 211 gebildet, so dass ein Unterschwellenstrom fließt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Transistor als selbstsperrender Transistor ausgestaltet sein. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Transistor als selbstleitender Transistor ausgeführt sein. In diesem Fall kann der Bodybereich 220 mit Dotierstoffen des ersten Leitfähigkeitstyps, beispielsweise mit n-Typ-Dotierstoffen, dotiert sein.
  • Eine geeignete Spannung kann an die Feldplatte in einem Aus-Zustand gelegt werden. Beispielsweise kann die Feldplatte 250 elektrisch mit einem Sourceanschluss gekoppelt sein, der auch elektrisch mit einer Sourceelektrode 202 gekoppelt ist. In einem Aus-Zustand verarmt die Feldplatte 250 Ladungsträger von der Driftzone 260, so dass die Durchbruchspannungseigenschaften des Transistors 200 verbessert werden. In einem Transistor 200, der die Feldplatte 250 aufweist, kann die Dotierungskonzentration der Driftzone 260 erhöht werden, ohne die Durchbruchspannungseigenschaften im Vergleich mit einer Vorrichtung ohne eine Feldplatte zu verschlechtern. Aufgrund der höheren Dotierungskonzentration der Driftzone wird der Ein-Widerstand RDSon weiter vermindert, was in verbesserten Vorrichtungseigenschaften resultiert.
  • 2B veranschaulicht eine Schnittdarstellung der Halbleitervorrichtung 1 zwischen I und I' längs der ersten Richtung, wie dies auch in 2A angezeigt ist. Die Schnittdarstellung von 2B ist so geführt, dass der Bodybereich 220 und die Driftzone 260 geschnitten werden. Wie durch Strichlinien angezeigt ist, sind Gatetrenches 212 benachbart zu dem Bodybereich 220 in einer Ebene vor und hinter der angegebenen Ebene der Zeichnung vorgesehen. Weiterhin können Feldplattentrenches 252 benachbart zu der Driftzone 260 in einer Ebene vor und hinter der angegebenen Ebene der Zeichnung angeordnet sein. Der Gatetrench 212 und der Feldplattentrench 252 erstrecken sich von der Hauptoberfläche 110 in einer Tiefenrichtung des Substrates 100. Als eine Konsequenz ist die Gateelektrode benachbart zu wenigstens zwei Seiten, beispielsweise entgegengesetzten Seiten, des Bodybereiches 220. Weiterhin hat der Bodybereich 220 die Gestalt eines ersten Kammes. Aufgrund des Vorhandenseins der Feldplattentrenches 252 kann gemäß einem Ausführungsbeispiel die Driftzone 260 die Gestalt eines zweiten Kammes haben.
  • Der Sourcebereich 201 erstreckt sich von der Hauptoberfläche 110 in einer Tiefenrichtung des Substrates 100, das heißt senkrecht bezüglich der Hauptoberfläche 110. Der Drainbereich 205 erstreckt sich in ähnlicher Weise von der Hauptoberfläche 110 in einer Tiefenrichtung des Substrates 100.
  • 2C veranschaulicht eine Schnittdarstellung der Halbleitervorrichtung, die zwischen II und II' geführt ist, wie dies auch in 2A angegeben ist. Die Richtung zwischen II und II' ist senkrecht zu der ersten Richtung. Wie in 2C gezeigt ist, hat der Bodybereich 220 die Gestalt eines Kamms. Beispielsweise kann der Kamm eine Oberseite 220a und erste und zweite Seitenwände 220b haben.
  • Wie weiter in 2C gezeigt ist, umfasst der Bodybereich 220 einen unteren Bodybereich 213 mit einer ersten Breite d1 und einen oberen Bodybereich 212 mit einer zweiten Breite d2, wobei die erste und die zweite Breite in einer Richtung von II-II', das heißt senkrecht zu der ersten Richtung, gemessen sind.
  • Wenn die Halbleitervorrichtung 1 in einem Ein-Zustand betrieben ist, werden leitende Inversionsschichten längs der ersten und zweiten Seitenwände 220b gebildet.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfüllt die Breite d1 des unteren Bodybereiches 220 die folgende Beziehung:
    d1 ≤ 2·ld, wobei ld eine Länge einer Verarmungszone bezeichnet, die an der Zwischenfläche zwischen der Gatedielektrikumschicht 211 und dem Bodybereich 220 gebildet ist. Beispielsweise kann die maximale Breite der Verarmungszone wie folgt bestimmt werden:
    Figure DE102014104589B4_0002
    wobei εs die Dielektrizitätskonstante des Halbleitermaterials bezeichnet (11.9 × ε0 für Siliziu, ε0 = 8.85 × 10–14 F/cm), k die Boltzmann-Konstante angibt (1.38066 × 10–23 J/k), T die Temperatur ist, in den natürlichen Logarithmus angibt, NA die Fremdstoffkonzentration des Halbleiterkörpers bezeichnet, ni die intrinsische Trägerkonzentration ist (1.45 × 1010 cm–3 für Silizium bei 27°C), und q die Elementarladung bedeutet (1.6 × 10–19 C).
  • Im allgemeinen verändert sich die Länge der Verarmungszone abhängig von der Gatespannung. Es wird angenommen, dass in einem Transistor die Länge der Verarmungszone bei einer Gatespannung entsprechend der Schwellenspannung der maximalen Breite der Verarmungszone entspricht. Beispielsweise kann die Breite der ersten Kämme angenähert 20 bis 400 nm sein, beispielsweise 40 bis 120 nm, längs der Hauptoberfläche 110 des Halbleitersubstrates 100.
  • Darüber hinaus kann das Verhältnis der Länge zur Breite die folgende Beziehung erfüllen: s1/d1 > 2.0, wobei s1 die Länge des ersten Kamms, überlappend mit der Gateelektrode 210, oder anders ausgedrückt die Länge des Kanalbereiches, gemessen längs der ersten Richtung, ist, wie dies auch in 2A veranschaulicht ist. Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen gilt s1/d1 > 2.5.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel, in welchem die Breite d1 ≤ 2·ld erfüllt, ist ein Teil des Transistors 200 ein sogenannter „vollständig verarmter” Transistor, in welchem der untere Bodybereich 213 vollständig verarmt ist, wenn die Gateelektrode 210 auf eine Ein-Spannung gesetzt ist. In einem solchen Transistor kann eine optimale Unterschwellenspannung erzielt werden, und Kurzkanaleffekte können wirksam unterdrückt werden, was in verbesserten Vorrichtungseigenschaften resultiert.
  • Der obere Bodybereich 212 bildet einen Bodyverbindungsimplantationsbereich. Der Bodykontaktbereich ist gestaltet, um elektrisch den Bodybereich 220 mit dem Sourceanschluss zu koppeln. Dadurch kann ein parasitärer Bipolartransistor beeinträchtigt oder unterdrückt werden. Der obere Bodybereich 212 kann mit Dotierstoffen des zweiten Leitfähigkeitstyps bei einer höheren Konzentration als der untere Bodybereich 213 dotiert sein. Beispielsweise kann die Fremdstoffkonzentration an Dotierstoffen des zweiten Leitfähigkeitstyps des oberen Bodybereiches 212 die Fremdstoffkonzentration an Dotierstoffen des unteren Bodybereiches 213 um 50% oder mehr, beispielsweise um 100% oder mehr, überschreiten. Durch entsprechendes Einstellen der Fremdstoffkonzentration des oberen Bodybereiches 212 kann die Schwellenspannung des oberen Bodybereiches 212 eingestellt werden, um die Vorrichtungseigenschaften zu optimieren.
  • Beispielsweise kann die Schwellenspannung in dem oberen Bodybereich 212 so eingestellt werden, dass bei einer gewissen Gatespannung ein Transistor, der den oberen Bodybereich 212 umfasst, nicht in einen Ein-Zustand gesetzt ist, während der Transistor, der den unteren Bodybereich 213 umfasst, in einen Ein-Zustand gesetzt ist. Beispielsweise kann die Tiefe t2 des oberen Bodybereiches 213 kleiner sein als 1 μm.
  • Der obere Bodybereich 212 hat eine zweite Breite d2, die größer ist als die erste Breite d1. Als eine Folge können Sourcekontakte 225 zum elektrischen Koppeln des oberen Bodybereiches 212 mit einer Sourceverbindungsverdrahtung 227 gebildet werden, um eine vierte Breite d4 zu haben. Beispielsweise kann die vierte Breite d4 größer sein als die erste Breite des unteren Bodybereiches 213. Aufgrund der größeren Breite d2 des oberen Bodybereiches 212 verglichen mit d1 des unteren Bodybereiches 213 kann die Ausrichtung der Sourcekontakte 225 verbessert werden. Darüber hinaus kann die vierte Breite der Sourcekontakte 225 eingestellt werden, um einen Wert zu haben, der den Widerstand des Kontaktes zwischen der Sourceverbindungsverdrahtung 227 und dem Bodybereich 220 reduziert. Als ein Ergebnis kann der parasitäre Bipolartransistor weiter beeinträchtigt oder unterdrückt werden, was in verbesserten Vorrichtungseigenschaften resultiert. Beispielsweise kann die zweite Breite d2 wenigstens das Zweifache der ersten Breite d1 sein. Gemäß einem spezifischen Beispiel kann d2 wenigstens 140 nm sein.
  • Wie weiter in 2C gezeigt ist, kann die Gateelektrode 210 in Gatetrenches 212 angeordnet sein. Der Bodybereich 220 kann zwischen benachbarten Gatetrenches 212 vorgesehen ein. Die Gatetrenches haben eine größere Breite in einem unteren Teil hiervon als in einem Teil, der benachbart zu der Hauptoberfläche 110 des Halbleitersubstrates ist. Als eine Folge hat der Bodybereich oder die Mesa zwischen benachbarten Gatetrenches 212 eine sich verändernde Breite, wie dies ober diskutiert wurde.
  • 2D zeigt eine Schnittdarstellung der Halbleitervorrichtung in einer Ebene parallel zu der Hauptoberfläche des Substrates an einer Seite, die von der Hauptoberfläche 110 entfernt ist. Die Schnittdarstellung von 2D ist zwischen VI und VI' geführt, wie dies auch in 2C angegeben ist. Die Schnittdarstellung von 2D ist so geführt, dass der untere Bodybereich 213 geschnitten wird. Die Schnittdarstellung von 2D unterscheidet sich von der Schnittdarstellung von 2A insbesondere dadurch, dass die erste Breite d1 des Bodybereiches 213 kleiner ist als die zweite Breite des oberen Bodybereiches 212, der in 2A gezeigt ist.
  • 2E zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Halbleitervorrichtung. Wie in 2E gezeigt ist, erstreckt sich, abweichend von dem in 2A dargestellten Ausführungsbeispiel die Gateelektrode nicht bis zu der rechtsseitigen Grenze oder bis zu der linksseitigen Grenze des Bodybereiches 220 längs der ersten Richtung. Mit anderen Worten, ein Teil des oberen Bodybereiches erstreckt sich lateral über die Gateelektrode hinaus. Wenn demgemäß eine geeignete Gatespannung zum Schalten des Transistors, der den unteren Bodybereich umfasst, an die Gateelektrode gelegt wird, trägt dieser Teil des oberen Bodybereiches nicht zu einem Stromfluss von dem Sourcebereich 201 zu dem Drainbereich 205 bei. Als eine Folge wird der Stromfluss von dem Sourcebereich zu dem Drainbereich hauptsächlich durch den unteren Teil der Gateelektrode gesteuert. Wenn der leitende Kanal als eine parallele Schaltung des oberen Bodybereiches 212 und des unteren Bodybereiches 213 aufgefasst wird, trägt gemäß diesem Ausführungsbeispiel hauptsächlich der untere Bodybereich 213 zu einem Stromfluss bei. Da aufgrund der kleinen Breite des unteren Bodybereiches der untere Bodybereich 213 durch Anlegen einer geeigneten Gatespannung an die Gateelektrodenstruktur 209 vollständig verarmt sein kann, können die sich ergebenden Strom-Spannung-Kennlinien der Halbleitervorrichtung weiter verbessert werden.
  • 2F zeigt eine weitere Schnittdarstellung der Halbleitervorrichtung, die zwischen VII und VII' geführt ist, wie dies auch in 2A angezeigt ist. In 2F bezeichnen die gleichen Bezugszeichen die gleichen Komponenten, wie diese in 2C gezeigt ist. Jedoch ist hier abweichend von der in 2C gezeigten Schnittdarstellung eine leitende Gateleitung 228 vorgesehen, die die jeweiligen, in den Trenches angeordneten Gateelektroden 210 kontaktiert. Die leitende Gateleitung 228 kann parallel zu der Sourceverbindungsverdrahtung 227 sein.
  • Gemäß Ausführungsbeispielen kann die Driftzone 260 eine flache Oberfläche aufweisen, die nicht gemustert ist, um Kämme zu bilden. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Feldplatte 250 in Trenches 252 angeordnet sein, so dass die Driftzone 260 Kämme aufweist. 2G zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Halbleitervorrichtung, in welchem die Feldplatte 210 in Feldplattentrenches 252 angeordnet ist. Aufgrund des Abstandes zwischen den Feldplattentrenches 252 hat die Driftzone 260 eine Breite d3, die größer ist als die Breite d1 oder d2 des Bodybereiches. Damit können die Feldplattentrenches 252 unter einem größeren Abstand vorgesehen sein, so dass die Teile der Driftzone 260, die zwischen benachbarten Feldplattentrenches 252 angeordnet sind, eine größere Breite haben. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann d3 gewählt werden, um angenähert gleich zu d2 zu sein. Typischerweise ist die Dicke der Felddielektrikumschicht zwischen der Feldplatte und der Driftzone dicker als die Dicke der Gatedielektrikumschicht, um so die Drain-Source-Durchbruchspannung zu erhöhen. Dies kann in einer größeren Teilung der Feldplattentrenches im Vergleich mit dem Gatetrenches resultieren.
  • Um die Eigenschaften der Halbleitervorrichtung in dem Kanalbereich zu verbessern und um weiterhin die Vorrichtungseigenschaften in der Driftzone zu verbessern, kann ein Mustern der Gateelektrode und der Feldplatte vorgenommen werden, indem eine geeignete Ätzmaske verwendet wird, um jeweils einen verschiedenen Abstand zwischen Gatetrenches und Feldplattentrenches vorzusehen.
  • Dies kann beispielsweise durch Bilden eines Satzes von Gatetrenches 212, die eine kleinere Teilung haben, und durch Bilden eines Satzes von Feldplattentrenches 252, die eine größere Teilung haben, vorgenommen werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel können die Gatetrenches 212 und die Feldplattentrenches 252 voneinander getrennt sein. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Gatetrenches 212 und die Feldplattentrenches 252 vermischt werden, um einen einzigen Trench mit verschiedener Breite zu bilden. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Gatetrenches 212 und die Feldplattentrenches 252 den gleichen Abstand haben. Beispielsweise können gemäß diesem Ausführungsbeispiel Feldplattentrenches 252 durch ein anisotropes Ätzverfahren oder durch ein Ätzverfahren gebildet werden, das eine eher kleine Ätzrate in einer horizontalen Richtung im Vergleich mit der vertikalen Richtung hat. Weiterhin können die Gatetrenches 212 geätzt werden, indem ein vorwiegend anisotropes Ätzverfahren zum Definieren des oberen Bodybereiches verwendet wird, und indem ein Ätzverfahren verwendet wird, das eine große isotrope Komponente hat, um die erweiterten Trenchteile zu definieren. Dadurch kann die Breite des unteren Bodybereiches 213 reduziert werden.
  • Die in den 2A bis 2G dargestellten Halbleitervorrichtungen führen laterale Leistungstransistoren aus. Sie können in Gleichstrom/Gleichstrom- oder Wechselstrom/Gleichstrom-Konvertern verwendet werden, da sie in einfacher Weise integriert werden können. Weiterhin können sie hohe Stromdichten erzielen, so dass sie für eine kleine Leistung und Spannungen zwischen 10 V und einigen hundert Volt verwendet werden können.
  • Das oben erläuterte Konzept kann in verschiedener Weise modifiziert werden. Beispielsweise kann die Driftzone 260 auf verschiedene Weisen ausgeführt werden. Weiterhin kann die Halbleitervorrichtung ohne Feldplatten, die eine leitende Füllung umfassen, ausgeführt werden. Beispielsweise kann die Halbleitervorrichtung zum Beispiel einen Stapel von abwechselnden p- und n-dotierten Kompensationsgebieten umfassen, die sich in der ersten Richtung erstrecken, wie dies üblich ist. Dadurch kann eine Kompensationsvorrichtung oder eine Superübergangvorrichtung ausgeführt werden. Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel kann auf den Driftbereich verzichtet werden.
  • Die 3A und 3B veranschaulichen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Halbleitervorrichtung, gemäß welchem der Transistor auf einem SOI-(„Silizium-auf-Isolator”)Substrat gebildet ist. Das SOI-Substrat umfasst eine Halbleiterschicht 115 und eine vergrabene Oxydschicht 130, die über einer Substratbasisschicht 125 angeordnet sind. Die Substratbasisschicht und die Halbleiterschicht 115 können mit geeigneten Dotierstoffen dotiert sein. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die jeweiligen Komponenten des Transistors in der Halbleiterschicht 115 angeordnet. Die Gatetrenches 212 und optional die Feldplattentrenches 252 können sich bis zu der vergrabenen Oxydschicht 130 erstrecken. In den 3A und 3B bezeichnen Bezugszeichen die gleichen Komponenten wie in den 1A bis 1D und in den 2A bis 2G. Da die Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsbeispielen Bodykontakte aufweist, die die Oberseite des Bodybereiches oder der Rippe kontaktieren, kann die Halbleitervorrichtung einfach mittels eines SOI-Substrates ausgeführt werden.
  • Der beschriebene Transistor bezieht sich auf einen MOSFET („Metall-Oxyd-Halbleiter-Feldeffekttransistor”), in welchem ein Gatedielektrikummaterial, wie Siliziumoxyd, zwischen der Gateelektrode und dem Kanalbereich angeordnet ist. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Transistor ein JFET („Junction-Feldeffekt-Transistor”) sein, in welchem die Gateelektrode direkt benachbart zu dem Kanalbereich vorgesehen ist, wobei kein Gatedielektrikummaterial zwischen der Gateelektrode und dem Kanalbereich angeordnet ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann der Kanalbereich mit n-Typ-Dotierstoffen dotiert sein. Die Gateelektrode kann durch p-dotiertes Halbleitermaterial, beispielsweise p-dotiertes Polysilizium, ausgeführt sein. Weitere Komponenten der Halbleitervorrichtung können in einer Weise gebildet sein, wie dies ober beschrieben würde. Weiterhin umfasst, wie allgemein bekannt ist, eine Halbleitervorrichtung gewöhnlich eine Vielzahl von einzelnen Transistoren, die die oben beschriebene Konfiguration haben. Die Vielzahl von einzelnen Transistoren sind parallel miteinander verbunden.
  • Die beschriebene Halbleitervorrichtung kann in Konvertern, z. B. Sperrwandlern und Synchron-Abwärtsregler verwendet werden. Gemäß einer Ausführung kann die beschriebene Halbleitervorrichtung in diesen Vorrichtungen eingesetzt werden, um Dioden zu ersetzen, die gewöhnlich in diesen Konvertern verwendet werden. Die beschriebene Halbleitervorrichtung hat eine verbesserte Durchlassspannung, so dass als ein Ergebnis Verluste in den Konvertern minimiert sind. Damit beziehen sich Ausführungsbeispiele auch auf einen Konverter, der eine Halbleitervorrichtung hat, wie diese oben beschrieben ist. Beispielsweise kann der Konverter eine Halbleitervorrichtung aufweisen, die einen Transistor in einem Halbleitersubstrat umfasst, das eine Hauptoberfläche hat. Der Transistor umfasst einen Sourcebereich, einen Drainbereich, einen Bodybereich und eine Gatestruktur benachbart zu dem Bodybereich. Der Sourcebereich und der Drainbereich sind längs einer ersten Richtung angeordnet, wobei die erste Richtung parallel zu der Hauptoberfläche ist. Der Bodybereich ist zwischen dem Sourcebereich und dem Drainbereich vorgesehen. Der Bodybereich umfasst einen oberen Bodybereich an der Hauptoberfläche und einen unteren Bodybereich entfernt von der Hauptoberfläche, wobei eine erste Breite des unteren Bodyteiles kleiner ist als eine zweite Breite des oberen Bodyteiles. Die erste Breite und die zweite Breite sind in einer Richtung senkrecht zu der ersten Richtung gemessen. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Konverter ein Sperrwandler oder ein Synchron-Abwärtsregler sein.
  • 4A zeigt ein Beispiel eines Ersatzschaltungsdiagrammes eines Abwärtsreglers. Wie gezeigt ist, kann ein Abwärtsregler gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Spannungsquelle 42, einen Schalter 41, eine Induktivität 43, eine Kapazität 44, einen Widerstand 45 und eine Halbleitervorrichtung 4 aufweisen, die einen Transistor gemäß irgendeinem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel umfasst.
  • 4B zeigt ein Beispiel eines Ersatzschaltungsdiagrammes eines Sperrwandlers. Wie gezeigt ist, kann der Sperrwandler gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Spannungsquelle 42, einen Schalter 41, eine Kapazität 44, einen Widerstand 45 und eine Halbleitervorrichtung 4 aufweisen, die einen Transistor gemäß irgendeinem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel umfasst. Der Sperrwandler umfasst weiterhin eine Induktivität, die zu einem Transformator mit einer Primärseite 46a und einer Sekundärseite 46b gespalten ist.

Claims (18)

  1. Halbleitervorrichtung (1) mit einem Transistor (200) in einem eine Hauptoberfläche (110) umfassenden Halbleitersubstrat (100), wobei der Transistor (200) aufweist: einen Sourcebereich (201), einen Drainbereich (205), einen Bodybereich (220), und eine Gatestruktur (209) benachbart zu dem Bodybereich (220), wobei der Sourcebereich (201) und der Drainbereich (205) längs einer ersten Richtung angeordnet sind, die parallel zu der Hauptoberfläche (110) ist, wobei der Bodybereich (220) zwischen dem Sourcebereich (201) und dem Drainbereich (205) angeordnet ist, wobei der Bodybereich (220) einen oberen Bodybereich (212) an der Hauptoberfläche (110) und einen unteren Bodybereich (213) entfernt von der Hauptoberfläche (110) aufweist, eine erste Breite des unteren Bodybereichs (213) kleiner ist als eine zweite Breite des oberen Bodybereichs (212) und die erste Breite sowie die zweite Breite in einer Richtung senkrecht zu der ersten Richtung gemessen sind.
  2. Halbleitervorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der der Bodybereich (220) eine Gestalt einer Rippe hat, die sich längs der ersten Richtung erstreckt, wobei die Rippe einen oberen Rippenteil an der Hauptoberfläche und einen unteren Rippenteil entfernt von der Hauptoberfläche umfasst und der obere Rippenteil die erste Breite und der untere Rippenteil die zweite Breite aufweist.
  3. Halbleitervorrichtung (1) nach Anspruch 2, bei der die Rippe obere Seitenwände, die den oberen Rippenteil definieren, und untere Seitenwände, die den unteren Rippenteil definieren, hat, und bei der ein leitender Kanal längs der unteren Seitenwände in einem Ein-Zustand gebildet ist.
  4. Halbleitervorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die folgende Beziehung für die erste Breite d1 des unteren Bodybereichs (213) gilt: d1 ≤ 2 × ld, wobei ld eine maximale Länge einer Verarmungszone bezeichnet, die an einer Zwischenfläche zwischen dem unteren Bodybereichs (213) und einem Gatedielektrikum (211) gebildet ist, das eine Komponente der Gatestruktur (209) ist.
  5. Halbleitervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der die folgende Gleichung gilt: s1/d1 > 2.0, wobei s1 die Länge der Rippe, gemessen längs der ersten Richtung, bezeichnet und d1 die erste Breite des unteren Rippenteiles angibt.
  6. Halbleitervorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiterhin umfassend Gatetrenches (212) in der Hauptoberfläche (110), wobei sich die Trenches (212) längs der ersten Richtung erstrecken und der Bodybereich (220) zwischen benachbarten einzelnen Trenches der Trenches angeordnet ist.
  7. Halbleitervorrichtung (1) nach Anspruch 6, bei der jeder der Trenches (212) einen oberen Trenchteil an der Hauptoberfläche (110) und einen unteren Trenchteil entfernt von der Hauptoberfläche (110) aufweist, wobei eine zweite Breite von jedem der Trenches an dem oberen Trenchteil kleiner ist als eine erste Breite von jedem der Trenches an dem unteren Trenchteil.
  8. Halbleitervorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiterhin umfassend eine Driftzone (260) zwischen dem Bodybereich (220) und dem Drainbereich (205).
  9. Halbleitervorrichtung (1) nach Anspruch 8, weiterhin umfassend eine Feldplatte (250) benachbart zu der Driftzone (260), wobei die Feldplatte (250) in Feldplattentrenches (252) in der Hauptoberfläche angeordnet ist.
  10. Halbleitervorrichtung (1) nach Anspruch 9, bei der ein Abstand zwischen Feldplattentrenches (252) größer ist als die erste Breite des unteren Bodybereiches (213).
  11. Halbleitervorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der obere Bodybereich (212) benachbart zu einem oberen Rippenteil lateral sich über die Gateelektrode (209) hinaus erstreckt.
  12. Halbleitervorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiterhin umfassend einen Bodykontaktteil (225) in Kontakt mit dem oberen Bodybereich (212), wobei der Bodykontaktteil (225) elektrisch mit einem Sourceanschluss gekoppelt ist.
  13. Halbleitervorrichtung (1) nach Anspruch 12, bei der der Bodykontaktteil (225) eine Kontaktbreite hat, die größer als die erste Breite des unteren Bodybereiches (213) ist.
  14. Halbleitervorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der eine Konzentration von Dotierstoffen des oberen Bodybereiches (212) höher ist als die Konzentration von Dotierstoffen des unteren Bodybereiches (213).
  15. Integrierte Schaltung, umfassend die Halbleitervorrichtung (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.
  16. Halbleitervorrichtung (1) mit einem Transistor (200) in einem eine Hauptoberfläche (110) aufweisenden Halbleitersubstrat (100), wobei der Transistor (200) aufweist: einen Sourcebereich (201), einen Drainbereich (205), einen Bodybereich (220), der einen Kanalbereich (213) umfasst, eine Gatestruktur (209) benachbart zu dem Bodybereich (220), und einen Bodykontaktteil (225) in elektrischem Kontakt mit dem Bodybereich (220), wobei der Sourcebereich (201) und der Drainbereich (205) längs einer ersten Richtung angeordnet sind, die parallel zu der Hauptoberfläche (110) ist, wobei der Bodybereich (220) zwischen dem Sourcebereich (201) und dem Drainbereich (205) angeordnet ist, wobei der Bodybereich (220) eine Gestalt einer Rippe hat, die sich längs der ersten Richtung erstreckt, und die Rippe eine Oberseite an der Hauptoberfläche (220a) sowie zwei Seitenwände (220b) hat, wobei der Bodykontaktteil (225) die Oberseite der Rippe elektrisch kontaktiert und elektrisch mit einem Source-Anschluss gekoppelt ist.
  17. Halbleitervorrichtung (1) nach Anspruch 16, bei der der Bodykontaktteil (225) auf einer Seite der Hauptoberfläche (110) des Halbleitersubstrates (100) angeordnet ist.
  18. Halbleitervorrichtung (1) nach Anspruch 16 oder 17, bei der die Rippe einen oberen Rippenteil an der Hauptoberfläche (110) und einen unteren Rippenteil entfernt von der Hauptoberfläche (110) aufweist, wobei der Kanalbereich (213) benachbart zu dem unteren Rippenteil angeordnet ist.
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