DE102014110648A1 - Halbleitervorrichtung mit randabschluss - Google Patents
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Abstract
Eine Superjunction-Halbleitervorrichtung umfasst eine Superjunctionstruktur (102) einschließlich erster und zweiter Gebiete (103, 104), die abwechselnd längs einer ersten lateralen Richtung (x1) angeordnet sind und sich parallel längs einer zweiten lateralen Richtung (x2) erstrecken. Jedes einzelne Gebiet der ersten Gebiete (103) umfasst einen ersten Halbleiterbereich (105) eines ersten Leitfähigkeitstyps. Jedes einzelne Gebiet der zweiten Gebiete (104) umfasst längs der ersten lateralen Richtung (x1) ein inneres Gebiet (106) zwischen entgegengesetzten zweiten Halbleiterbereichen (107a, 107b) eines zum ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzten zweiten Leitfähigkeitstyps. Eine Breite (w1) des ersten Halbleiterbereichs (105) in einem Transistorzellgebiet (109) ist größer als in einem Randabschlussgebiet (110), und eine Breite (w2) von jedem einzelnen Bereich der zweiten Halbleiterbereiche (107a, 107b) in dem Transistorzellgebiet (109) ist größer als in dem Randabschlussgebiet (110).
Description
- HINTERGRUND
- Halbleitervorrichtungen, wie Superjunction (SJ)- bzw. Superübergang-Halbleitervorrichtungen, beispielsweise SJ-Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate (SJ IGFETs) beruhen auf wechselseitiger Raumladungskompensation von n- und p-dotierten Bereichen in einem Halbleiterkörper, was einen verbesserten Abgleich zwischen einem niedrigen flächenspezifischen Einschaltwiderstand Ron × A und einer hohen Durchbruchspannung Vbr zwischen Lastanschlüssen, wie beispielsweise Source und Drain, erlaubt. Randabschlüsse zielen auf ein Verschieben eines elektrischen Durchbruches von einem Randabschlussgebiet in ein Transistorzellgebiet, um eine Verschlechterung der Sperrspannung aufgrund eines unerwünschten elektrischen Durchbruchs in dem Randabschluss zu vermeiden.
- Es ist wünschenswert, den Abgleich bzw. Ausgleich zwischen dem flächenspezifischen Einschaltwiderstand und der Sperrspannung einer Halbleitervorrichtung zu verbessern.
- Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Superjunction-Halbleitervorrichtung anzugeben, die den obigen Forderungen genügt.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Superjunction-Halbleitervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. 9 bzw. 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- ZUSAMMENFASSUNG
- Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst eine Superjunction-Halbleitervorrichtung eine Superjunctionstruktur bzw. Superübergangstruktur mit ersten und zweiten Gebieten, die abwechselnd längs einer ersten lateralen Richtung angeordnet sind und sich parallel längs einer zweiten lateralen Richtung erstrecken. Jedes einzelne der ersten Gebiete umfasst einen ersten Halbleiterbereich eines ersten Leitfähigkeitstyps. Jedes einzelne der zweiten Gebiete umfasst längs der ersten lateralen Richtung ein inneres Gebiet zwischen entgegengesetzten zweiten Halbleiterbereichen eines zweiten, zum ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps. Eine Breite w1 des ersten Halbleiterbereichs in einem Transistorzellgebiet ist größer als in einem Randabschlussgebiet. Eine Breite w2 von jedem einzelnen der zweiten Halbleiterbereiche in dem Transistorzellgebiet ist größer als in dem Randabschlussgebiet.
- Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel umfasst eine Superjunctionvorrichtung eine Superjunctionstruktur mit ersten und zweiten Gebieten, die abwechselnd längs einer ersten lateralen Richtung angeordnet sind und sich parallel längs einer zweiten lateralen Richtung erstrecken. Jedes einzelne der ersten Gebiete umfasst einen ersten Halbleiterbereich eines ersten Leitfähigkeitstyps. Jedes einzelne der zweiten Gebiete umfasst längs der ersten lateralen Richtung ein inneres Gebiet zwischen entgegengesetzten zweiten Halbleiterbereichen eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der entgegengesetzt zu dem ersten Leitfähigkeitstyp ist. Die Halbleitervorrichtung umfasst weiterhin eine Kanal- bzw. Channel-Stopperstruktur mit einem dotierten Halbleiterbereich, der elektrisch mit einer Feldplatte gekoppelt ist. Die zweiten Halbleiterbereiche, die sich längs der zweiten lateralen Richtung von einem Zellgebiet durch ein Randabschlussgebiet erstrecken, überlappen mit der Feldplatte.
- Gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel umfasst eine Halbleitervorrichtung eine Superjunctionstruktur mit ersten und zweiten Gebieten, die abwechselnd längs einer ersten lateralen Richtung angeordnet sind und sich parallel längs einer zweiten lateralen Richtung erstrecken. Jedes einzelne der ersten Gebiete umfasst einen ersten Halbleiterbereich eines ersten Leitfähigkeitstyps. Jedes einzelne der zweiten Gebiete umfasst längs der ersten lateralen Richtung ein inneres Gebiet zwischen entgegengesetzten zweiten Halbleiterbereichen eines zum ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzten zweiten Leitfähigkeitstyps. Die Halbleitervorrichtung umfasst außerdem ein Übergangsgebiet zwischen einem Zellgebiet und einem Randabschlussgebiet. Eine Tiefe d2 der zweiten Halbleiterbereiche in verschiedenen einzelnen Gebieten der zweiten Gebiete nimmt längs der ersten lateralen Richtung von dem Zellgebiet zu dem Übergangsgebiet ab.
- Der Fachmann wird zusätzliche Merkmale und Vorteile nach Lesen der folgenden Detailbeschreibung und Betrachten der begleitenden Zeichnungen erkennen.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Die beigefügten Zeichnungen sind beigeschlossen, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu liefern, und sie sind in die Offenbarung der Erfindung einbezogen und bilden einen Teil von dieser. Die Zeichnungen veranschaulichen die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zum Erläutern von Prinzipien der Erfindung. Andere Ausführungsbeispiele der Erfindung und beabsichtigte Vorteile werden sofort gewürdigt, da sie unter Hinweis auf die folgende Detailbeschreibung besser verstanden werden.
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1 ist eine Draufsicht einer Schnittebene, die parallel zu und zwischen den ersten und zweiten Seiten eines Halbleiterkörpers gemäß einem Ausführungsbeispiel einer Halbleitervorrichtung gelegen ist. -
2 ist eine Draufsicht einer Schnittebene, die parallel zu und zwischen ersten und zweiten Seiten eines Halbleiterkörpers gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel einer Halbleitervorrichtung gelegen ist. -
3A ist eine schematische Schnittdarstellung längs einer Linie A-A' in dem Zellgebiet der in1 gezeigten Halbleitervorrichtung. -
3B ist eine schematische Schnittdarstellung längs einer Linie B-B' in dem Randabschlussgebiet der in1 veranschaulichten Halbleitervorrichtung. -
4 ist eine Schnittdarstellung, die ein Ausführungsbeispiel eines Übergangsgebietes zwischen dem Transistorzellgebiet mit einer Tiefe d2 eines p-dotierten Kompensationsbereiches veranschaulicht, die von dem Transistorzellgebiet in das Übergangsgebiet abnimmt. -
5A ist eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Halbleitervorrichtung mit einer Kanalstopperstruktur einschließlich eines dotierten Halbleiterbereiches, der elektrisch mit einer Feldplatte gekoppelt ist. -
5B ist eine Draufsicht der in5A gezeigten Halbleitervorrichtung. -
6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer schematischen Schnittdarstellung längs einer Linie A-A' in dem Zellgebiet der in1 veranschaulichten Halbleitervorrichtung. -
7 ist eine schematische Darstellung eines Prozessflusses eines Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung einschließlich eines elektrochemischen Ätzens eines Teiles einer Halbleiterschicht in einem Trench bzw. Graben, der eine erste Breite in ersten Bereichen, die einander gegenüberliegen, und eine zweite Breite, die größer als die erste Breite ist, in einem zweiten Bereich zwischen den ersten Bereichen hat. -
8 ist eine schematische Darstellung eines Prozessflusses zum Herstellen einer Superjunctionstruktur einschließlich einer Kanalstopperstruktur. -
9 ist eine schematische Darstellung eines Prozessflusses zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung einschließlich eines Ätzens eines Teiles einer Halbleiterschicht in einem Trench, der eine erste Tiefe in ersten Bereichen, die einander gegenüberliegen, und eine zweite Tiefe, die kleiner als die erste Tiefe ist, in einem zweiten Bereich zwischen den ersten Bereichen hat. -
10A ist eine schematische Schnittdarstellung eines Halbleiterkörperteiles zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Herstellen einer SJ-Halbleitervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. -
10B veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer schematischen Schnittdarstellung des Halbleiterkörperteiles von10A nach Bildung von ersten und zweiten Trenches. -
10C veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer schematischen Schnittdarstellung des Halbleiterkörperteiles von10B nach Bildung einer epitaktischen Halbleiterschicht. -
10D veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer schematischen Schnittdarstellung des Halbleiterkörperteiles von10C in einem Zustand während eines elektrochemischen Ätzens der epitaktischen Halbleiterschicht. -
10E zeigt ein Ausführungsbeispiel einer schematischen Schnittdarstellung des Halbleiterkörperteiles von10D an dem Ende eines elektrochemischen Ätzens der epitaktischen Halbleiterschicht. -
10F veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer schematischen Schnittdarstellung des Halbleiterkörperteiles von10E nach einem elektrochemischen Ätzen der Halbleiterepitaxieschicht und nach einem anisotropen Ätzen der epitaktischen Halbleiterschicht. -
10G veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer schematischen Schnittdarstellung des Halbleiterkörperteiles von10F nach Füllung der ersten und zweiten Trenches mit einem Material. - DETAILBESCHREIBUNG
- In der folgenden Detailbeschreibung wird Bezug genommen auf die begleitenden Zeichnungen, die einen Teil der Offenbarung bilden und in denen für Veranschaulichungszwecke spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeführt werden kann. Es ist zu verstehen, dass andere Ausführungsbeispiele herangezogen und strukturelle oder logische Änderungen gemacht werden können, ohne von dem Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können Merkmale, die für ein Ausführungsbeispiel dargestellt oder beschrieben sind, bei oder im Zusammenhang mit anderen Ausführungsbeispielen verwendet werden, um zu noch einem weiteren Ausführungsbeispiel zu gelangen. Es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung derartige Modifikationen und Veränderungen umfasst. Die Beispiele sind mittels einer spezifischen Sprache beschrieben, die nicht als den Bereich der beigefügten Patentansprüche begrenzend aufgefasst werden sollte. Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu und dienen lediglich für Veranschaulichungszwecke. Zur Klarheit sind die gleichen Elemente durch entsprechende Bezugszeichen in den verschiedenen Zeichnungen angegeben, falls nicht etwas anderes festgestellt wird.
- Die Begriffe "haben", "enthalten", "umfassen", "aufweisen" und ähnliche Begriffe sind offene Begriffe und geben das Vorhandensein der festgestellten Strukturen, Elemente oder Merkmale an, schließen jedoch zusätzliche Elemente oder Merkmale nicht aus. Die unbestimmten Artikel und die bestimmten Artikel sollen sowohl den Plural als auch den Singular umfassen, falls sich aus dem Zusammenhang nicht klar etwas anderes ergibt. Der Ausdruck "elektrisch verbunden" beschreibt eine permanente niederohmige Verbindung zwischen elektrisch verbundenen Elementen, beispielsweise einen direkten Kontakt zwischen den betreffenden Elementen oder eine niederohmige Verbindung über ein Metall und/oder einen hochdotierten Halbleiter. Der Ausdruck "elektrisch gekoppelt" umfasst, dass ein oder mehrere dazwischenliegende Elemente, die für eine Signalübertragung geeignet sind, zwischen den elektrisch gekoppelten Elementen vorgesehen sein können, beispielsweise Elemente, die steuerbar sind, um zeitweise eine niederohmige Verbindung in einem ersten Zustand und eine hochohmige elektrische Entkopplung in einem zweiten Zustand vorzusehen.
- Die Figuren veranschaulichen relative Dotierungskonzentratio nen durch Angabe von "–" oder "+" nächst zu dem Dotierungstyp "n" oder "p". Beispielsweise bedeutet "n–" eine Dotierungskonzentration, die niedriger als die Dotierungskonzentration eines "n"-Dotierungsbereichs 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 gleiche oder verschiedene absolute Dotierungskonzentrationen haben.
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1 veranschaulicht eine Draufsicht einer Schnittebene, die parallel zu und zwischen ersten und zweiten Seiten eines Halbleiterkörpers gelegen ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel einer Halbleitervorrichtung. Der Halbleiterkörper ist aus einem einkristallinen Halbleitermaterial, beispielsweise Silizium (Si), Siliziumcarbid (SiC), Germanium (Ge), Silizium-Germanium (SiGe), Galliumnitrid (GaN) oder Galliumarsenid (GaAs) vorgesehen. Ein Abstand zwischen den ersten und zweiten Seiten, d.h. eine Dicke des Halbleiterkörpers kann zwischen 20 µm und 300 µm als Beispiel liegen. Eine Normale zu den ersten und zweiten Seiten definiert eine vertikale Richtung, und Richtungen orthogonal zu der Normalrichtung sind laterale Richtungen. - Eine Superjunctionstruktur bzw. Superübergangstruktur
102 der Halbleitervorrichtung umfasst erste und zweite Gebiete103 ,104 , die abwechselnd längs einer ersten lateralen Richtung x1 angeordnet sind und sich parallel längs einer zweiten lateralen Richtung x2 erstrecken. Jedes einzelne der ersten Gebiete103 umfasst einen ersten Halbleiterbereich105 eines ersten Leitfähigkeitstyps, beispielsweise einen n-Typ-Mesabereich. Jedes einzelne Gebiet der zweiten Gebiete104 umfasst längs der ersten lateralen Richtung x1 ein inneres Gebiet106 zwischen entgegengesetzten zweiten Halbleiterbereichen107a ,107b eines zweiten Leitfähigkeitstyps, beispielsweise eines p-Typs entgegengesetzt zu einem n-Typ, der in diesem Beispiel der erste Leitfähigkeitstyp ist. Eine Breite w1 des ersten Halbleiterbereichs105 in einem Transistorzellgebiet109 ist größer als in einem Randabschlussgebiet110 . Ein Übergangsgebiet111 ist zwischen dem Transistorzellgebiet109 und dem Randabschlussgebiet110 gelegen. In dem Transistorzellgebiet109 sind Transistorzellen angeordnet einschließlich Kontakten zu einem Last/Steueranschluss bzw. Last/Steueranschlüssen, beispielsweise Kontaktstöpsel oder Kontaktleitungen, die elektrisch mit Halbleiterbereichen in dem Halbleiterkörper, beispielsweise n+-dotierten Sourcebereichen, verbunden sind. Das Randabschlussgebiet110 soll einen elektrischen Durchbruch in das Transistorzellgebiet109 verschieben, um eine Verschlechterung der Sperrspannung aufgrund eines unerwünschten elektrischen Durchbruchs in dem Randabschluss, der in diesem Gebiet durch eine Krümmung der Äquipotentiallinien verursacht sein kann, zu vermeiden. - Gemäß einem Ausführungsbeispiel beträgt die Breite w1 des ersten Halbleiterbereichs
105 in dem Randabschlussgebiet110 zwischen 30 % und 90 % oder zwischen 40 % und 80 % der Breite w1 des Halbleiterbereichs105 in dem Transistorzellgebiet109 . - Eine Breite w3 des inneren Gebietes
106 in dem Transistorzellgebiet109 ist kleiner als in dem Randabschlussgebiet110 . Gemäß dem in1 gezeigten Ausführungsbeispiel ändern sich die Breiten w1, w2, w3 kontinuierlich, d.h., sie nehmen in dem Übergangsgebiet111 längs der zweiten lateralen Richtung x2 von einem ersten Wert in dem Transistorzellgebiet109 zu einem zweiten Wert in dem Randabschlussgebiet110 ab. - Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine Dotierungskonzentration in jedem einzelnen der zweiten Halbleiterbereiche
107a ,107b größer als in jedem einzelnen der ersten Halbleiterbereiche105 . Für einen Halbleiterkörper, der aus Silizium hergestellt ist, kann eine Dotierungskonzentration in den ersten Halbleiterbereichen105 zwischen 1 × 1015 cm–3 und 1,5 × 1016 cm–3 liegen, wohingegen eine Dotierungskonzentration in jedem einzelnen der zweiten Halbleiterbereiche107a ,107b zwischen 5 × 1015 cm–3 und 1 × 1017 cm–3 liegen kann. N-Typ-Dotierstoffe, wie Phosphor (P), Arsen (As) oder Antimon (Sb) können einen n-Typ in jedem einzelnen der ersten Halbleiterbereiche105 definieren. P-Typ-Dotierstoffe, wie Bor (B), Aluminium (Al), Indium (In) oder Gallium (Ga) können einen p-Typ in jedem einzelnen der zweiten Halbleiterbereiche107a ,107b definieren. Die Breite w1 des ersten Halbleiterbereiches105 in dem Transistorzellgebiet109 kann beispielsweise zwischen 500 nm und 5 µm liegen. Die Breite w2 der zweiten Halbleiterbereiche107a ,107b kann beispielsweise zwischen 100 nm und 3 µm liegen. - Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das innere Gebiet
106 (ein) undotierte(s), d.h. (ein) intrinsische(s) oder (ein) leicht dotierte(s) Halbleitermaterial(ien). Eine Dotierungskonzentration des Halbleitermaterials bzw. der Halbleitermaterialien des inneren Gebietes106 ist kleiner als in dem ersten Halbleiterbereich105 . Ein Hohlraum bzw. Hohlräume mit oder ohne Gaseinschluss kann bzw. können in dem inneren Gebiet106 gelegen sein. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird bzw. werden der bzw. die Hohlräume durch Prozessieren des Halbleiterkörpers100 verursacht. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das innere Gebiet106 aus einem oder mehreren dielektrischen Materialien, beispielsweise einem Oxid, wie SiO2, und einem oder mehreren optionalen Hohlräumen mit oder ohne Gaseinschluss hergestellt oder umfasst solche Stoffe. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann das innere Gebiet eine Kombination von einem oder mehreren undotierten oder leicht dotierten Halbleitermaterialien und dielektrischen Materialien mit einem oder mehreren optionalen Hohlräumen mit oder ohne Gaseinschluss umfassen. - Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Halbleitervorrichtung ein Superjunctiontransistor. Die Halbleitervorrichtung kann ein Superjunction-Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate (SJ IGFET) sein, beispielsweise ein SJ-Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (SJ MOSFET) oder ein Superjunction-Bipolartransistor mit isoliertem Gate (SJ IGBT). Gemäß einem Ausführungsbeispiel liegt eine Sperrspannung der Halbleitervorrichtung zwischen 100 V und 5000 V und kann weiterhin in einem Bereich zwischen 200 V und 1000 V sein. Der SJ-Transistor kann ein Vertikal-SJ-Transistor einschließlich eines Lastanschlusses, beispielsweise eines Sourceanschlusses an einer Vorderseite des Halbleiterkörpers
100 und eines anderen Lastanschlusses, beispielsweise eines Drainanschlusses an der Rückseite des Halbleiterkörpers100 , sein. -
2 ist eine Draufsicht einer Schnittebene parallel zu und gelegen zwischen ersten und zweiten Seiten des Halbleiterkörpers100 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel einer Halbleitervorrichtung. In der Draufsicht von1 ist eine Gestalt der ersten und zweiten Gebiete103 ,104 längs der zweiten lateralen Richtung x2 zwischen dem Transistorzellgebiet109 und dem Randabschlussgebiet110 dargestellt. In der schematischen Draufsicht von2 ist die Gestalt der ersten und zweiten Gebiete103 ,104 längs der ersten lateralen Richtung x1 zwischen dem Transistorzellgebiet109 und dem Randabschlussgebiet110 dargestellt. - In dem in
2 dargestellten Ausführungsbeispiel ändern sich die Breiten w1, w2, w3 in verschiedenen einzelnen Gebieten der abwechselnd angeordneten ersten und zweiten Gebiete103 ,104 graduell längs der ersten lateralen Richtung x1 jeweils von einem ersten Wert in dem Transistorzellgebiet109 zu einem zweiten Wert in dem Randabschlussgebiet110 . In dem in2 gezeigten Ausführungsbeispiel, das zwei erste Halbleiterbereiche105 in dem Übergangsgebiet111 hat, können beispielhafte Werte der Breite w1 100 % eines Bezugswertes in dem Transistorzellgebiet109 , 90 % des Bezugswertes in dem ersten Halbleiterbereich105 , der in dem Übergangsgebiet111 angrenzend an das Transistorzellgebiet109 gelegen ist, 80 % des Bezugswertes in dem ersten Halbleiterbereich105 , der in dem Übergangsgebiet111 angrenzend an das Randabschlussgebiet110 gelegen ist, und 70 % des Bezugswertes in dem Randabschlussgebiet110 entsprechen. Diese Werte können in anderen Ausführungsbeispielen abweichen, und sie können abhängig sein von einer Anzahl von ersten Halbleiterbereichen105 in dem Übergangsgebiet. Die beispielhaften Werte bezüglich Abmessungen, Dotierungskonzentrationen, Materialien und dergleichen, die bei der Beschreibung der1 gegeben sind, gelten in gleicher Weise für2 . - Die spezifische Änderung der Breiten w1, w2, w3 zwischen dem Transistorzellgebiet
109 und dem Randabschlussgebiet110 erlaubt eine verbesserte Superjunctionstruktur, wie dies anhand der schematischen Schnittdarstellungen der3A und3B beschrieben werden wird. -
3A ist eine schematische Schnittdarstellung längs einer Linie A-A' in dem Zellgebiet109 der in1 gezeigten Halbleitervorrichtung. - In dem Transistorzellgebiet
109 umfasst ein elektrischer Feldvektor Ecrit,1 bei einer Durchbruchspannung Vbr eine laterale elektrische Feldkomponente Ehor,1 und eine vertikale elektrische Feldkomponente Evert,1. -
3B ist eine schematische Schnittdarstellung längs einer Linie B-B' in dem Randabschlussgebiet110 der in1 gezeigten Halbleitervorrichtung. Die Breiten w1, w2 der ersten und zweiten Halbleiterbereiche105 ,107a ,107b in dem Randabschlussgebiet110 sind schmäler als in dem Transistorzellgebiet109 , wie dies in1 dargestellt ist. Damit ist eine Ladungskapazität je Einheitslänge der ersten und zweiten Halbleiterbereiche105 ,107a ,107b in dem Randabschlussgebiet110 kleiner als in dem Transistorzellgebiet109 , verursacht durch eine kleinere Raumladung der zweiten Halbleiterbereiche107a ,107b je Einheitslänge in dem Randabschlussgebiet110 . Eine Größe bzw. ein Betrag einer lateralen elektrischen Feldkomponente Ehor,2 in dem Randabschlussgebiet110 ist kleiner als die Größe bzw. der Betrag der lateralen elektrischen Feldkomponente Ehor,1 in dem Transistorzellgebiet109 . Damit kann die Größe bzw. der Betrag der vertikalen elektrischen Feldkomponente Evert,2 in dem Randabschlussgebiet110 die Größe bzw. den Betrag der vertikalen Feldkomponente Evert,1 in dem Transistorzellgebiet109 überschreiten. Da die vertikale elektrische Feldkomponente eine Sperrspannungsfähigkeit darstellt, erlaubt ein spezifisches Design bzw. eine spezifische Auslegung der Breiten w1, w2 der ersten und zweiten Halbleiterbereiche105 ,107a ,107b , wie in den Ausführungsbeispielen der1 und2 veranschaulicht, eine Steigerung der Spannungssperrfähigkeit in dem Randabschlussgebiet110 im Vergleich mit dem Transistorzellgebiet109 . Dadurch können die Robustheit und die Zuverlässigkeit der Halbleitervorrichtung verbessert werden. Das spezifische Design der Breiten w1, w2 der ersten und zweiten Halbleiterbereiche105 ,107a ,107b kann erzielt werden durch elektrochemisches Ätzen der zweiten Halbleiterbereiche107a ,107b in Trenches bzw. Gräben, beispielsweise dargestellt durch die in den1 und2 veranschaulichten zweiten Gebiete104 . -
4 ist eine Schnittdarstellung, die ein Ausführungsbeispiel des Übergangsgebietes111 zwischen dem Transistorzellgebiet109 und dem Randabschlussgebiet110 veranschaulicht. Die beispielhafte Schnittdarstellung ist geführt längs einer Linie C-C' der in1 gezeigten Halbleitervorrichtung. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der zweite Halbleiterbereich107b p-dotiert mit einer Tiefe d2 längs der vertikalen Richtung y, die sich senkrecht zu einer ersten Seite113 erstreckt. Ein n-dotierter Teil des Halbleiterkörpers100 grenzt an eine Bodenseite des zweiten Halbleiterbereiches107b an. Die Tiefe d2 des zweiten Halbleiterbereiches107b nimmt von einem ersten Wert in dem Transistorzellgebiet109 durch das Übergangsgebiet111 zu einem zweiten Wert in dem Randabschlussgebiet110 ab. Während ein Teil115 des Halbleiterkörpers100 vollständig unterhalb des zweiten Halbleiterbereiches107b in dem Transistorzellgebiet109 angeordnet ist, ist ein entsprechender Teil des Halbleiterkörpers100 in dem Randabschlussgebiet110 abwechselnd mit zweiten Halbleiterbereichen107a ,107b längs einer Richtung senkrecht zu der Zeichenebene von4 angeordnet. Dies führt zu einer Steigerung in der Spannungssperrfähigkeit in dem Randabschlussgebiet110 im Vergleich mit dem Transistorzellgebiet109 aus ähnlichen Gründen, wie dies oben anhand der3A und3B beschrieben ist. Wiederum können die Vorrichtungsrobustheit und die Vorrichtungszuverlässigkeit verbessert werden. Der oben beschriebene Effekt ist insbesondere wirksam in Randbereichen, die hauptsächlich eine vertikale Komponente haben, d.h. in Randbereichen, die direkt an das Transistorzellgebiet109 angrenzen. - Trench- bzw. Grabenendungen sind Singularitäten und bilden einen Bruch eines kontinuierlichen Zelldesigns. Als ein Beispiel sind ein epitaxiales Füllverhalten und ein epitaxiales Wachstumsverhalten an Trenchendungen verschieden von dem Transistorzellarray bzw. der Transistorzellanordnung. Somit verhält sich auch eine Ladungskompensation in einer Trenches umfassenden Superjunctionstruktur verschieden an Trenchendungen im Vergleich mit einem inneren Teil des Trenches innerhalb des Transistorzellarrays.
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5A ist eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Halbleitervorrichtung mit einer Kanalstopperstruktur einschließlich eines n+-dotierten Halbleiterbereiches117 , der elektrisch mit einer Feldplatte118 , beispielsweise einer Polysilizium- und/oder Metallfeldplatte gekoppelt ist. Ein Dielektrikum120 , beispielsweise ein Oxid, wie z.B. SiO2 und/oder ein Nitrid, wie z.B. Si3N4 ist zwischen der Feldplatte118 und dem Halbleiterkörper100 angeordnet. Eine Übergangslinie122 bezeichnet eine Stelle, wo eine Dicke des Dielektrikums120 zu einem Transistorzellgebiet zunimmt, oder eine Stelle, wo die Feldplatte sich krümmt. -
5B ist eine Draufsicht der in5A dargestellten Halbleitervorrichtung. Die zweiten Halbleiterbereiche107a ,107b erstrecken sich längs der zweiten lateralen Richtung x2 durch das Randabschlussgebiet110 in ein feldfreies Gebiet124 . Wenn somit die zweiten Halbleiterbereiche107a ,107b gebildet werden, werden in Trenches beispielsweise durch elektrochemisches Ätzen Trenchendungen in dem feldfreien Gebiet124 jenseits der Kanalstopperstruktur platziert. Dadurch werden die Trenchendungen in ein Gebiet übertragen, wo ihr Auftreffen auf eine Ladungskompensation keine Schädigung für die Vorrichtungsrobustheit und die Vorrichtungszuverlässigkeit verursacht. -
6 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer schematischen Schnittdarstellung längs einer Linie D-D' in dem Transistorzellgebiet109 der in1 gezeigten Halbleitervorrichtung. Über der Superjunctionstruktur, die die ersten und zweiten Gebiete103 ,104 umfasst, grenzt ein p-dotierter Bodybereich126 an. Der p-dotierte Bodybereich126 ist elektrisch mit Sourcekontakten127 über eine p+-dotierte Bodykontaktzone128 gekoppelt. Seitenwände der Sourcekontakte127 sind auch elektrisch mit n+-dotierten Sourcebereichen129 gekoppelt. Andere Kontaktschemas zum elektrischen Koppeln der Body- und Sourcebereiche126 ,129 mit den Sourcekontakten127 können in ähnlicher Weise angewandt werden. Zwischen entgegengesetzten Sourcebereichen129 erstreckt sich ein Trench bzw. Graben130 in die ersten Halbleiterbereiche105 längs der vertikalen Richtung y. Eine dielektrische Struktur131 isoliert elektrisch eine Gateelektrode132 in einem oberen Teil des Trenches130 von einem umgebenden Teil des p-dotierten Bodybereiches126 und isoliert weiterhin elektrisch eine Feldelektrode134 in einem unteren Teil des Trenches130 von einem umgebenden Teil des ersten Halbleiterbereiches105 . Durch Anlegen einer Spannung an die Gateelektrode132 kann eine Leitfähigkeit längs eines Kanalbereiches136 durch Feldeffekt gesteuert werden. - Die in
6 gezeigte Halbleitervorrichtung ist ein Vertikal-IGFET, der einen ersten Lastanschluss, beispielsweise einen Sourceanschluss einschließlich der Sourcekontakte127 an der ersten Seite113 des Halbleiterkörpers100 , und einen zweiten Lastanschluss, beispielsweise einen Drainanschluss einschließlich eines Drainkontaktes139 an einer zweiten Seite133 des Halbleiterkörpers100 entgegengesetzt zu der ersten Seite113 aufweist. Beispielhafte Draufsichten der Halbleitervorrichtung von6 sind in den1 ,2 und5B dargestellt. -
7 ist eine schematische Darstellung eines Prozessflusses eines Verfahrens zum Herstellen einer Superjunction-Halbleitervorrichtung. - Ein Prozessmerkmal S700 umfasst ein Bilden eines Trenches, der sich längs einer lateralen Richtung in einem Halbleiterkörper eines ersten Leitfähigkeitstyps erstreckt, wobei der Trench eine erste Breite in ersten Bereichen, die einander längs der lateralen Richtung gegenüberliegen, hat, und wobei der Trench eine zweite Breite, die größer als die erste Breite ist, in einem zweiten Bereich zwischen den ersten Bereichen aufweist.
- Ein Prozessmerkmal S710 umfasst ein Bilden einer Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die Seitenwände und eine Bodenseite des Trenches auskleidet.
- Ein Prozessmerkmal S720 umfasst ein Entfernen eines Teiles der Halbleiterschicht an den Seitenwänden und an der Bodenseite durch elektrochemisches Ätzen.
- Der Trench kann mit einem Material oder einer Kombination aus einem intrinsischen Halbleitermaterial, leicht dotiertem Halbleitermaterial, dielektrischem Material und einem Hohlraum gefüllt werden.
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8 ist eine schematische Darstellung eines Prozessflusses eines anderen Verfahrens zum Herstellen einer Superjunction-Halbleitervorrichtung. - Ein Prozessmerkmal S800 umfasst ein Bilden einer Superjunctionstruktur einschließlich erster und zweiter Gebiete, die längs einer ersten lateralen Richtung abwechselnd angeordnet sind und sich parallel längs einer zweiten lateralen Richtung erstrecken, wobei jedes einzelne Gebiet der ersten Gebiete einen ersten Halbleiterbereich eines ersten Leitfähigkeitstyps umfasst, und wobei jedes einzelne Gebiet der zweiten Gebiete längs der ersten lateralen Richtung ein inneres Gebiet zwischen entgegengesetzten zweiten Halbleitergebieten eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der entgegengesetzt zu dem ersten Leitfähigkeitstyp ist, aufweist.
- Ein Prozessmerkmal S810 umfasst ein Bilden einer Kanalstopperstruktur, die einen dotierten Halbleiterbereich umfasst, der elektrisch mit einer Feldplatte gekoppelt ist, wobei die zweiten Halbleiterbereiche, die sich längs der zweiten lateralen Richtung von dem Transistorzellgebiet durch das Randabschlussgebiet erstrecken, mit der Feldplatte überlappen.
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9 ist eine schematische Darstellung eines Prozessflusses eines noch anderen Verfahrens zum Herstellen einer Superjunction-Halbleitervorrichtung. - Ein Prozessmerkmal S900 umfasst ein Bilden eines Trenches, der sich längs einer lateralen Richtung in einem Halbleiterkörper eines ersten Leitfähigkeitstyps erstreckt, wobei der Trench eine erste Tiefe in ersten Bereichen, die einander längs der lateralen Richtung gegenüberliegen, hat, und der Trench eine zweite Tiefe, die kleiner als die erste Tiefe ist, in einem zweiten Bereich zwischen den ersten Bereichen aufweist.
- Ein Prozessmerkmal S910 umfasst ein Bilden einer Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die Seitenwände und eine Bodenseite des Trenches auskleidet.
- Ein Prozessmerkmal S920 umfasst ein Entfernen eines Teiles der Halbleiterschicht an den Seitenwänden und an der Bodenseite durch elektrochemisches Ätzen.
- Abgesehen von den in den
7 bis9 gezeigten Prozessmerkmalen können weitere Vorrichtungselemente zusammen mit irgendeinem der gezeigten Prozessmerkmale vor oder nach irgendeinem von diesen Merkmalen oder zwischen beliebigen zwei dieser Merkmale gebildet werden. Als ein Beispiel können diese Verfahren auch eine Bildung von Elementen wie beispielsweise eines Sourcebereiches, eines Drainbereiches, einer Gatestruktur, einer leitenden Struktur, die elektrisch mit Halbleiterelementen gekoppelt ist, die innerhalb eines aktiven Gebietes des Halbleiterkörpers gebildet sind, umfassen. Dadurch kann ein Transistorzellgebiet in dem zweiten Bereich gebildet werden, und ein Randabschlussgebiet kann in den ersten Bereichen gebildet werden. - Die
10A bis10G veranschaulichen schematische Schnittdarstellungen eines Halbleiterkörperteiles404 an verschiedenen Prozessstufen während einer Herstellung einer Superjunction-Halbleitervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Als ein Beispiel können sich die Schnittdarstellungen auf eine Linie A-A' des in1 dargestellten Ausführungsbeispiels beziehen. - In der
10A ist ein Halbleiterkörper404 einschließlich eines n+-dotierten Substrats440 und einer n-dotierten epitaktischen Schicht442 , die darauf gebildet ist, als ein Basismaterial vorgesehen. - Eine Dicke d der epitaktischen Schicht
442 kann gemäß einer Zieldicke von demjenigen Volumen gewählt werden, das eine Sperrspannung in einem Betriebsmodus der finalisierten bzw. endgültigen Vorrichtung absorbiert. Eine Dotierungskonzentration innerhalb der epitaktischen Schicht442 kann der Zieldotierstoffkonzentration von n-dotierten Säulen entsprechen, die Driftzonen in der endgültigen Superjunction-Halbleitervorrichtung bilden. Die Konzentration an Dotierstoffen innerhalb der Halbleiterschicht442 kann Herstellungstoleranzen unterworfen sein. Diese Herstellungstoleranzen können auf einer begrenzten Genauigkeit beruhen, wenn beispielsweise eine Dotierungskonzentration während eines epitaktischen Wachstums eingestellt ist. - Unter Bezugnahme auf die schematische Schnittdarstellung von
10B werden in der epitaktischen Schicht442 erste und zweite Trenches408a ,408b gebildet, die sich von einer vorderen Oberfläche406 längs einer vertikalen Richtung420 in eine Tiefe des Halbleiterkörpers404 erstrecken. Die Trenches408a ,408b können in den Halbleiterkörper404 unter Verwendung einer Ätzmaske, wie beispielsweise einer Hartmaske444 , auf der Oberfläche406 des Halbleiterkörpers404 geätzt werden. Eine Bodenseite der Trenches408a ,408b kann innerhalb der Halbleiterschicht442 angeordnet sein. Ein Mesabereich zwischen den Trenches408a ,408b kann Driftzonen402 definieren. - Unter Bezugnahme auf die schematische Schnittdarstellung des Halbleiterkörperteiles
404 , der in10C gezeigt ist, wird eine epitaktische p-dotierte Schicht415 auf der vorderen Oberfläche406 des Halbleiterkörpers404 , an Seitenwänden und an einer Bodenseite von jedem der ersten und zweiten Trenches408a ,408b gebildet. - Unter Bezugnahme auf die schematische Schnittdarstellung des Halbleiterkörperteiles
404 , der in10D gezeigt ist, unterliegt die epitaktische Halbleiterschicht415 einem elektrochemischen Ätzen, wie beispielsweise einem alkalischen Nassätzen unter Verwendung einer Alkalilösung446 . Wenn beispielsweise Silizium geätzt wird, kann die Alkalilösung KOH oder TMAH umfassen. Eine Spannung V1 liegt zwischen der epitaktischen Halbleiterschicht415 und der elektrochemischen alkalischen Lösung446 . Ein Übergang zwischen der alkalischen Lösung446 und der epitaktischen Halbleiterschicht415 ist ähnlich zu einem Schottky-Barriereübergang. Daher baut sich ein Schottky-Verarmungsbereich448 an dieser Zwischenfläche auf. Die Spannung V1 kann so gewählt werden, dass die durch den Übergang zwischen der epitaktischen Halbleiterschicht415 und der alkalischen Lösung446 gebildete Schottky-Diode kurzgeschlossen oder vorwärts bzw. in Durchlassrichtung vorgespannt ist. - Eine Spannung V2 liegt zwischen der p-dotierten epitaktischen Halbleiterschicht
415 und dem n-dotierten Halbleiterkörper404 derart, dass der pn-Übergang zwischen diesen Bereichen rückwärts vorgespannt ist und ein Raumladungsbereich einschließlich einer ersten Verarmungsschicht450 innerhalb des Halbleiterkörpers404 und einer zweiten Verarmungsschicht452 innerhalb der epitaktischen Halbleiterschicht415 gebildet wird. Ein Wert von V2 kann so gewählt werden, dass ein Volumen des Halbleiterkörpers404 zwischen den ersten und zweiten Trenches408a ,408b , d.h. eine Driftzone402 , an freien Ladungsträgern verarmt wird. Eine Dicke der epitaktischen Halbleiterschicht415 kann so gewählt werden, dass die Verarmungsbereiche448 ,452 nach Anlegung der Spannungen V1, V2 nicht aufeinandertreffen. Mit anderen Worten, die Spannungen V1 und V2 können so gewählt werden, dass ein neutrales Volumen454 zurückbleibt, das nicht einen Raumladungsbereich bildet. - Unter Bezugnahme auf die in
10E veranschaulichte schematische Schnittdarstellung des Halbleiterkörperteiles404 wird ein Ätzen der epitaktischen Halbleiterschicht415 beendet, sobald sich die Verarmungsbereiche452 und448 treffen. Das Volumen der epitaktischen Halbleiterschicht415 umfasst zwei Teile, nämlich das Volumen der Schottky-Verarmungsschicht448 und der pn-Verarmungsschicht452 . Die Verarmungsschicht452 verursacht eine genaue Kompensation der anderen pn-Verarmungsschicht450 , die in dem Halbleiterkörper404 gebildet ist. Diese Ladungskompensation wird nicht durch irgendwelche Herstellungstoleranzen während einer Fertigung von Vorrichtungselementen beeinträchtigt. Die Ladungen der Schottky-Verarmungsschicht448 bilden Überschussladungen bezüglich einer idealen Ladungskompensation, da die Schottky-Barriere nach Entfernung der elektrochemischen alkalischen Lösung nicht zurückbleibt. Diese Überschussladungen können gegenausgeglichen werden, für eine elektrische Feldabstimmung zum Verbessern der Robustheit beibehalten oder in späteren Prozessstufen entfernt werden. Als ein Beispiel können Ladungen der Schottky-Verarmungsschicht448 teilweise oder vollständig entfernt werden durch isotropes trockenes oder nasses Ätzen eines jeweiligen Teiles der epitaktischen Halbleiterschicht415 . Als ein weiteres Beispiel können Ladungen der Schottky-Verarmungsschicht448 auch durch thermische Oxidation eines jeweiligen Teiles der epitaktischen Halbleiterschicht415 und anschließende Entfernung der Oxidschicht durch beispielsweise einen Ätzprozess entfernt werden. Als noch ein anderes Beispiel können Ladungen der Schottky-Verarmungsschicht448 gegenausgeglichen werden durch Füllen der Trenches408a ,408b mit einem epitaktischen Halbleitermaterial, das einen von dem Leitfähigkeitstyp der epitaktischen Halbleiterschicht415 verschiedenen Leitfähigkeitstyp hat. Eine Entfernung von Überschussladungen durch obige Prozesse kann nach Entfernung der alkalischen Lösung446 und vor Füllen der Trenches408a ,408b mit einem Material, wie dies in einer späteren Prozessstufe beschrieben ist, die in10G gezeigt ist, ausgeführt werden. - Obwohl die epitaktische Halbleiterschicht
415 an einer Bodenseite innerhalb jedem der Trenches408a ,408b beibehalten werden kann, bezieht sich die schematische Schnittdarstellung des in10F gezeigten Halbleiterkörperteiles404 auf ein Ausführungsbeispiel, bei dem die epitaktische Halbleiterschicht415 geätzt ist, um diejenigen Teile dieser Schicht zu entfernen, die an einer Bodenseite innerhalb jedem der Trenches408a ,408b und auf einer vorderen Oberfläche406 des Halbleiterkörpers404 gelegen sind. Als ein Beispiel kann ein anisotropes Trockenätzen verwendet werden, um die Halbleiterschicht415 zu ätzen. Nach einem Ätzen definieren die verbleibenden Teile dieser Schicht erste Halbleiterunterzonen416a ...416d innerhalb der ersten und zweiten Trenches408a ,408b . - Unter Bezugnahme auf die in
10G dargestellte schematische Schnittdarstellung des Halbleiterkörperteiles404 werden die ersten und zweiten Trenches408a ,408b mit einem Material gefüllt, wie dies anhand von1 beschrieben ist. - Weitere Prozesse können folgen und ausgeführt werden vor, zwischen oder zusammen mit den in den
10A bis10G dargestellten Prozessen, um die SJ-Halbleitervorrichtung fertigzustellen. - Obwohl spezifische Ausführungsbeispiele hier dargestellt und beschrieben sind, ist es für den Fachmann selbstverständlich, dass eine Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten Gestaltungen für die gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsbeispiele herangezogen werden kann, ohne von dem Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Diese Anmeldung soll jegliche Anpassungen oder Veränderungen der hier diskutierten spezifischen Ausführungsbeispiele abdecken. Daher ist beabsichtigt, dass diese Erfindung lediglich durch die Patentansprüche und deren Äquivalente begrenzt sein soll.
Claims (19)
- Superjunction-Halbleitervorrichtung, umfassend: eine Superjunctionstruktur (
102 ) einschließlich erster und zweiter Gebiete (103 ,104 ), die abwechselnd längs einer ersten lateralen Richtung (x1) angeordnet sind und sich parallel längs einer zweiten lateralen Richtung (x2) erstrecken, wobei jedes einzelne Gebiet der ersten Gebiete (103 ) einen ersten Halbleiterbereich (105 ) eines ersten Leitfähigkeitstyps umfasst, und wobei jedes einzelne Gebiet der zweiten Gebiete (104 ) längs der ersten lateralen Richtung (x1) ein inneres Gebiet (106 ) zwischen gegenüberliegenden zweiten Halbleiterbereichen (107a ,107b ) eines zweiten, zum ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps umfasst, und wobei eine Breite w1 des ersten Halbleiterbereiches (105 ) in einem Transistorzellgebiet (109 ) größer ist als in einem Randabschlussgebiet (110 ) und eine Breite w2 von jedem einzelnen der zweiten Halbleiterbereiche (107a ,107b ) in dem Transistorzellgebiet (109 ) größer ist als in dem Randabschlussgebiet (110 ). - Superjunction-Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein Übergangsgebiet (
111 ) zwischen dem Transistorzellgebiet (109 ) und dem Randabschlussgebiet (110 ), wobei die Breiten w1, w2 sich jeweils kontinuierlich längs der zweiten lateralen Richtung (x2) von einem ersten Wert in dem Transistorzellgebiet (109 ) zu einem zweiten Wert in dem Randabschlussgebiet (110 ) verändern. - Superjunction-Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein Übergangsgebiet (
111 ) zwischen dem Transistorzellgebiet (109 ) und dem Randabschlussgebiet (110 ), wobei die Breiten w1, w2 in verschiedenen einzelnen Gebieten der abwechselnd angeordneten ersten und zweiten Gebiete (103 ,104 ) sich jeweils graduell längs der ersten lateralen Richtung (x1) von einem ersten Wert in dem Transistorzellgebiet (109 ) zu einem zweiten Wert in dem Randabschlussgebiet (110 ) verändern. - Superjunction-Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Breite w2 von jedem einzelnen Bereich der zweiten Halbleiterbereiche (
107a ,107b ) in dem Randabschlussgebiet (110 ) zwischen 30 % bis 90 % der Breite w2 in dem Transistorzellgebiet (109 ) beträgt. - Superjunction-Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das innere Gebiet (
106 ) eines aus oder eine Kombination aus einem intrinsischen Halbleitermaterial, leicht dotiertem Halbleitermaterial, dielektrischem Material und einem Hohlraum umfasst. - Superjunction-Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der jedes einzelne Gebiet der ersten Gebiete (
103 ) ein Mesabereich ist und bei der jedes einzelne der zweiten Gebiete (104 ) einen Trench umfasst und die zweiten Halbleiterbereiche (107a ,107b ) gegenüberliegende Seitenwände des Trenches auskleiden. - Superjunction-Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein Übergangsgebiet (
111 ) zwischen dem Transistorzellgebiet (109 ) und dem Randabschlussgebiet (110 ), wobei eine Tiefe d2 der zweiten Halbleiterbereiche (107a ,107b ) in verschiedenen einzelnen Gebieten der zweiten Gebiete (104 ) längs der ersten lateralen Richtung (x1) von dem Transistorzellgebiet (109 ) in das Übergangsgebiet (111 ) abnimmt. - Superjunction-Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiterhin umfassend eine Kanalstopperstruktur einschließlich eines dotierten Halbleiterbereiches (
117 ), der elektrisch mit einer Feldplatte (118 ) gekoppelt ist, wobei sich die zweiten Halbleiterbereiche (107a ,107b ), die sich längs der zweiten lateralen Richtung (x2) von dem Transistorzellgebiet (109 ) durch das Randabschlussgebiet (110 ) erstrecken, mit der Feldplatte (118 ) überlappen. - Superjunction-Halbleitervorrichtung, umfassend: eine Superjunctionstruktur (
102 ) einschließlich erster und zweiter Gebiete (103 ,104 ), die abwechselnd längs einer ersten lateralen Richtung (x1) angeordnet sind und sich parallel längs einer zweiten lateralen Richtung (x2) erstrecken, wobei jedes einzelne Gebiet der ersten Gebiete (103 ) einen ersten Halbleiterbereich (105 ) eines ersten Leitfähigkeitstyps umfasst und wobei jedes einzelne der zweiten Gebiete (104 ) längs der ersten lateralen Richtung (x1) ein inneres Gebiet (106 ) zwischen gegenüberliegenden zweiten Halbleiterbereichen (107a ,107b ) eines zum ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzten zweiten Leitfähigkeitstyps umfasst, und eine Kanalstopperstruktur einschließlich eines dotierten Halbleiterbereiches (117 ), der elektrisch mit einer Feldplatte (118 ) gekoppelt ist, wobei sich die zweiten Halbleiterbereiche (107a ,107b ), die sich längs der zweiten lateralen Richtung (x2) von dem Transistorzellgebiet (109 ) durch das Randabschlussgebiet (110 ) erstrecken, mit der Feldplatte (118 ) überlappen. - Superjunction-Halbleitervorrichtung nach Anspruch 9, bei der der dotierte Halbleiterbereich (
117 ) elektrisch eine Elektrode an einer zweiten Chipseite mit der Feldplatte (118 ) an der zur zweiten Chipseite entgegengesetzten ersten Chipseite koppelt. - Superjunction-Halbleitervorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der eine Breite w1 des ersten Halbleiterbereiches (
105 ) in einem Transistorzellgebiet (109 ) größer ist als in einem Randabschlussgebiet (110 ) und bei der eine Breite w2 von jedem einzelnen Bereich der zweiten Halbleiterbereiche (107a ,107b ) in dem Transistorzellgebiet (109 ) größer ist als in dem Randabschlussgebiet (110 ). - Superjunction-Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, weiterhin umfassend ein Übergangsgebiet (
111 ) zwischen dem Transistorzellgebiet (109 ) und dem Randabschlussgebiet (110 ), wobei die Breiten w1, w2 sich jeweils kontinuierlich längs der zweiten lateralen Richtung (x2) von einem ersten Wert in dem Transistorzellgebiet (109 ) zu einem zweiten Wert in dem Randabschlussgebiet (110 ) verändern. - Superjunction-Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, weiterhin umfassend ein Übergangsgebiet (
111 ) zwischen dem Transistorzellgebiet (109 ) und dem Randabschlussgebiet (110 ), wobei die Breiten w1, w2 in verschiedenen einzelnen Gebieten der abwechselnd angeordneten ersten und zweiten Gebiete (103 ,104 ) sich jeweils graduell längs der ersten lateralen Richtung (x1) von einem ersten Wert in dem Transistorzellgebiet (109 ) zu einem zweiten Wert in dem Randabschlussgebiet (110 ) verändern. - Superjunction-Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, weiterhin umfassend ein Übergangsgebiet (
111 ) zwischen dem Transistorzellgebiet (109 ) und dem Randabschlussgebiet (110 ), wobei eine Tiefe d2 der zweiten Halbleiterbereiche (107a ,107b ) in verschiedenen einzelnen Gebieten der zweiten Gebiete (104 ) längs der ersten lateralen Richtung (x1) von dem Transistorzellgebiet (109 ) in das Übergangsgebiet (111 ) abnimmt. - Superjunction-Halbleitervorrichtung, umfassend: eine Superjunctionstruktur (
102 ) einschließlich erster und zweiter Gebiete (103 ,104 ), die abwechselnd längs einer ersten lateralen Richtung (x1) angeordnet sind und sich parallel längs einer zweiten lateralen Richtung (x2) erstrecken, wobei jedes einzelne Gebiet der ersten Gebiete (103 ) einen ersten Halbleiterbereich (105 ) eines ersten Leitfähigkeitstyps aufweist und jedes einzelne Gebiet der zweiten Gebiete (104 ) längs der ersten lateralen Richtung (x1) ein inneres Gebiet (106 ) zwischen gegenüberliegenden zweiten Halbleiterbereichen (107a ,107b ) eines zum ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzten zweiten Leitfähigkeitstyps umfasst, und ein Übergangsgebiet (111 ) zwischen dem Transistorzellgebiet (109 ) und dem Randabschlussgebiet (110 ), wobei eine Tiefe d2 der zweiten Halbleiterbereiche (107a ,107b ) in verschiedenen einzelnen Gebieten der zweiten Gebiete (104 ) längs der ersten lateralen Richtung (x1) von dem Transistorzellgebiet (109 ) in das Übergangsgebiet (111 ) abnimmt. - Superjunction-Halbleitervorrichtung nach Anspruch 15, bei der eine Breite w1 des ersten Halbleiterbereiches (
105 ) in einem Transistorzellgebiet (109 ) größer ist als in einem Randabschlussgebiet (110 ) und bei der eine Breite w2 von jedem einzelnen Bereich der zweiten Halbleiterbereiche (107a ,107b ) in dem Transistorzellgebiet (109 ) größer ist als in dem Randabschlussgebiet (110 ). - Superjunction-Halbleitervorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, weiterhin umfassend: ein Übergangsgebiet (
111 ) zwischen dem Transistorzellgebiet (109 ) und dem Randabschlussgebiet (110 ), wobei die Breiten w1, w2 sich jeweils kontinuierlich längs der zweiten lateralen Richtung (x2) von einem ersten Wert in dem Transistorzellgebiet (109 ) zu einem zweiten Wert in dem Randabschlussgebiet (110 ) verändern. - Superjunction-Halbleitervorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, weiterhin umfassend: ein Übergangsgebiet (
111 ) zwischen dem Transistorzellgebiet (109 ) und dem Randabschlussgebiet (110 ), wobei die Breiten w1, w2 in verschiedenen einzelnen Gebieten der abwechselnd angeordneten ersten und zweiten Gebiete (103 ,104 ) sich jeweils graduell längs der ersten lateralen Richtung (x1) von einem ersten Wert in dem Transistorzellgebiet (109 ) zu einem zweiten Wert in dem Randabschlussgebiet (110 ) verändern. - Superjunction-Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, weiterhin umfassend: eine Kanalstopperstruktur einschließlich eines dotierten Halbleiterbereiches (
117 ), der elektrisch mit einer Feldplatte (118 ) gekoppelt ist, wobei die zweiten Halbleiterbereiche (107a ,107b ), die sich längs der zweiten lateralen Richtung (x2) von dem Transistorzellgebiet (109 ) durch das Randabschlussgebiet (110 ) erstrecken, sich mit der Feldplatte (118 ) überlappen.
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