DE102015104504B4 - Grabentransistorbauelement - Google Patents

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Abstract

Transistorbauelement, das aufweist:
ein Halbleiter-Mesagebiet zwischen einem ersten Graben (3) und einem zweiten (4) Graben in einem Halbleiterkörper (100), wobei das Halbleiter-Mesagebiet eine erste Oberfläche (101) aufweist;
in dem Halbleiter-Mesagebiet, ein Bodygebiet (20) von einem ersten Leitfähigkeitstyp und ein Sourcegebiet (12) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp;
ein Driftgebiet (11) vom zweiten Leitfähigkeitstyp in dem Halbleiterkörper (100);
eine in dem ersten Graben (3) benachbart zu dem Bodygebiet (20) angeordnete und durch ein Gatedielektrikum (32) von dem Bodygebiet (20) isolierte Gateelektrode (31);
eine Kontaktelektrode (51), die sich von der Oberfläche (101) des Halbleiter-Mesagebiets durch das Sourcegebiet (12) in das Bodygebiet (20) hinein erstreckt;
ein Kontaktgebiet (24) vom ersten Leitfähigkeitstyp in dem Bodygebiet (20), wobei das Kontaktgebiet eine höhere Dotierungskonzentration aufweist als jene Gebiete des Bodygebiets, die an das Kontaktgebiet angrenzen,
wobei das Bodygebiet (20) das Sourcegebiet (12) von dem Driftgebiet (11) trennt und sich benachbart zum Sourcegebiet (12) zu der Oberfläche (101) des Halbleiter-Mesagebiets erstreckt,
wobei das Bodygebiet (20) ein Oberflächengebiet (23) aufweist, das an die Oberfläche (101) des Halbleiter-Mesagebiets und den ersten Graben (3) angrenzt, und
wobei das Oberflächengebiet (23) eine höhere Dotierungskonzentration aufweist als ein Abschnitt des Bodygebiets (20), der das Sourcegebiet (12) von dem Driftgebiet (11) trennt.

Description

  • Diese Offenbarung betrifft allgemein ein Transistorbauelement, genauer gesagt ein Transistorbauelement, das ein Halbleiter-Mesagebiet aufweist, die ein Sourcegebiet und ein Bodygebiet enthält.
  • Transistorbauelemente, wie beispielsweise IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) oder MOSFETs (Metal Oxid Semiconductor Field-Effect Transistors), werden verbreitet zum Schalten unterschiedlicher Arten elektrischer Lasten eingesetzt. Zum Beispiel können Transistorbauelemente bei Leistungswandleranwendungen, Anwendungen mit elektrischem Antrieb oder Beleuchtungsanwendungen eingesetzt werden, um nur einige zu nennen.
  • Bei einem IGBT handelt es sich um ein spannungsgesteuertes MOS-Transistor-Bauelement, das ein Kollektorgebiet (oft als Draingebiet bezeichnet) und ein Emittergebiet (oft als Sourcegebiet bezeichnet) aufweist, die komplementäre Dotierungstypen (Leitfähigkeitstypen) aufweisen. Ein IGBT enthält ferner eine Gateelektrode, die von einem Bodygebiet durch ein Gatedielektrikum, welches benachbart ist zu dem Bodygebiet, isoliert ist und sich benachbart zu dem Bodygebiet von dem Emittergebiet zu einem Basisgebiet (Driftgebiet) erstreckt. Das Basisgebiet ist zwischen dem Bodygebiet und dem Kollektorgebiet angeordnet. Im eingeschalteten Zustand des IGBTs erzeugt die Gateelektrode in dem Bodygebiet einen leitenden Kanal zwischen dem Emittergebiet und dem Driftgebiet, so dass das Emittergebiet Ladungsträger eines ersten Leitfähigkeitstyps in dem Driftgebiet injizieren kann. Zur selben Zeit injiziert das Kollektorgebiet Ladungsträger eines zweiten Leitfähigkeitstyps in das Driftgebiet, wobei die Ladungsträger des ersten und zweiten Leitfähigkeitstyps ein Ladungsträgerplasma in dem Driftgebiet bilden. Dieses Ladungsträgerplasma führt zu relativ geringen Leitungsverlusten des IGBTs.
  • Relevante Betriebsparameter eines IGBTs sind die Sättigungsspannung (oft als VCEsat bezeichnet) und der Sättigungsstrom (oft als ICEsat bezeichnet). Bei der Sättigungsspannung handelt es sich um die Spannung zwischen dem Emitter- und Kollektorgebiet des IGBTs bei einem kritischen Strom (Nennstrom) in einer normalen Betriebsart des IGBTs. Die Sättigungsspannung charakterisiert die Leistungsverluste, die während der normalen Betriebsart des IGBTs auftreten. Beim Sättigungsstrom handelt es sich um den Strom, der bei Spannungen auftritt, die sehr viel höher sind als die Sättigungsspannung. Der Sättigungsstrom charakterisiert das Verhalten des IGBTs in einem Überlast-Szenario, wie beispielsweise einem Kurzschluss in der Last. Ein hoher Strom bei einem Überlast-Szenario kann zugehörige Schaltkreise beschädigen.
  • Die DE 11 2011 100 533 T5 (vgl. beispielsweise 11), die US 2008 0 012 040 A1 (vgl. beispielsweise Figure 1) und die DE 10 2012 100 349 A1 (vgl. beispielsweise die 3) beschreiben jeweils ein Halbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper, der mehrere Gräben aufweist, in denen jeweils eine Gateelektrode angeordnet ist, die durch eine Gatedielektrikum gegenüber dem Halbleiterkörper isoliert ist. Zwischen zwei benachbarten Gräben ist ein Halbleiter-Mesagebiet angeordnet, in dem ein Bodygebiet und ein Sourcegebiet ausgebildet sind. Das Sourcegebiet ist so realisiert, dass es nur an eines der Gatedielektrika der benachbarten Gräben angrenzt und sich bis an eine Oberfläche des Mesagebiets erstreckt. An das Gatedielektrikum des anderen der beiden Gräben grenzt ein Body-Kontaktgebiet an, das benachbart zu dem Sourcegebiet ist und sich ebenfalls bis an die Oberfläche des Mesagebiets erstreckt.
  • Die US 2014 0 048 847 A1 beschreibt ebenfalls ein Halbleiterbauelement mit einem Body-Kontaktgebiet, das an eine Oberfläche eines Mesagebiets und an ein Sourcegebiet angrenzt.
  • Die DE 101 61 129 A1 beschreibt ein Halbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper, der mehrere Gräben aufweist, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten Gräben ein Halbleiter-Mesagebiet vorhanden ist, das ein p-dotiertes Gebiet aufweist. In einigen der Gräben ist eine Gateelektrode angeordnet, die durch ein Gatedielektrikum gegenüber den benachbarten Mesagebieten (dielektrisch) isoliert ist. In den zu den Gateelektroden benachbarten Mesagebieten bildet das p-Gebiet ein Bodygebiet, in dem außerdem ein n-dotiertes Sourcegebiet angeordnet ist, das an das Gatedielektrikum angrenzt. Bodygebiet und Sourcegebiet grenzen an eine Sourceelektrode an. In anderen der Gräben ist eine Elektrode angeordnet, die durch ein Dielektrikum gegenüber den benachbarten Mesagebieten isoliert ist und die an die Sourceelektrode angeschlossen ist. An diese Gräben grenzt kein Sourcegebiet an.
  • Es ist wünschenswert, einen IGBT mit einer geringen Sättigungsspannung und einem geringen Sättigungsstrom zu entwickeln, um in der normalen Betriebsart geringe Verluste zu haben und ein geringes Beschädigungsrisiko bei den zugehörigen Schaltkreisen. Allerdings erhöhen Designmaßnahmen, die die Sättigungsspannung verringern, den Sättigungsstrom.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die Sättigungsspannung eines Halbleiterbauelements, wie beispielsweise eines IGBTs, weitgehend unabhängig von dem Sättigungsstrom einstellen zu können. Diese Aufgabe wird jeweils durch ein Halbleiterbauelement gemäß Anspruch 1 und durch ein Halbleiterbauelement gemäß Anspruch 12 gelöst.
  • Fachleute werden beim Studium der folgenden ausführlichen Beschreibung, sowie bei der Betrachtung der beigefügten Zeichnungen weitere Merkmale und Vorteile erkennen.
  • Nachfolgend werden Beispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen dienen dazu, bestimmte Prinzipien zu veranschaulichen, so dass nur zum Verständnis dieser Prinzipien erforderliche Aspekte gezeigt sind. Die Zeichnungen sind nicht maßstäblich. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale.
    • 1A-1C zeigen Querschnittsansichten (1A-1B) und eine Draufsicht (1C) eines Abschnitts eines Transistorbauelements gemäß einer Ausgestaltung;
    • 2 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht des in den 1A-1C und 2 gezeigten Transistorbauelements, um eine Möglichkeit für den Betrieb des Transistorbauelements aufzuzeigen;
    • 3 zeigt charakteristische Kennlinien eines Transistorbauelements gemäß einer Ausgestaltung im Vergleich zu einem herkömmlichen Transistorbauelement;
    • 4 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht eines IGBTs, der eine in einem Graben angeordnete Kontaktelektrode enthält;
    • 5 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausgestaltung des in 4 gezeigten Transistorbauelements;
    • 6 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausgestaltung des in 4 gezeigten Transistorbauelements:
    • 7 zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht eines Transistorbauelements gemäß einer Ausgestaltung;
    • 8 zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht eines Transistorbauelements gemäß einer Ausgestaltung;
    • 9 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht eines Transistorbauelements gemäß einer weiteren Ausgestaltung; und
    • 10 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht eines Transistorbauelements gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird Bezug genommen auf die beigefügten Zeichnungen. Die Zeichnungen bilden einen Teil der Beschreibung und zeigen anhand von Abbildungen spezielle Ausgestaltungen, wie die Erfindung umgesetzt werden kann. Es versteht sich, dass die Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Ausgestaltungen miteinander kombiniert werden können, sofern nichts anderes angegeben ist.
  • Die 1A-1C zeigen verschiedene Ansichten eines Abschnitts eines Transistorbauelements gemäß einer Ausgestaltung. 1A zeigt eine vertikale Querschnittsansicht des Abschnitts des Transistorbauelements in einer Schnittebene A-A, 1B zeigt eine vertikale Querschnittsansicht in einer von der Schnittebene A-A verschiedenen Schnittebene B-B, und 1C zeigt eine Draufsicht. Bezug nehmend auf die 1A-1C weist das Transistorbauelement einen Halbleiterkörper 100 auf. Der Halbleiterkörper 100 kann ein herkömmliches Halbleitermaterial, wie beispielsweise Silizium (Si), Siliziumkarbid (SiC), Galliumarsenid (GaAs), Galliumnitrid (GaN) oder dergleichen, enthalten.
  • Der Halbleiterkörper 100 enthält ein Halbleiter-Mesagebiet zwischen einem ersten Graben 3 und einem zweiten Graben 4. Von dem ersten Graben 3 und dem zweiten Graben 4 erstreckt sich ein jeder von einer Oberfläche in den Halbleiterkörper 100 hinein. Das Halbleiter-Mesagebiet enthält ein Bodygebiet 20 von einem ersten Leitfähigkeitstyp (Dotierungstyp) und ein Sourcegebiet 12 von einem zum ersten Leitfähigkeitstyp komplementären zweiten Leitfähigkeitstyp (Dotierungstyp). Eine Gatestruktur 30 mit einer Gateelektrode 31 und einem Gatedielektrikum 32 ist in dem ersten Graben 3 angeordnet. Die Gateelektrode 31 ist zu dem Bodygebiet 20 benachbart und durch ein Gatedielektrikum 32 von dem Bodygebiet 20 isoliert. Die Gateelektrode 31 kann ein herkömmliches Gateelektrodenmaterial, wie beispielsweise ein Metall oder ein hochdotiertes polykristallines Halbleitermaterial, enthalten. Das Gatedielektrikum kann ein herkömmliches Gatedielektrikumsmaterial, wie beispielsweise ein Oxid, enthalten. Die Gateelektrode 31 dient dazu, in dem Bodygebiet 20 einen leitenden Kanal zwischen dem Sourcegebiet 12 und einem Driftgebiet 11 zu steuern. Dies wird nachfolgend ausführlicher erläutert. Das Driftgebiet 11 grenzt an das Bodygebiet 20 an und besitzt einen zweiten Leitfähigkeitstyp, welcher der Leitfähigkeitstyp des Sourcegebiets 12 ist.
  • Bezug nehmend auf 1A trennt das Bodygebiet 20 das Sourcegebiet 12 von dem Driftgebiet 11. Das heißt, in einer vertikalen Richtung des Halbleiterkörpers 100 ist der Bodygebietsabschnitt 21 zwischen dem Sourcegebiet 12 und dem Driftgebiet 11 angeordnet. Die „vertikale Richtung“ des Halbleiterkörpers 100 ist eine zu der Oberfläche 101 des Halbleiter-Mesagebiets senkrechte Richtung. In 1A bezeichnet das Bezugszeichen 21 den Abschnitt des Bodygebiets 20, der das Sourcegebiet 12 von dem Driftgebiet 11 trennt. Dieser Abschnitt 21 wird nachfolgend als erster Abschnitt 21 bezeichnet.
  • Benachbart zu dem Sourcegebiet 12 erstreckt sich das Bodygebiet 20 zu einer Oberfläche 101 des Halbleiter-Mesagebiets. In jenen Bereichen, in denen das Bodygebiet 20 an die Oberfläche 101 angrenzt, enthält das Bodygebiet 20 einen Oberflächenbereich 23, der eine höhere Dotierungskonzentration als der erste Bodygebietsabschnitt 21 aufweist, der das Sourcegebiet 12 von dem Bodygebiet 11 trennt. Von dem ersten Graben 3 und dem zweiten Graben 4 grenzt der Oberflächenbereich 23 zumindest an den ersten Graben 3 mit der Gateelektrode 31 und dem Gatedielektrikum 32 an. Das heißt, der Oberflächenbereich 23 grenzt zumindest an das Gatedielektrikum 32 in den ersten Graben 3. Gemäß einer Ausgestaltung erstreckt sich der Oberflächenbereich 23 in einer lateralen Richtung des Halbleiter-Mesagebiets von dem ersten Graben 3 zu dem zweiten Graben 4. Dies ist in den 1B-1C gezeigt.
  • Eine Breite des Halbleiter-Mesagebiets, die eine Abmessung des Halbleiter-Mesagebiets in der lateralen Richtung (senkrecht zu der longitudinalen Richtung) ist, beträgt beispielsweise zwischen 100 Nanometer und 2000 Nanometer (2 Mikrometer).
  • Bezug nehmend auf 1A sind das Sourcegebiet 12 und das Bodygebiet 20 elektrisch an einen Emitterknoten (Emitteranschluss) E angeschlossen, und die Gateelektrode 31 ist elektrisch an einen Gateknoten (Gateanschluss) G angeschlossen. Die elektrische Verbindung des Bodygebiets 20 und des Sourcegebiets 12 mit dem Emitterknoten E ist in 1A nur schematisch gezeigt. Eine Ausgestaltung zur Verbindung des Bodygebiets 20 und des Sourcegebiets 12 mit dem Emitterknoten E wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 3-5 erläutert.
  • Bezug nehmend auf die 1A-1B enthält das Transistorbauelement ferner ein Draingebiet (Kollektorgebiet) 25. Das Draingebiet 25 ist durch das Driftgebiet 11 von dem Bodygebiet 20 getrennt. Optional enthält das Transistorbauelement ferner ein Feldstoppgebiet 13 vom selben Leitfähigkeitstyp wie das Driftgebiet 11, das stärker dotiert ist als das Driftgebiet 11. Das Feldstoppgebiet 13 kann in dem Driftgebiet 11 (wie gezeigt) nahe dem Draingebiet 25 angeordnet sein, oder es kann (nicht gezeigt) an das Draingebiet 25 angrenzen. Das Draingebiet 25 ist elektrisch an einen Kollektorknoten (Kollektorterminal) C angeschlossen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist das Transistorbauelement als IGBT implementiert. In diesem Fall weist das Draingebiet 25 den ersten Leitfähigkeitstyp auf, das heißt, einen Leitfähigkeitstyp komplementär zum Leitfähigkeitstyp des Driftgebiets 11. Der IGBT kann als rückwärts leitender-(RC)-IGBT implementiert sein. In diesem Fall gibt es wenigstens ein Halbleitergebiet 26 vom selben Leitfähigkeitstyp wie das Driftgebiet 11, das höher dotiert ist als das Driftgebiet 11, an den Kollektorknoten angeschlossen ist und sich durch das Draingebiet (Kollektorgebiet) 25 zu dem Driftgebiet 11 bzw. dem Feldstoppgebiet 13 erstreckt. Dieses optionale Gebiet 26 ist in den 1A-1B anhand gepunkteter Linien dargestellt.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Transistorbauelement als MOSFET implementiert. In diesem Fall weist das Draingebiet 25 den zweiten Leitfähigkeitstyp auf, das heißt, einen Leitfähigkeitstyp, der dem Leitfähigkeitstyp des Driftgebiets 11 entspricht.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist der erste Leitfähigkeitstyp vom Typ p und der zweite Leitfähigkeitstyp ist vom Typ n, so dass das Sourcegebiet 12 und das Driftgebiet 11 n-dotierte Halbleitergebiete sind, und das Bodygebiet 20 ein p-dotiertes Halbleitergebiet ist. In diesem Fall ist das Draingebiet 25 in einem IGBT ein p-dotiertes Gebiet und in einem MOSFET ein n-dotiertes Gebiet.
  • Die Dotierungskonzentration des Sourcegebiets 12 und des Draingebiets 25 beträgt beispielsweise zwischen 1·1016 cm-3 und 1·1021 cm-3, und die Dotierungskonzentration des Driftgebiets 11 beträgt beispielsweise zwischen 1·1012 cm-3 und 1·1015 cm-3. Die Dotierungskonzentration des ersten Bodygebietsabschnitts 21 (der das Sourcegebiet 12 von dem Driftgebiet 11 trennt) beträgt beispielsweise zwischen 1·1015 cm-3 und 5·1017 cm-3. Insbesondere beträgt eine maximale Dotierungskonzentration dieses ersten Bodygebietsabschnitts 21 oder eine durchschnittliche Dotierungskonzentration dieses Bodygebietsabschnitts zwischen 1·1015 cm-3 und 5·1017 cm-3. Die „durchschnittliche Dotierungskonzentration“ ist beispielsweise der Mittelwert der Dotierungskonzentration entlang eines Pfads, der sich in einer vertikalen Richtung des Halbleiterkörpers 100 von dem Sourcegebiet 12 durch den Bodygebietsabschnitt 21 zu dem Driftgebiet 11 erstreckt. Ein beispielhafter Pfad P ist in 2 gezeigt, welche nachfolgend ausführlicher erläutert wird.
  • Zum Zwecke der Erläuterung wird angenommen, dass das Transistorbauelement als IGBT implementiert ist. Der in den 1A-1C gezeigte IGBT kann wie ein herkömmlicher IGBT betrieben werden, indem eine Spannung zwischen die Kollektor- und Emitteranschlüsse C, E angelegt wird und indem ein geeignetes Steuerpotential an den Gateanschluss G angelegt wird. Der IGBT befindet sich im eingeschalteten Zustand, wenn an den Gateanschluss G ein Steuerpotential angelegt wird, das einen leitenden Kanal (Inversionskanal) in dem Bodygebiet 20 zwischen dem Sourcegebiet 12 und dem Driftgebiet 11 erzeugt. Bei einem IGBT, der mit einem Sourcegebiet 12 vom Typ n und einem Bodygebiet 20 vom Typ p implementiert ist, ist das Steuerpotential, das zum Einschalten des IGBTs an den Gateanschluss G angelegt werden muss, positiv relativ zum Sourcepotential (welches das elektrische Potential des Sourcegebiets 12 bzw. des Emitteranschlusses E ist). Der Strom, der im eingeschalteten Zustand durch den IGBT fließt, hängt ab von einer Laststreckenspannung, die zwischen den Kollektor- und Emitteranschlüssen C, E angelegt ist. Wenn sich der IGBT im eingeschalteten Zustand befindet und eine Laststreckenspannung angelegt ist, die einen pn-Übergang zwischen dem Draingebiet 25 und dem Driftgebiet 11 in Vorwärtsrichtung vorspannt, injiziert das Draingebiet 25 Ladungsträger vom ersten Typ in das Driftgebiet, und das Sourcegebiet 12 injiziert Ladungsträger vom zweiten Typ - durch den leitenden Kanal in dem Bodygebiet 20 - in das Driftgebiet 11.
  • Die Ladungsträger vom ersten Typ und die Ladungsträger vom zweiten Typ bilden ein Ladungsträgerplasma in dem Driftgebiet 11, wobei dieses Ladungsträgerplasma zu relativ geringen Leitungsverlusten des IGBTs führt. Die Ladungsträger des ersten Typs sind Löcher und die Ladungsträger des zweiten Typs sind Elektronen, wenn das Draingebiet 25 p-dotiert ist und das Sourcegebiet 12 n-dotiert ist.
  • Ein MOSFET kann im Wesentlichen auf dieselbe Weise betrieben werden, mit dem Unterschied, dass es sich bei einem MOSFET um ein unipolares Bauelement handelt, welches im eingeschalteten Zustand nur einen Ladungsträgertyp in dem Driftgebiet aufweist, nämlich Ladungsträger, die durch das Sourcegebiet 12 in da Driftgebiet 11 injiziert werden.
  • Die Leitungsverluste eines IGBTs hängen ab von der Sättigungsspannung VCEsat. Die Sättigungsspannung ist eine Spannung zwischen den Kollektor- und Emitteranschlüssen (Kollektor-Emitter-Spannung) bei einem typischen Strom (Nennstrom) im eingeschalteten Zustand des IGBTs. Die Sättigungsspannung VCEsat hängt hauptsächlich von einer Querschnittsfläche des Driftgebiets 11 in einer Schnittebene ab, die senkrecht zur Stromflussrichtung des IGBTs verläuft, sowie unterhalb der Gräben 3, 4. Bei dem in den 1A-1C gezeigten IGBT entspricht die Stromflussrichtung einer vertikalen Richtung des Halbleiterkörpers 100. Das heißt, die Stromflussrichtung ist eine Richtung senkrecht zu der Oberfläche 101 des Halbleiter-Mesagebiets. Die Querschnittsfläche des Driftgebiets 11 ist die Fläche des Driftgebiets 11 in einer Schnittebene, die parallel zu der Oberfläche 101 verläuft. Bei einem gegebenen Strom kann die Sättigungsspannung VCEsat dadurch verringert werden, dass der IGBT mit einer erhöhten Querschnittsfläche des Driftgebiets 11 ausgelegt wird.
  • Der IGBT kann als elektronischer Schalter zum Schalten eines Stroms eingesetzt werden, der durch eine Last fließt, die mit der Laststrecke des IGBTs (Kollektor-Emitter-Strecke) in Reihe geschaltet ist. In einer normalen Betriebsart ist der Strom durch den IGBT durch die Last bestimmt, wobei die Last und der IGBT so aneinander angepasst sein können, dass der Strom durch die Last niedriger ist als der Nennstrom des IGBTs, so dass die Laststreckenspannung des IGBTs im eingeschalteten Zustand unter der Sättigungsspannung VcEsat liegt.
  • Allerdings kann der Strom durch den IGBT im Fall eins Fehlers, wie beispielsweise eines Kurzschlusses in der Last, beträchtlich höher sein, als der Nennstrom. In diesem Fall kann die Kollektor-Emitter-Spannung über die Sättigungsspannung VCEsat ansteigen und der Strom durch den IGBT wird durch den IGBT bestimmt. Der maximale Strom, der durch den IGBT fließt, wird üblicherweise als Sättigungsstrom ICEsat bezeichnet. Dieser Sättigungsstrom wird hauptsächlich durch eine Kanalweite des IGBTs bestimmt. Die „Kanalweite“ ist die Weite eines leitenden Kanals, der durch die Gateelektrode 31 in dem Bodygebiet 20 zwischen dem Sourcegebiet 12 und dem Driftgebiet 11 erzeugt wird, wenn ein geeignetes Steuerpotential an die Gateelektrode 31 angelegt wird. Bei einem IGBT, der mehrere Sourcegebiete enthält (Ausgestaltungen solcher Bauelemente werden nachfolgend erläutert), ist die Kanalweite die Gesamtweite des leitenden Kanals zwischen den einzelnen Sourcegebieten 12 und dem Driftgebiet 11.
  • Bei einer Laststreckenspannung unterhalb der Sättigungsspannung VCEsat entspricht die Kanalweite im Wesentlichen einer Länge des Sourcegebiets 12 in der longitudinalen Richtung der Halbleiter-Mesagebiets. Dies wird ausführlicher unter Bezugnahme auf 2 erläutert, die eine vertikale Querschnittsansicht des Halbleiter-Mesagebiets in einer Schnittebene C-C nahe des Gatedielektrikums 32 zeigt. In 2 bezeichnet L die Länge des Sourcegebiets 12 in der lateralen Richtung des Halbleiter-Mesagebiets. Wie oben erläutert bestimmt bei niedrigen Laststreckenspannungen im Wesentlichen die Länge L des Sourcegebiets 12 die Kanalweite im eingeschalteten Zustand. In 2 zeigt C1 schematisch die Grenze des Kanalgebiets bei geringen Laststreckenspannungen, und W1 bezeichnet in diesem Fall die Kanalweite. Somit fließen bei geringen Laststreckenspannungen Ladungsträger vom zweiten Typ (welches Elektronen sind, wenn das Sourcegebiet 12 n-dotiert ist) in einem leitenden Kanal entlang des Gatedielektrikums 32 von dem Sourcegebiet 12 in das Driftgebiet 11, wobei sich der leitende Kanal im Wesentlich nur unterhalb des Sourcegebiets 12 befindet.
  • Allerdings kann sich der leitende Kanal entlang des Gatedielektrikums 32 bei Laststreckenspannungen, die beträchtlich höher sind als die Sättigungsspannung VCEsat, in der lateralen Richtung des Halbleiter-Mesagebiets bis in diejenigen Bereiche 22 des Bodygebiets 20 ausdehnen, die sich nicht direkt unterhalb des Sourcegebiets 12 befinden. Das heißt, das Kanalgebiet kann sich in einen Abschnitt 22 des Bodygebiets 20 ausdehnen, der in der longitudinalen Richtung des Halbleiter-Mesagebiets an den ersten Bodygebietsabschnitt 21 angrenzt, wenn keine geeigneten Maßnahmen ergriffen werden. Der Abschnitt 22, der in der longitudinalen Richtung des Halbleiter-Mesagebiets an den ersten Bodygebietsabschnitt 21 angrenzt, wird nachfolgend als zweiter Bodygebietsabschnitt 22 bezeichnet. Eine Ausdehnung des Kanalgebiets bei hohen Laststreckenspannungen führt zu einem Anstieg der Kanalweite und damit zu einem Anstieg des Sättigungsstroms ICEsat. Es ist daher wünschenswert, den leitenden Kanal im eingeschalteten Zustand des IGBTs auf den ersten Bodygebietsabschnitt 21 direkt unterhalb des Sourcegebiets 12 zu begrenzen, so dass die Kanalweite selbst bei hohen Laststreckenspannungen im Wesentlichen der Länge L des Sourcegebiets 12 entspricht, und der Sättigungsstrom ICEsat im Wesentlichen auf der Länge L des Sourcegebiets 12 basiert. Somit kann der Sättigungsstrom ICEsat durch eine geeignete Anpassung der Länge L des Sourcegebiets 12 angepasst werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung wird die Begrenzung des Kanals auf den ersten Bodygebietsabschnitt 21 dadurch erreicht, dass über dem zweiten Bodygebietsabschnitt 22 ein Oberflächengebiet 23 bereitgestellt wird. Das Oberflächengebiet 23 grenzt an die erste Oberfläche 101 an und besitzt eine Dotierungskonzentration, die wenigstens das Zehnfache der Dotierungskonzentration in dem ersten Bodygebietsabschnitt 21 beträgt, der das Sourcegebiet 12 von dem Driftgebiet 11 trennt. Gemäß einer Ausgestaltung beträgt eine minimale Dotierungskonzentration des Oberflächengebiets 23 zwischen 1·1018 cm-3 und 1·1020 cm-3. Die Dotierungskonzentration des zweiten Bodygebietsabschnitts 22 kann der Dotierungskonzentration des ersten Bodygebietsabschnitts 21 entsprechen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung erstreckt sich das Oberflächengebiet 23 weniger tief in den Halbleiterkörper 100 hinein als das Sourcegebiet 12. Gemäß einer Ausgestaltung beträgt eine Tiefe des Sourcegebiets 12 wenigstens das Zweifache der Tiefe des Oberflächengebiets 23. Gemäß einer Ausgestaltung beträgt eine Tiefe des Sourcegebiets 12 zwischen 300 Nanometern und 400 Nanometern, und eine Tiefe des Oberflächengebiets beträgt zwischen 150 Nanometern und 250 Nanometern.
  • Der oben genannte positive Effekt durch die Bereitstellung des Oberflächengebiets 23 kann 3 entnommen werden, die einen Kollektor-Emitter-Strom über der Kollektor-Emitter-Spannung von zwei IGBTs zeigt, die identische Typologien aufweisen und die sich nur dadurch unterscheiden, dass ein IGBT ein Oberflächengebiet aufweist, wie sie unter Bezugnahme auf die 1A-1C und 2 erläutert wurde, während bei dem anderen IGBT das stark dotierte Oberflächengebiet 23 weggelassen wurde, so dass ein Abschnitt des Bodygebiets an die Oberfläche 101 angrenzt, die eine Dotierungskonzentration aufweist, die im Wesentlichen der Dotierungskonzentration in dem ersten Bodygebietsabschnitt 21 entspricht. Bezug nehmend auf 3 weist der Emitter-Kollektor-Strom einen Bereich auf, in dem er, wenn die Kollektor-Emitter-Spannung ansteigt, ansteigt und dann in Sättigung geht, so dass er, wenn die Kollektor-Emitter-Spannung weiter ansteigt, nicht mehr wesentlich ansteigt. Bezug nehmend auf 3 ist der Sättigungsstrom des IGBTs ohne Oberflächengebiet 23 (siehe die Kurve 202) wesentlich höher als der Sättigungsstrom des IGBTs mit stärker dotiertem Oberflächengebiet 23 (siehe die Kurve 201). Der Grund liegt darin, dass das Oberflächengebiet 23 bei einem IGBT mit Oberflächengebiet 23 hilft, das Kanalgebiet auf den Bereich unterhalb des Sourcegebiets 12 zu begrenzen, so dass bei höheren Laststreckenspannungen kein Anstieg der Kanalweite auftritt und damit kein Anstieg des Sättigungsstroms ICEsat. Daher kann bei dem IGBT mit dem Oberflächengebiet 23 der Sättigungsstrom im Wesentlichen dadurch eingestellt werden, dass die Länge des Sourcegebiets 12 in der longitudinalen Richtung des Halbleiter-Mesagebiets geeignet eingestellt wird.
  • Bezug nehmend auf die 1A-1C weist der zweite Graben 4 eine weitere Elektrode 41 und ein weiteres Gatedielektrikum 42 auf. Das weitere Dielektrikum 42 isoliert die weitere Elektrode 41 elektrisch von dem Halbleiterkörper 100. Gemäß einer Ausgestaltung handelt es sich bei der weiteren Elektrode 41 um eine Feldelektrode, die elektrisch mit dem Emitteranschluss E verbunden ist. Diese Verbindung der Feldelektrode 41 mit dem Emitteranschluss E ist in 1A anhand durchgezogener Linien dargestellt. Gemäß einer anderen Ausgestaltung, welche in 1A anhand gepunkteter Linien dargestellt ist, stellt die weitere Elektrode 41 eine weitere Gateelektrode dar, und das weitere Dielektrikum 42 stellt ein weiteres Gatedielektrikum dar. In diesem Fall ist die weitere Elektrode 41 elektrisch mit dem Gateanschluss G des IGBTs verbunden. In diesem Fall gibt es im eingeschalteten Zustand des IGBTs leitende Kanäle entlang beider Seitenwände des Mesagebiets, nämlich entlang des Gatedielektrikums 32 in dem ersten Graben 3 und entlang des Gatedielektrikums 42 in dem zweiten Graben 4. Bei dieser Ausgestaltung entspricht die Kanalweite im Wesentlichen der Länge L des Sourcegebiets 12. Bei der zweiten Ausgestaltung entspricht die Kanalweite im Wesentlichen dem Zweifachen der Längen (= 2L) des Sourcegebiets 12.
  • 4 zeigt eine Ausgestaltung, wie das Bodygebiet 20 und das Sourcegebiet 12 mit dem Emitteranschluss E verbunden werden können. Bei dieser Ausgestaltung erstreckt sich ein dritter Graben an der Oberfläche 101 des Mesagebiets durch das Sourcegebiet 12 in das Bodygebiet 20. Eine Kontaktelektrode 51 ist in dem dritten Graben angeordnet und sie ist elektrisch mit dem Sourcegebiet 12 entlang der Seitenwände des dritten Grabens verbunden, und mit dem Bodygebiet 20 entlang der Seitenwände und dem Boden des dritten Grabens. Optional enthält das Bodygebiet 20 ein Kontaktgebiet 24, das höher dotiert ist als umgebende Gebiete des Bodygebiets 20 und die an die Kontaktelektrode 51 angrenzt. Die Dotierungskonzentration des Kontaktgebiets 24 beträgt beispielsweise zwischen 1·1019 cm-3 und 1·1021 cm-3.
  • In der longitudinalen Richtung des Halbleiter-Mesagebiets kann sich der dritte Graben mit der Kontaktelektrode 51 entlang der Länge des Halbleiter-Mesagebiets erstrecken. Dies ist in 5 veranschaulicht, welche eine Draufsicht auf den in 4 gezeigten IGBT darstellt.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung, die in 6 gezeigt ist, befindet sich der dritte Graben mit der Kontaktelektrode 51 im Wesentlichen in dem Sourcegebiet 12 und dem ersten Bodygebietsabschnitt 21, aber er erstreckt sich nicht in den zweiten Bodygebietsabschnitt 22 bzw. das Oberflächengebiet 23.
  • 7 zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht eines Abschnitts eines IGBTs, der mehrere Sourcegebiete 12 in einem Halbleiter-Mesagebiet enthält. In der longitudinalen Richtung des Halbleiter-Mesagebiets sind die einzelnen Sourcegebiete 12 durch die zweiten Bodygebietsabschnitte 22 bzw. das Oberflächengebiet 23 getrennt. Die Kanalweite des IGBTs kann dadurch eingestellt werden, dass die Längen der einzelnen Sourcegebiete 12 bzw. die Längen des Oberflächengebiets 23 geeignet eingestellt werden. Gemäß einer Ausgestaltung sind die Sourcegebiete 12 kürzer als die Oberflächengebiete 23. Gemäß einer Ausgestaltung liegt ein Verhältnis zwischen der Länge des Sourcegebiets 12 und der Länge einem benachbarten Oberflächengebiet 23 zwischen 1:0,5 und 1:20, insbesondere zwischen 1:2 und 1:10.
  • 8 zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht eines IGBTs gemäß einer weiteren Ausgestaltung. Bei dieser Ausgestaltung erstreckt sich das Driftgebiet 11 benachbart zu dem Bodygebiet 20 zu der Oberfläche des Halbleiter-Mesagebiets. In der longitudinalen Richtung des Halbleiter-Mesagebiets erstreckt sich das Oberflächengebiet 23 nicht zu dem Driftgebiet 11, sondern ist von dem Driftgebiet 11 durch einen Bodygebietsabschnitt getrennt, der niedriger dotiert ist als das Oberflächengebiet 23.
  • Wie oben erläutert, hängt der Sättigungsstrom ICEsat des IGBTs mit der wenigstens ein Oberflächengebiet 23 von der Länge des wenigstens einen Sourcegebiets 12 ab. Gemäß einer Ausgestaltung, die in 9 gezeigt ist, enthält der IGBT mehrere Halbleiter-Mesagebiete und mehrere Gräben mit Gateelektroden. 9 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht eines Abschnitts eines IGBTs, der mehrere Halbleiter-Mesagebiete enthält. 9 zeigt im Besonderen drei Halbleiter-Mesagebiete, wobei jedes Halbleiter-Mesagebiet an einer Seite an einen ersten Graben mit einer Gateelektrode 31 und einem Gateelektrodendielektrikum 32 angrenzt, und an der anderen Seite an einen zweiten Graben mit einer Feldelektrode 41, die mit dem Emitterknoten E verbunden ist, und einem Feldelektrodendielektrikum 42. Bei dieser Ausgestaltung ist die Gesamtkanalweite des IGBTs im Wesentlichen durch die Gesamtlänge der Sourcegebiete 12 in einem Halbleiter-Mesagebiet multipliziert mit der Anzahl der Halbleiter-Mesagebiete bestimmt. Bei dieser in 9 gezeigten Ausgestaltung enthält jedes Halbleiter-Mesagebiet eine Kontaktelektrode 51, die in dem betreffenden Halbleiter-Mesagebiet elektrisch mit dem Sourcegebiet 12 und dem Bodygebiet 20 verbunden ist. Bei dieser Ausgestaltung handelt es sich bei jedem der Halbleiter-Mesagebiete um ein aktives Halbleiter-Mesagebiet. Das heißt, im eingeschalteten Zustand des IGBTs gibt es in jedem Halbleiter-Mesagebiet wenigstens einen leitenden Kanal entlang des Gatedielektrikums 32.
  • 10 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht eines IGBTs, der aktive Halbleiter-Mesagebiete und inaktive Halbleiter-Mesagebiete enthält. Bei dieser Ausgestaltung sind vier zweite Gräben mit Feldelektroden 41 und Feldelektrodendielektrika 42 zwischen zwei Gräben mit Gateelektroden 31 und Gateelektrodendielektrika 32 vorhanden. Die Halbleiter-Mesagebiete, die an einen ersten Graben mit einer Gateelektrode 31 und einem Gateelektrodendielektrikum 32 an entgegengesetzten Seiten angrenzen, sind aktive Halbleiter-Mesagebiete, während jene Halbleiter-Mesagebiete zwischen zwei zweiten Gräben inaktive Halbleiter-Mesagebiete sind. Bei der in 10 gezeigten Ausgestaltung sind drei inaktive Halbleiter-Mesagebiete vorhanden, die zwischen zwei Paaren von aktiven Halbleiter-Mesagebieten angeordnet sind. Die inaktiven Halbleiter-Mesagebiete können ein Halbleitergebiet 21' vom ersten Leitfähigkeitstyp enthalten. Die Dotierung dieser Halbleitergebiete 21' kann der Dotierung des ersten Bodygebietsabschnitts 21 entsprechen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung sind die Halbleitergebiete 21' in den inaktiven Halbleiter-Mesagebiete floatend. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind diese Gebiete 21' mit dem Emitteranschluss E verbunden, so dass das elektrische Potential dieser Gebiete 21' im Wesentlichen dem elektrischen Potential des Emitteranschlusses E entspricht, und so, dass kein signifikanter Strom zwischen den Gebieten 21' und dem Emitteranschluss E fließen kann. Dies kann dadurch erreicht werden, dass ein hochohmiger Kontakt zwischen dem Emitteranschluss E und den Gebieten 21' vorgesehen ist, oder dadurch, dass ein Kontakt zwischen dem Emitteranschluss E und den Gebieten 21' vorgesehen ist, der im Vergleich zur Fläche der Gebiete 21' eine kleine Fläche besitzt.
  • Bei der in 10 gezeigten Ausgestaltung befindet sich ein aktives Halbleiter-Mesagebiet auf beiden Seiten eines ersten Grabens. Allerdings handelt es sich hierbei lediglich um ein Beispiel. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung befindet sich ein aktives Halbleiter-Mesagebiet nur zu einer Seite eines ersten Grabens mit einer Gateelektrode 31 und einem Gateelektrodendielektrikum 32 benachbart.
  • Der IGBT kann eine Vielzahl von Strukturen enthalten, die in 10 gezeigt sind, das heißt eine Vielzahl von Strukturen, einschließlich 2a-3i-2a-3i..., wobei 2a zwei benachbarte aktive (a) Halbleiter-Mesagebiete bezeichnet und wobei 3i drei benachbarte inaktive (i) Halbleiter-Mesagebiete bezeichnet. Im Allgemeinen enthält der IGBT eine Vielzahl von Strukturen einschließlich ka-hi-ka-hi..., wobei k die Anzahl benachbarter aktiver (a) Halbleiter-Mesagebiete bezeichnet, und wobei h die Anzahl benachbarter inaktiver (i) Halbleiter-Mesagebiete bezeichnet. Obwohl 10 die Elektroden 41 als mit dem Emitteranschluss E verbunden zeigt, ist es ebenso möglich, diese Elektroden 41 mit dem Gateanschluss G zu verbinden. Weiterhin ist es sogar möglich, einige der Elektroden 41 mit dem Emitteranschluss E zu verbinden, und die anderen dieser Elektroden 41 mit dem Gateanschluss G zu verbinden.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die unter Bezugnahme auf eine spezielle Figur erläuterten Merkmale mit Merkmalen von anderen Figuren kombiniert werden können, selbst in den Fällen, in denen dies nicht ausdrücklich erwähnt wurde. Ferner können die Verfahren der Erfindung entweder sämtlich durch Softwareimplementierungen erzielt werden, die geeignete Prozessoranweisungen verwenden, oder durch Hybridimplementierungen, die eine Kombination von Hardwarelogik und Softwarelogik verwenden, um die gleichen Ergebnisse zu erzielen.

Claims (20)

  1. Transistorbauelement, das aufweist: ein Halbleiter-Mesagebiet zwischen einem ersten Graben (3) und einem zweiten (4) Graben in einem Halbleiterkörper (100), wobei das Halbleiter-Mesagebiet eine erste Oberfläche (101) aufweist; in dem Halbleiter-Mesagebiet, ein Bodygebiet (20) von einem ersten Leitfähigkeitstyp und ein Sourcegebiet (12) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp; ein Driftgebiet (11) vom zweiten Leitfähigkeitstyp in dem Halbleiterkörper (100); eine in dem ersten Graben (3) benachbart zu dem Bodygebiet (20) angeordnete und durch ein Gatedielektrikum (32) von dem Bodygebiet (20) isolierte Gateelektrode (31); eine Kontaktelektrode (51), die sich von der Oberfläche (101) des Halbleiter-Mesagebiets durch das Sourcegebiet (12) in das Bodygebiet (20) hinein erstreckt; ein Kontaktgebiet (24) vom ersten Leitfähigkeitstyp in dem Bodygebiet (20), wobei das Kontaktgebiet eine höhere Dotierungskonzentration aufweist als jene Gebiete des Bodygebiets, die an das Kontaktgebiet angrenzen, wobei das Bodygebiet (20) das Sourcegebiet (12) von dem Driftgebiet (11) trennt und sich benachbart zum Sourcegebiet (12) zu der Oberfläche (101) des Halbleiter-Mesagebiets erstreckt, wobei das Bodygebiet (20) ein Oberflächengebiet (23) aufweist, das an die Oberfläche (101) des Halbleiter-Mesagebiets und den ersten Graben (3) angrenzt, und wobei das Oberflächengebiet (23) eine höhere Dotierungskonzentration aufweist als ein Abschnitt des Bodygebiets (20), der das Sourcegebiet (12) von dem Driftgebiet (11) trennt.
  2. Transistorbauelement nach Anspruch 1, das ferner aufweist: eine weitere Gateelektrode (41), die durch ein weiteres Gatedielektrikum (42) in dem zweiten Graben (4) von dem Bodygebiet (20) isoliert ist.
  3. Transistorbauelement nach Anspruch 1, das ferner aufweist: eine Feldelektrode (41), die in dem zweiten Graben (4) angeordnet ist und die durch ein Feldelektrodendielektrikum (42) von dem Halbleiterkörper isoliert ist, wobei die Feldelektrode (41) elektrisch mit dem Sourcegebiet (12) verbunden ist.
  4. Transistorbauelement nach einem der Ansprüche 1-3, wobei eine minimale Dotierungskonzentration des Oberflächengebiets (23) zumindest das 10-fache einer maximalen Dotierungskonzentration des Bodygebietsabschnitts beträgt, der das Sourcegebiet (12) von dem Driftgebiet (11) trennt.
  5. Transistorbauelement nach einem der Ansprüche 1-3, wobei eine minimale Dotierungskonzentration des Oberflächengebiets (23) zumindest das 10-fache einer durchschnittlichen Dotierungskonzentration des Bodygebietsabschnitts beträgt, der das Sourcegebiet (12) von dem Driftgebiet (11) trennt.
  6. Transistorbauelement nach einem der Ansprüche 1-3, wobei eine minimale Dotierungskonzentration des Oberflächengebiets (23) zwischen 1·1018 cm-3 und 1·1020 cm-3 beträgt.
  7. Transistorbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine maximale Dotierungskonzentration des Bodygebietsabschnitts, der das Sourcegebiet (12) von dem Driftgebiet (11) trennt, zwischen 1·1015 cm-3 und 5·17 cm-3 beträgt.
  8. Transistorbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich das Sourcegebiet (12) von der Oberfläche (101) tiefer in das Halbleiter-Mesagebiet hinein erstreckt, als das Oberflächengebiet (23).
  9. Transistorbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Tiefe des Oberflächengebiets (23) in einer vertikalen Richtung des Halbleiter-Mesagebiets zwischen 150 Nanometer und 250 Nanometer beträgt.
  10. Transistorbauelement nach Anspruch 8, wobei ein Verhältnis zwischen einer Tiefe des Sourcegebiets (12) und einer Tiefe des Oberflächengebiets (23) wenigstens 2 ist.
  11. Transistorbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Halbleiter-Mesagebiet mehrere Sourcegebiete (12) enthält, wobei die mehreren Sourcegebiete (12) in einer longitudinalen Richtung des Halbleiter-Mesagebiets voneinander beabstandet sind, und wobei zwischen jedem Paar von zwei benachbarten Sourcegebieten (12) jeweils ein Oberflächengebiet (23) angeordnet ist.
  12. Transistorbauelement, das aufweist: ein Halbleiter-Mesagebiet zwischen einem ersten Graben (3) und einem zweiten (4) Graben in einem Halbleiterkörper (100), wobei das Halbleiter-Mesagebiet eine erste Oberfläche (101) aufweist; in dem Halbleiter-Mesagebiet, ein Bodygebiet (20) von einem ersten Leitfähigkeitstyp und ein Sourcegebiet (12) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp; ein Driftgebiet (11) vom zweiten Leitfähigkeitstyp in dem Halbleiterkörper (100); eine in dem ersten Graben (3) benachbart zu dem Bodygebiet (20) angeordnete und durch ein Gatedielektrikum (32) von dem Bodygebiet (20) isolierte Gateelektrode (31); wenigstens ein weiteres Halbleiter-Mesagebiet, das von dem Halbleiter-Mesagebiet durch einen der ersten und zweiten Gräben (3, 4) getrennt ist und das zwischen dem einen der ersten und zweiten Gräben (3, 4) und einem weiteren Graben angeordnet ist, wobei das Bodygebiet (20) das Sourcegebiet (12) von dem Driftgebiet (11) trennt und sich benachbart zum Sourcegebiet (12) zu der Oberfläche (101) des Halbleiter-Mesagebiets erstreckt, wobei das Bodygebiet (20) ein Oberflächengebiet (23) aufweist, das an die Oberfläche (101) des Halbleiter-Mesagebiets und den ersten Graben (3) angrenzt, wobei das Oberflächengebiet (23) eine höhere Dotierungskonzentration aufweist als ein Abschnitt des Bodygebiets (20), der das Sourcegebiet (12) von dem Driftgebiet (11) trennt, und wobei das wenigstens eine weitere Halbleiter-Mesagebiet ein Halbleitergebiet (21') vom ersten Leitfähigkeitstyp aufweist.
  13. Transistorbauelement nach Anspruch 12, wobei das Halbleitergebiet (21') vom ersten Leitfähigkeitstyp floatend ist.
  14. Transistorbauelement nach Anspruch 12, wobei das Halbleitergebiet (21') vom ersten Leitfähigkeitstyp mit einem Anschluss gekoppelt ist, der an das Sourcegebiet (12) angeschlossen ist.
  15. Transistorbauelement nach Anspruch 12, das ferner aufweist: eine Feldelektrode (41), die in dem weiteren Graben angeordnet ist und die durch ein Feldelektrodendielektrikum (42) von dem Halbleiterkörper (100) isoliert ist, wobei die Feldelektrode (41) elektrisch an das Sourcegebiet (12) angeschlossen ist.
  16. Transistorbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich ein Abschnitt des Driftgebiets (11) benachbart zu dem Oberflächengebiet (23) zu der Oberfläche (101) des Halbleiter-Mesagebiets erstreckt.
  17. Transistorbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, das ferner aufweist: ein Draingebiet (25), das durch das Driftgebiet (11) von dem Bodygebiet (20) getrennt ist.
  18. Transistorbauelement nach Anspruch 17, bei dem das Draingebiet (25) vom ersten Leitfähigkeitstyp ist.
  19. Transistorbauelement nach Anspruch 18, das ferner aufweist: ein Halbleitergebiet (26) vom zweiten Leitfähigkeitstyp, das sich durch das Draingebiet (25) erstreckt.
  20. Transistorbauelement nach Anspruch 17, bei dem das Draingebiet vom zweiten Leitfähigkeitstyp ist.
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