距離減去最小曲率半徑。在測(cè)量平面中場(chǎng)電極165的橫截面面積與晶體管單元TC的橫截面面積的比率是至多0.1或0.03。
[0060]在阻斷模式中,在場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160的垂直投影中在場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160和場(chǎng)阻止層128之間的半導(dǎo)體體積被耗盡。從這個(gè)體積耗盡的電荷載流子貢獻(xiàn)給限定輸出電容Cm的輸出電荷Qm。場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160的橫截面區(qū)的部分關(guān)于晶體管單元TC的總橫截面區(qū)越小,輸出電容Qm越小。減少的輸出電容減少開(kāi)關(guān)損耗并且使半導(dǎo)體器件適合于諸如開(kāi)關(guān)模式電源、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和DC到DC變換器的應(yīng)用。因?yàn)樵诘撞科矫鍮PL和場(chǎng)阻止層128之間的接連的部分CS中,由于摻雜劑從場(chǎng)阻止層128或接觸部分130向外擴(kuò)散,在漂移區(qū)121中的摻雜劑濃度可以相當(dāng)高,所以分配給在場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160的垂直投影中的半導(dǎo)體體積的移動(dòng)電荷載流子的貢獻(xiàn)是相當(dāng)高的。在其他方面,因?yàn)橥ㄟ^(guò)臺(tái)面區(qū)段TS的電流流動(dòng)在接連的區(qū)段CS中僅在相當(dāng)長(zhǎng)的路徑長(zhǎng)度處展開(kāi)并且因?yàn)楸入妼?dǎo)率由于高摻雜濃度而是低的,所以這些電荷載流子幾乎不對(duì)開(kāi)態(tài)電阻RDSon的減少作貢獻(xiàn)。
[0061]在場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160的垂直橫截面中的埋入的末端部分的輪廓線可以包含兩個(gè)四分之一圓(圓的四分之一)和在兩個(gè)四分之一圓之間的平行于第一表面101的區(qū)段,或形成半圓的兩個(gè)直接鄰接的四分之一圓使得場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160的埋入的末端部分是完整地圓形的。
[0062]此處和在下文中,術(shù)語(yǔ)四分之一圓、半圓、半球或半圓柱將被理解為目標(biāo)形狀和由于工藝變化而典型地偏離目標(biāo)形狀的實(shí)際結(jié)構(gòu)的近似。術(shù)語(yǔ)四分之一圓、半圓和半圓柱包含以不多于目標(biāo)形狀的半徑的30%例如至多20%偏離目標(biāo)形狀的形狀。
[0063]根據(jù)圖解的實(shí)施例,場(chǎng)電極165的埋入的尖端部分的輪廓線和場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160的埋入的末端部分的輪廓線兩者都是半圓。換言之,場(chǎng)電極165的埋入的尖端部分和場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160的埋入的末端部分是半球或以不多于半球的半徑的30%偏離半球形狀,使得場(chǎng)電介質(zhì)161具有沿著完整的底部部分的均勻的厚度。場(chǎng)電介質(zhì)161的均勻的厚度導(dǎo)致沿著場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160的均勾的場(chǎng)強(qiáng)度分布。場(chǎng)電極165和場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160的半球末端部分避免否則出現(xiàn)在場(chǎng)電介質(zhì)161的較薄區(qū)段處的場(chǎng)尖峰。
[0064]場(chǎng)電極165可以被電氣連接到第一負(fù)載電極320、到柵極電極155、到半導(dǎo)體器件500的另一個(gè)端子、到內(nèi)部或外部驅(qū)動(dòng)器電路的輸出,或可以浮置。場(chǎng)電極165也可以被分成不同的子電極,所述子電極可以彼此絕緣并且可以被耦合到同樣的或不同的電勢(shì)。
[0065]場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160允許漂移區(qū)121中的更高的摻雜劑濃度而沒(méi)有不利地影響半導(dǎo)體器件500的阻斷能力。與條形場(chǎng)電極相比較,針形場(chǎng)電極165增加針對(duì)漂移區(qū)121的可用的橫截面區(qū)并且因此減少開(kāi)態(tài)電阻RDSon。關(guān)于晶體管TC的總區(qū)的場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160的小的水平橫截面區(qū)減少有效輸出電容Cm。包含兩個(gè)四分之一圓的場(chǎng)電介質(zhì)161的輪廓線為場(chǎng)電介質(zhì)161提供均勾的厚度使得場(chǎng)尖峰能夠被避免。場(chǎng)電介質(zhì)161的半圓內(nèi)和外輪廓線最小化輸出電荷Qm。結(jié)果,半導(dǎo)體器件500表現(xiàn)低輸出電容Cm。
[0066]圖2A涉及圖1A到1C的晶體管單元TC被矩陣狀布置在等間隔的平行線和行中的實(shí)施例。
[0067]在圖2B中,在奇數(shù)線中的晶體管單元TC關(guān)于在偶數(shù)線中的晶體管單元TC被沿著線的方向以沿著所述線在鄰近的晶體管單元TC之間的中心到中心距離TD的一半TD/2移位。
[0068]進(jìn)一步的實(shí)施例的描述省略了關(guān)于圖1A到1C具體描述的元件的描述。
[0069]在圖3A到3B的半導(dǎo)體器件500中,柵極結(jié)構(gòu)150被分別形成在場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160和臺(tái)面區(qū)段TS之間。每個(gè)柵極結(jié)構(gòu)150可以基于與提供給有關(guān)場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160的溝槽相同的溝槽被形成,使得柵極結(jié)構(gòu)150的外輪廓被形成在場(chǎng)電介質(zhì)161的底部部分的垂直投影中,其中所述底部部分是面向背側(cè)的部分。柵極結(jié)構(gòu)160的外輪廓可以與場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160的底部部分的外輪廓近似齊平,其中例如柵極電介質(zhì)151可以以臺(tái)面區(qū)段TS為代價(jià)被生長(zhǎng)。
[0070]根據(jù)其他實(shí)施例,柵極結(jié)構(gòu)150可以被形成在鄰近的場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160所基于的溝槽之外。場(chǎng)電介質(zhì)161的部分161z將場(chǎng)和柵極電極165、155分離。與晶體管單元TC同心的輔助接觸結(jié)構(gòu)315b可以將場(chǎng)電極165與第一負(fù)載電極310電氣連接。根據(jù)其他實(shí)施例,層間電介質(zhì)210將第一負(fù)載電極310與場(chǎng)電極165絕緣并且場(chǎng)電極165可以被與柵極電極、半導(dǎo)體器件500的進(jìn)一步的端子、或內(nèi)部驅(qū)動(dòng)器電路的輸出電氣連接。替選地,場(chǎng)電極165可以浮置。
[0071]根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例,柵極和場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)150、160被沿著相同的垂直軸布置,其中柵極結(jié)構(gòu)150分別形成在第一表面101和場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160之間,并且其中柵極電極155可以被與場(chǎng)電極165電氣分離或被電氣連接到場(chǎng)電極165。對(duì)于這兩個(gè)不例,場(chǎng)電介質(zhì)161比柵極電介質(zhì)151厚。
[0072]如在圖4A中圖解的那樣,晶體管單元TC可以被矩陣狀布置在等間隔的平行線和行中。
[0073]在圖4B中,在奇數(shù)線中的晶體管單元TC關(guān)于在偶數(shù)線中的晶體管單元TC被沿著線方向以沿著所述線在鄰近的晶體管單元TC之間的中心到中心距離TD的一半TD/2移位。
[0074]圖5A的半導(dǎo)體器件500將針形場(chǎng)電極165與條形柵極結(jié)構(gòu)155和條形接觸結(jié)構(gòu)315結(jié)合。在圖解的實(shí)施例中的場(chǎng)電極165的埋入的尖端部分和場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160的埋入的末端部分的輪廓線分別包含兩個(gè)四分之一圓和平行于第一表面101的部分。根據(jù)其他實(shí)施例,場(chǎng)電極165的埋入的尖端部分以及場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160的埋入的末端部分的輪廓線是半圓并且場(chǎng)電極165的埋入的尖端部分以及場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160的埋入的末端部分是半球或以不多于半球的半徑的30%偏離半球形狀。關(guān)于場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160和場(chǎng)電極165的進(jìn)一步的細(xì)節(jié),參考圖1A到1C的具體描述。
[0075]圖5B的條形場(chǎng)電極165具有至多100 nm (例如至多50nm)的最大水平寬度wl用于減少9。%和Cm。水平寬度wl可以被限定在與條形場(chǎng)電極165的垂直的、輕微變尖的或輕微膨脹的側(cè)壁區(qū)段相交的測(cè)量平面中。測(cè)量平面處于到在場(chǎng)電極165的底部處的參考平面的一定距離,其中所述距離等于或大于在場(chǎng)電極165的側(cè)壁區(qū)段和沿著參考平面的場(chǎng)電極165的底部側(cè)之間的過(guò)渡區(qū)中的最小曲率半徑。
[0076]條形場(chǎng)電極160的垂直橫截面區(qū)的輪廓線可以分別包含兩個(gè)四分之一圓,其中平行于第一表面的水平輪廓線區(qū)段可以將兩個(gè)四分之一圓分離或其中兩個(gè)四分之一圓彼此直接鄰接以形成半圓。在后面的情況中,場(chǎng)電極165的埋入的尖端部分以及場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)160的埋入的末端部分是半圓柱或沿著徑向以半圓柱的曲率半徑的至多30%偏離半圓柱的形狀。半圓柱的末端面可以是圓形的或可以形成具有連接結(jié)構(gòu)的T形部分。等價(jià)的考慮應(yīng)用于具有形成嵌入臺(tái)面區(qū)段TS的柵格的場(chǎng)電極160的布局。
[0077]圖6涉及電子組件510,其可以是例如電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、開(kāi)關(guān)模式電源、開(kāi)關(guān)模式電源的初級(jí)、同步整流器、DC到AC變換器的初級(jí)、DC到AC變換器的次級(jí)、DC到DC變換器的初級(jí)或太陽(yáng)能功率變換器的一部分。
[0078]電子組件510可以包含如以上描述的兩個(gè)同樣的半導(dǎo)體器件500。半導(dǎo)體器件500可以是IGFET并且兩個(gè)半導(dǎo)體器件500的負(fù)載路徑被串聯(lián)電氣布置在第一供電端子A和第二供電端子B之間。供電端子A、B可以供應(yīng)DC (直流)電壓或AC (交流)電壓。在兩個(gè)半導(dǎo)體器件500之間的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)NN可以例如被電氣連接到可以是變壓器的繞組或電動(dòng)機(jī)繞組的電感性負(fù)載或電氣連接到電子電路的參考電勢(shì)。電子組件可以進(jìn)一步包含被配置成為交替地接通和關(guān)斷半導(dǎo)體器件500供應(yīng)控制信號(hào)的控制電路504和由控制電路504控制并且電氣連接到半導(dǎo)體器件500的柵極端子的柵極驅(qū)動(dòng)器502。
[0079]電子組件510可以是具有被電氣布置在半橋配置中的半導(dǎo)體器件500、被電氣連接到電動(dòng)機(jī)繞組的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)NN和供應(yīng)DC電壓的供電端子A、B的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0080]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,電子組件510可以是具有為電子電路510供應(yīng)輸入頻率的AC電壓的供電端子A、B的開(kāi)關(guān)模式電源的初級(jí)側(cè)級(jí)。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)NN被電氣連接到變壓器的初級(jí)繞組。
[0081]電子組件510可以是開(kāi)關(guān)模式電源的同步整流器,所述開(kāi)關(guān)模式電源具有被連接到變壓器的次級(jí)繞組的供電端子A、B和被電氣連接到在所述開(kāi)關(guān)模式電源的次級(jí)側(cè)處的電子電路的參考電勢(shì)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)NN。
[0082]根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例,電子組件510可以是DC到DC變換器的初級(jí)側(cè)級(jí),例如用于包含光伏電池的應(yīng)用的功率優(yōu)化器或微逆變器,其中供電端子A、B將DC電壓供應(yīng)到電子組件510并且網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)NN被電氣連接到電感性儲(chǔ)存元件。
[0083]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,電子組件510可以是DC到DC變換器的次級(jí)側(cè)級(jí),例如用于包含光伏電池的應(yīng)用的功率優(yōu)化器或微逆變器,其中電子電路510將輸出電壓供應(yīng)到供電端子A、B并且其中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)NN被電氣連接到電感性儲(chǔ)存元件。
[0084]圖7A涉及開(kāi)關(guān)模式電源591,其在初級(jí)側(cè)級(jí)511中以及在次級(jí)側(cè)處的同步整流器512中使用如以上描述的半導(dǎo)體器件500。