Browse Prior Art Database

Nadelfoermiger Bodyanschluss fuer einen lateralen PowerMOS

IP.com Disclosure Number: IPCOM000031458D
Published in the IP.com Journal: Volume 4 Issue 10 (2004-10-25)
Included in the Prior Art Database: 2004-Oct-25
Document File: 3 page(s) / 50K

Publishing Venue

Siemens

Related People

Juergen Carstens: CONTACT

Abstract

Fuer die Avalanchefestigkeit jedes Leistungstransistors ist ein niederohmiger Anschluss des Bodygebietes an den Sourcekontakt notwendig. Damit im Avalanchefall die in der Driftstrecke entstehenden Loecher ohne nennenswerten Spannungsabfall durch den Body abgefuehrt werden koennen, muss ein niederohmiger Strompfad durch das Bodygebiet selbst zur Verfuegung stehen. Anderenfalls fuehrt ein hoher Loecherstrom zum Zuenden des parasitaeren npn-Transistors (Source-Body-Drain/Driftstrecke). Bei einem PowerMOS mit planarer Zelle laesst sich dies durch oberflaechennahe hochdotierte p+-Gebiete relativ leicht realisieren. Bei einem lateralen PowerMOS mit einem Trenchgate muessen entsprechende p+-Gebiete dagegen ueber die ganze Tiefe des Gate-(Body-) Bereichs zur Verfuegung gestellt werden. In Abbildung 1 ist eine moegliche Implementierung dargestellt. Im Folgenden wird eine alternative Anordnung vorgeschlagen, bei der nadelfoermige, hochdotierte p+-Gebiete vertikal verteilt in lateraler Richtung zwischen Sourcekontakt und Driftstrecke eingebracht sind. Abbildung 2 zeigt eine Draufsicht einer moeglichen Ausfuehrungsform mit Seitenwandtrenchen. Die Gatebereiche sind als Trenche ausgefuehrt (in die Bildebene). Ebenso befinden sich die dunkelbraun dargestellten p++-Gebiete nicht nur an der Oberflaeche, sondern sind ueber die gesamte Tiefe der Gatetrenche verteilt. In Abbildung 3 ist ein Querschnitt der Anordnung aus einer anderen Perspektive dargestellt. Die Blickrichtung ist hier vom Drain in Richtung Source. In dieser Darstellung stehen die p++-Gebiete aus der Bildebene heraus. Im Falle eines hohen Loecherstroms durch Avalanchegeneration (und beim Kommutieren der Body-Diode) werden die Loecher von den p++-Nadeln eingefangen und niederohmig zum Source-Body-Kontakt abgeleitet. Die p++-Nadeln duerfen dabei auch bis zum Gate reichen. Dann faellt zwar ein Teil der Kanalweite weg, aber in vertikaler Richtung bleibt zwischen den p++-Gebieten genuegend Kanalweite erhalten.

This text was extracted from a PDF file.
At least one non-text object (such as an image or picture) has been suppressed.
This is the abbreviated version, containing approximately 52% of the total text.

Page 1 of 3

S

Nadelfoermiger Bodyanschluss fuer einen lateralen PowerMOS

Idee: Dr. Uwe Wahl, DE-Muenchen; Markus Schmitt, DE-Muenchen; Armin Willmeroth, DE-

Muenchen; Carolin Tolksdorf, DE-Muenchen

Fuer die Avalanchefestigkeit jedes Leistungstransistors ist ein niederohmiger Anschluss des Bodygebietes an den Sourcekontakt notwendig. Damit im Avalanchefall die in der Driftstrecke entstehenden Loecher ohne nennenswerten Spannungsabfall durch den Body abgefuehrt werden koennen, muss ein niederohmiger Strompfad durch das Bodygebiet selbst zur Verfuegung stehen. Anderenfalls fuehrt ein hoher Loecherstrom zum Zuenden des parasitaeren npn-Transistors (Source- Body-Drain/Driftstrecke). Bei einem PowerMOS mit planarer Zelle laesst sich dies durch oberflaechennahe hochdotierte p+-Gebiete relativ leicht realisieren. Bei einem lateralen PowerMOS mit einem Trenchgate muessen entsprechende p+-Gebiete dagegen ueber die ganze Tiefe des Gate- (Body-) Bereichs zur Verfuegung gestellt werden. In Abbildung 1 ist eine moegliche Implementierung dargestellt.

Im Folgenden wird eine alternative Anordnung vorgeschlagen, bei der nadelfoermige, hochdotierte p+- Gebiete vertikal verteilt in lateraler Richtung zwischen Sourcekontakt und Driftstrecke eingebracht sind. Abbildung 2 zeigt eine Draufsicht einer moeglichen Ausfuehrungsform mit Seitenwandtrenchen. Die Gatebereiche sind als Trenche ausgefuehrt (in die Bildebene). Ebenso befinden sich die dunkelbraun dargestellten p++-Gebiete nicht nur an der Oberflaeche, sondern sind ueber die gesamte Tiefe der Gatetrenche verteilt. In Abbildung 3 ist ein Querschnitt der Anordnung aus einer anderen Perspektive dargestellt. Die Blickrichtung ist hier vom Drain in Richtung Source. In dieser Darstellung stehen die p++-Gebiete aus der Bildebene heraus. Im Falle eines hohen Loecherstroms durch Avalanchegeneration (und beim Kommutieren der Body-Diode) werden die Loecher von den p++- Nadeln eingefangen und niederohmig zum Source-Body-Kontakt abgeleitet. Die p++-Nadeln duerf...