JPH0447988B2 - - Google Patents

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JPH0447988B2
JPH0447988B2 JP57117303A JP11730382A JPH0447988B2 JP H0447988 B2 JPH0447988 B2 JP H0447988B2 JP 57117303 A JP57117303 A JP 57117303A JP 11730382 A JP11730382 A JP 11730382A JP H0447988 B2 JPH0447988 B2 JP H0447988B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は絶縁ゲート電界効果トランジスタ（以
下、MOSFETと記す）、とりわけ大電力用の縦
型MOSFETに関する。
MOSFETは多数キヤリア素子であるため、バ
イポーラ・トランジスタに比べて高速性であるな
どの優れた特長を有している。最近では電力用の
分野でもMOSFETの優位性が認められ、
MOSFETの大電力化が盛んに行われている。電
力用MOSFETはオン抵抗を小さくするために、
一般には第１図に示すような縦型構造が用いられ
てきた。第１図に示したＶ字形ゲートの作製は、
（100）面と（111）面のシリコンのエツチング速
度の差を用いた異方性エツチング法により行われ
ている。したがつて、チヤネル領域は＜111＞面
にできるので電子移動度が小さく、チヤネル抵抗
が増大し、この結果オン抵抗が大きくなる。
本発明は縦型MOSFETにおいて表面準位密度
が小さく、電子移動度の大きな（100）面と、等
価な面を用いる新しい構造を提供するものであ
る。すなわち、本発明の縦型構造電界効果トラン
ジスタは、（100）面を有するシリコン基板の表面
に、長手方向が＜110＞方向と45°の角度をなす矩
形状の凹部が形成され、前記矩形状の凹部の側面
をなす（010）または（001）面をチヤンネルとし
て用いるものである。
この構造によれば、パワーMOSFETのオン抵
抗をさらに小さくすることができる効果がある。
以下、本発明の縦型構造電界効果トランジスタ
の詳細について実施例を用いて説明する。
まず最初に、本発明の実施に必要な（100）面
をチヤネルとして用いるための技術について述べ
る。（100）面を有し、（110）面を方位規正面とす
るシリコン基板上で、第２図ａに示すように、＜
110＞方向と45°の角度をなす矩形状の凹部ｐを作
るようにエツチングを行う。ただし、シリコン・
エツチングは第２図ｂ（第２図ｂは第２図ａの凹
部ｐの拡大図である。）に示すように、（100）表
面に対して垂直にエツチングを行う。この時、直
方体にエツチングされた側面は、第２図ｂに示す
ようにそれぞれ（010）、（001）面となり、（100）
面と等価な面である。このように、シリコン基板
を垂直にエツチングするには、通常の反応性イオ
ン・エツチング法や反応性イオン・ビーム・エツ
チング法を用いる。
次に、実際にパワーMOSFETを作製する本発
明の実施例について述べる。第３図ａ〜ｄはパワ
ーMOSFET作製の工程図を示したものである。
まず（100）面を有する高濃度ｎ形基板５上に低
濃度ｎ形層４をエピタキシヤル成長した基板を用
いる。ｎ形層４の比抵抗ρと厚さｔはそれぞれ
1Ωcm、10μｍである。このエピタキシヤル基板に
通常のイオン注入法と熱拡散法を用いてｐ形層３
（不純物濃度は５×1017cm-3、深さは2μｍ）と高
濃度ｎ形層２（不純物濃度は１×1021cm-3、深さ
は0.5μｍ）を形成する。これらｐ形層３、ｎ形層
２はそれぞれチヤネル領域、ソース領域を形成す
る。次に、厚さ1μｍのフイールド酸化膜１を基
板全面に成長させ、通常のフオト・リソグラフイ
を用いてゲート領域の酸化膜を除去する（第３図
ａ参照）。
次に、先に述べたようにシリコン基板を表面に
対して垂直に、かつｐ形層３を貫通するまでエツ
チングする（第３図ｂ参照）。この時、エツチン
グ部の底面は（100）面で側面は、（010）と
（001）面である。
次に、第３図ｃに示したようにゲート酸化膜１
１を膜厚1000Åに成長させた後、表面凸部の高濃
度ｎ形層２に電極をつけるためのコンタクト窓を
開孔する。
最後にアルミ等の金属電極を蒸着、エツチング
して、第３図ｄに示したように、ソース電極９及
びゲート電極８を形成する。なお、ドレイン電極
は高濃度ｎ形基板５に電極形成して得る。
以上のようにして作製した本発明の縦型構造電
界効果トランジスタは、チヤネル部分が（100）
と等価な面を用いるため電子移動度が大きく、オ
ン時のチヤネル抵抗を低減することができる。こ
の結果、同電界効果トランジスタのオン抵抗を小
さくすることが可能となり、その工業的価値は極
めて大きい。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の縦型パワーMOSFETの断面
図、第２図ａ，ｂは本発明の縦型構造電界効果ト
ランジスタを実現する場合のシリコン基板平面上
での位置および矩形状の凹部を示す概要図、第３
図ａ〜ｄは本発明の実施例における絶縁ゲート電
界効果トランジスタを製造する工程を示す図であ
る。 １……熱酸化膜、２……高濃度ｎ形拡散領域、
３……ｐ形拡散領域、４……低濃度ｎ形エピタキ
シヤル層、５……高濃度ｎ形基板、６……ゲート
形成領域、７……ソース電極用コンタクト窓、８
……ゲート電極、９……ソース電極、１０……ド
レイン電極、１１……ゲート酸化膜。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ （100）面を有するシリコン基板の表面に、
    長手方向が＜110＞方向と45°の角度をなす矩形状
    の凹部が形成さ、れ前記矩形状の凹部の側面をな
    す（010）または（001）面をチヤンネルとして用
    いる縦型構造電界効果トランジスタ。
JP57117303A 1982-07-05 1982-07-05 縦型構造電界効果トランジスタ Granted JPS598375A (ja)

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DE3324017A DE3324017C2 (de) 1982-07-05 1983-07-04 Isolierschicht-Feldeffekt-Transistor
US07/982,068 US5883411A (en) 1982-07-05 1992-11-23 Vertical insulated gate FET

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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61199666A (ja) * 1985-03-01 1986-09-04 Hitachi Cable Ltd 電界効果トランジスタ
JPS62115775A (ja) * 1985-11-15 1987-05-27 Nec Corp 半導体装置
EP0550770B1 (en) * 1991-07-26 1997-11-12 Denso Corporation Method of producing vertical mosfets
US6015737A (en) * 1991-07-26 2000-01-18 Denso Corporation Production method of a vertical type MOSFET
US6603173B1 (en) 1991-07-26 2003-08-05 Denso Corporation Vertical type MOSFET
DE4342767A1 (de) * 1993-12-15 1995-06-22 Ant Nachrichtentech Verfahren zur Herstellung einer quaderförmigen Vertiefung zur Aufnahme eines Bauelementes in einer Trägerplatte
DE19611045C1 (de) * 1996-03-20 1997-05-22 Siemens Ag Durch Feldeffekt steuerbares Halbleiterbauelement
KR100304716B1 (ko) * 1997-09-10 2001-11-02 김덕중 모스컨트롤다이오드및그제조방법
DE19840032C1 (de) 1998-09-02 1999-11-18 Siemens Ag Halbleiterbauelement und Herstellungsverfahren dazu
DE60038605T2 (de) 1999-11-11 2009-05-28 Nxp B.V. Halbleiteranordnung mit einem feldeffekttransistor und verfahren zur herstellung
JP4363736B2 (ja) * 2000-03-01 2009-11-11 新電元工業株式会社 トランジスタ及びその製造方法
JP2003017698A (ja) * 2001-07-04 2003-01-17 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP4865166B2 (ja) * 2001-08-30 2012-02-01 新電元工業株式会社 トランジスタの製造方法、ダイオードの製造方法
DE10153315B4 (de) * 2001-10-29 2004-05-19 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauelement
US6825514B2 (en) * 2001-11-09 2004-11-30 Infineon Technologies Ag High-voltage semiconductor component
US6819089B2 (en) 2001-11-09 2004-11-16 Infineon Technologies Ag Power factor correction circuit with high-voltage semiconductor component
US7135718B2 (en) * 2002-02-20 2006-11-14 Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. Diode device and transistor device
US6920267B2 (en) * 2002-05-13 2005-07-19 Alps Electric Co., Ltd Optical coupling device and manufacturing method thereof
US6841825B2 (en) * 2002-06-05 2005-01-11 Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor device
JP3971670B2 (ja) * 2002-06-28 2007-09-05 新電元工業株式会社 半導体装置
JP5299373B2 (ja) * 2003-01-16 2013-09-25 富士電機株式会社 半導体素子
EP1708276A4 (en) * 2003-12-22 2008-04-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd VERTICAL GATE SEMICONDUCTOR ELEMENT AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
JP2006093430A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Nec Electronics Corp 半導体装置
JP2007019191A (ja) * 2005-07-06 2007-01-25 Fujitsu Ltd 半導体装置とその製造方法
JP2012069960A (ja) * 2011-10-17 2012-04-05 Shindengen Electric Mfg Co Ltd エピタキシャルシリコン成長方法
WO2014059080A1 (en) 2012-10-12 2014-04-17 Texas State University-San Marcos A vertically movable gate field effect transistor (vmgfet) on a silicon-on-insulator (soi) wafer and method of forming a vmgfet
US8912066B2 (en) 2013-03-15 2014-12-16 Globalfoundries Singapore Pte. Ltd. Lateral double-diffused high voltage device
CN108122969A (zh) * 2017-12-18 2018-06-05 广东美的制冷设备有限公司 绝缘栅双极晶体管、ipm模块及空调器

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1248051A (en) * 1968-03-01 1971-09-29 Post Office Method of making insulated gate field effect transistors
US3785886A (en) * 1971-02-22 1974-01-15 Ibm Semiconductor device fabrication utilizing <100> oriented substrate material
US4243997A (en) * 1976-03-25 1981-01-06 Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. Semiconductor device
US4070690A (en) * 1976-08-17 1978-01-24 Westinghouse Electric Corporation VMOS transistor
US4084175A (en) * 1976-09-30 1978-04-11 Research Corporation Double implanted planar mos device with v-groove and process of manufacture thereof
US4278987A (en) * 1977-10-17 1981-07-14 Hitachi, Ltd. Junction isolated IC with thick EPI portion having sides at least 20 degrees from (110) orientations
US4131496A (en) * 1977-12-15 1978-12-26 Rca Corp. Method of making silicon on sapphire field effect transistors with specifically aligned gates
NL7905402A (nl) * 1978-10-05 1980-04-09 American Micro Syst U-mos halfgeleiderinrichting.
US4374455A (en) * 1979-10-30 1983-02-22 Rca Corporation Method for manufacturing a vertical, grooved MOSFET
US4577208A (en) * 1982-09-23 1986-03-18 Eaton Corporation Bidirectional power FET with integral avalanche protection

Also Published As

Publication number Publication date
DE3324017A1 (de) 1984-01-05
US5883411A (en) 1999-03-16
JPS598375A (ja) 1984-01-17
DE3324017C2 (de) 1986-07-17

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