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Feldhohlraum-Trenchtransistor

IP.com Disclosure Number: IPCOM000010428D
Original Publication Date: 2002-Dec-25
Included in the Prior Art Database: 2002-Dec-25

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Bei der Entwicklung neuer DMOS-Leistungstransistoren (Diffusion Metal Oxide Semiconductor) spielt die Verringerung des spezifischen Einschaltwiderstandes eine grosse Rolle. Derzeitige Transistoren und insbesondere solche, die hoehere Spannungen (ca. 150-200V oder mehr) sperren sollen, besitzen ziemlich grosse Dimensionen (z.B. 3*10-6m Trenchweite bei Trenchtransistoren mit Feldplatte im Trench. Es existieren zwar Hohlraum-Transistorstrukturen bzw. Verfahren zu deren Herstellung und zum Verschliessen der Hohlraeume (Abbildung 1 links und mitte), wobei die Hohlraum-Trenches nur die Funktion besitzen, das Siliziumgebiet im Sperrfall lateral auszuraeumen. Jedoch wird die eigentliche Transistorfunktion durch einen zusaetzlichen planaren Transistor oder einen zusaetzlichen Trenchtransistor im Siliziumgebiet zwischen den Hohlraum-Trenches realisiert, so dass die Platzeinsparung durch die Verwendung der Hohlraumstrukturen zunichte gemacht wird und hoehere Kosten entstehen. Ein weiterer Ansatz ist der Feldplatten-Trenchtransistor, bei dem fuer die Feldplattendicke im Trench ein ueber 1*10-6m dickes FOX (field oxide) benoetigt wird. Deshalb wird ein Herstellungsprozess fuer einen Hohlraumtransistor (Abbildung 1 rechts) vorgeschlagen, mit dem Transistoren mit einem um den Faktor 3 bis 4 duenneren Hohlraum hergestellt werden. Dieser Faktor ergibt sich aus dem Verhaeltnis der Dielektrizitaetskonstanten fuer Siliziumoxid (3,9) und Vakuum/Luft (1). Das grundlegende Prinzip liegt in der Kombination folgender drei Aspekte: