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1. US20030047777 - Edge termination in a trench-gate MOSFET

Office
États-Unis d'Amérique
Numéro de la demande 10238795
Date de la demande 10.09.2002
Numéro de publication 20030047777
Date de publication 13.03.2003
Numéro de délivrance 6833583
Date de délivrance 21.12.2004
Type de publication B2
CIB
H01L 23/58
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
23Détails de dispositifs à semi-conducteurs ou d'autres dispositifs à l'état solide
58Dispositions électriques structurelles non prévues ailleurs pour dispositifs semi-conducteurs
H01L 29/76
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
66Types de dispositifs semi-conducteurs
68commandables par le seul courant électrique fourni ou par la seule tension appliquée, à une électrode qui ne transporte pas le courant à redresser, amplifier ou commuter
76Dispositifs unipolaires
H01L 21/02
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
H01L 29/94
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
66Types de dispositifs semi-conducteurs
86commandés uniquement par la variation du courant électrique fourni, ou uniquement par la tension électrique appliquée, à l'une ou plusieurs des électrodes transportant le courant à redresser, amplifier, faire osciller, ou commuter
92Condensateurs avec barrière de potentiel ou barrière de surface
94Dispositifs à métal-isolant-semi-conducteur, p.ex. MOS
H01L 21/336
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
04les dispositifs présentant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. une jonction PN, une région d'appauvrissement, ou une région de concentration de porteurs de charges
18les dispositifs ayant des corps semi-conducteurs comprenant des éléments du groupe IV de la classification périodique, ou des composés AIIIBV, avec ou sans impuretés, p.ex. des matériaux de dopage
334Procédés comportant plusieurs étapes pour la fabrication de dispositifs du type unipolaire
335Transistors à effet de champ
336à grille isolée
H01L 31/062
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
31Dispositifs à semi-conducteurs sensibles aux rayons infrarouges, à la lumière, au rayonnement électromagnétique d'ondes plus courtes, ou au rayonnement corpusculaire, et spécialement adaptés, soit comme convertisseurs de l'énergie dudit rayonnement en énergie électrique, soit comme dispositifs de commande de l'énergie électrique par ledit rayonnement; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives; Leurs détails
04adaptés comme dispositifs de conversion photovoltaïque
06caractérisés par au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface
062les barrières de potentiel étant uniquement du type métal-isolant-semi-conducteur
CPC
H01L 29/7813
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
66Types of semiconductor device ; ; Multistep manufacturing processes therefor
68controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
76Unipolar devices ; , e.g. field effect transistors
772Field effect transistors
78with field effect produced by an insulated gate
7801DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
7802Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors
7813with trench gate electrode, e.g. UMOS transistors
H01L 29/404
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
40Electrodes ; ; Multistep manufacturing processes therefor
402Field plates
404Multiple field plate structures
H01L 29/407
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
40Electrodes ; ; Multistep manufacturing processes therefor
402Field plates
407Recessed field plates, e.g. trench field plates, buried field plates
H01L 29/42368
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
40Electrodes ; ; Multistep manufacturing processes therefor
41characterised by their shape, relative sizes or dispositions
423not carrying the current to be rectified, amplified or switched
42312Gate electrodes for field effect devices
42316for field-effect transistors
4232with insulated gate
42364characterised by the insulating layer, e.g. thickness or uniformity
42368the thickness being non-uniform
H01L 29/4238
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
40Electrodes ; ; Multistep manufacturing processes therefor
41characterised by their shape, relative sizes or dispositions
423not carrying the current to be rectified, amplified or switched
42312Gate electrodes for field effect devices
42316for field-effect transistors
4232with insulated gate
42372characterised by the conducting layer, e.g. the length, the sectional shape or the lay-out
4238characterised by the surface lay-out
H01L 29/7811
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
66Types of semiconductor device ; ; Multistep manufacturing processes therefor
68controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
76Unipolar devices ; , e.g. field effect transistors
772Field effect transistors
78with field effect produced by an insulated gate
7801DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
7802Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors
7811with an edge termination structure
Déposants Koninklijke Philips Electronics N.V.
Inventeurs In't Zandt, Michael A. A.
Hijzen, Erwin A.
Hueting, Raymond J. E.
Mandataires Waxler, Aaron
Données relatives à la priorité 0122121 13.09.2001 GB
Titre
(EN) Edge termination in a trench-gate MOSFET
Abrégé
(EN)

To avoid premature breakdown at the edge of the active area of RESURF trench-gate MOS device, an edge field plate (24) can be placed with a connection to the gate and a second spaced field plate (24) in the same trench (12). The gate trench network (12) could be either formed by hexagon unit cells or by square unit cells. Since the RESURF condition requires a small cell pitch, self-aligned processing could be used.

Également publié en tant que