1985年 U-MOSFET　発明　（松下） 〜個別半導体・他〜

MOSFETは、入力インピーダンスが高く、熱暴走が起こり難いなどの特徴があり、大電力の高速スイッチング素子として期待された。しかし、バイポーラ素子に比べてオン抵抗が高いことが大きな課題であった。 パワーMOSFETは、単位面積当たりゲート幅を大きくするために縦型構造が採用され、当時はVMOSFET,　DMOSFET (Double Diffusion MOSFET)が開発されていた。松下電子の上田らは、リアクティブ・イオンビーム・エッチング（RIBE）をもちいて、シリコン基板にU溝（グルーブ）を形成し、グルーブの側面をMOSFETのチャネルにする、図1に示すような断面構造のMOSFETを考案した。図2、3に示すような電流通路モデルでオン抵抗を解析し、図4に示すように新構造が優れていることを示した。 上田らはこのMOSFETをRMOSFET（Rectangular-grooved MOSFET）と命名したが、世の中ではUMOSFETあるいはトレンチ・ゲート型MOSFETの名前が定着した。 　UMOSFETは、比較的低い耐圧（30-100V）のスイッチング素子として、PCの電源などに広く使われている。

図１　UMOSFETの断面構造(1)

図２　UMOSFETのオン抵抗の解析にもちいた電流通路のモデル(1)

図３　VMOSFET(a)　および　DMOSFET(ｂ)の電流通路モデル(1)

図４　UMOS（New type）, VMOS, DMOSFET　のオン抵抗比較図(1)

【参考文献】 （１）D. Ueda, H. Takagi, & G. Kano, “A new vertical power MOSFET structure with extremely reduced on-resistance” IEEE Trans. Electron Devices, vol. ED-32, pp. 2-6, (Jan. 1985) 【移動ページ】 個別半導体他/該当年代へ 【最終変更バージョン】 rev.000 2010/10/08