TWI456737B - 垂直式半導體元件及其製造方法 - Google Patents

垂直式半導體元件及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI456737B
TWI456737B TW101107259A TW101107259A TWI456737B TW I456737 B TWI456737 B TW I456737B TW 101107259 A TW101107259 A TW 101107259A TW 101107259 A TW101107259 A TW 101107259A TW I456737 B TWI456737 B TW I456737B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electrode
layer
region
conductivity type
type impurity
Prior art date
Application number
TW101107259A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201338130A (zh
Inventor
Chien Wei Chiu
Tsung Yi Huang
Original Assignee
Richtek Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Richtek Technology Corp filed Critical Richtek Technology Corp
Priority to TW101107259A priority Critical patent/TWI456737B/zh
Publication of TW201338130A publication Critical patent/TW201338130A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI456737B publication Critical patent/TWI456737B/zh

Links

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Claims (10)

  1. 一種垂直式半導體元件，包含：一絕緣基板，其具有一第一表面與一第二表面；位於該基板該第一表面與第二表面之間，貫穿該基板之複數導電栓，該複數導電栓形成一導電矩陣；一半導體層，形成於該第一表面上，其具有一第三表面與一第四表面，其中該第四表面面向該第一表面；一第一電極，形成於該第三表面上；以及一第二電極，形成於該第二表面上，用以電連接該導電矩陣。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之垂直式半導體元件，其中該基板包括一碳化矽(SiC)基板或一藍寶石(sapphire)基板。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之垂直式半導體元件，其中該半導體層包含一氮化鎵(gallium nitride,GaN)層，且該第一電極、該GaN層、該導電矩陣、與該第二電極形成一垂直式蕭特基位障二極體(Schottky barrier diode,SBD)。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之垂直式半導體元件，其中該半導體層包含：一具有第一導電型雜質摻雜之氮化鎵(gallium nitride,GaN)層；一具有第二導電型雜質摻雜之基極區，形成於該第三表面下之該GaN層中，且該基極區與該第一電極電連接；以及一具有第一導電型雜質摻雜之射極區，形成於該第三表面下之該基極區中，且該射極區與一形成於該第三表面上之第三電極電連接；其中，該第一電極、該半導體層、該第三電極、該導電 矩陣、與該第二電極形成一垂直式雙極接面電晶體(bipolar junction transistor,BJT)。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之垂直式半導體元件，其中該半導體層包含：一具有第一導電型雜質摻雜之氮化鎵(gallium nitride,GaN)層；一具有第二導電型雜質摻雜之本體區，形成於該第三表面下之該GaN層中，且該本體區與該第一電極電連接；一具有第一導電型雜質摻雜之射極區，形成於該第三表面下之該本體區中，且該射極區與該第一電極電連接；以及一具有第二導電型雜質摻雜之注入區，形成於該GaN層與該基板之間，並藉由該導電矩陣與該第二電極電連接；且該垂直式半導體元件更包含：一介電層，形成於該第三表面上；以及一閘極，形成於該介電層上，其中，該第一電極、該半導體層、該導電矩陣、該第二電極、該介電層、與該閘極形成一垂直式絕緣閘雙極性電晶體(insulated gate bipolar transistor,IGBT)。
  6. 一種垂直式半導體元件製造方法，包含：提供一絕緣基板，其具有一第一表面與一第二表面；形成一半導體層於該第一表面上，且該半導體層具有一第三表面與一第四表面，其中該第四表面面向該第一表面；形成一第一電極於該第三表面上；形成複數穿孔貫穿該基板，且該複數穿孔形成一穿孔矩陣；形成複數導電栓於該複數穿孔中，以形成一導電矩陣；以 及形成一第二電極於該第二表面上，用以電連接該導電矩陣。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之垂直式半導體元件製造方法，其中該基板包括一碳化矽(SiC)基板或一藍寶石(sapphire)基板。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之垂直式半導體元件製造方法，其中該形成該半導體層之步驟，包含形成一氮化鎵(gallium nitride,GaN)層，且該第一電極、該GaN層、該導電矩陣、與該第二電極形成一垂直式蕭特基位障二極體(Schottky barrier diode,SBD)。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之垂直式半導體元件製造方法，其中該形成該半導體層之步驟包含：形成一具有第一導電型雜質摻雜之氮化鎵(gallium nitride,GaN)層；於該第三表面下之該GaN層中，形成一具有第二導電型雜質摻雜之基極區，且該基極區與該第一電極電連接；以及於該第三表面下之該基極區中，形成一具有第一導電型雜質摻雜之射極區，且該射極區與一形成於該第三表面上之第三電極電連接；其中，該第一電極、該半導體層、該第三電極、該導電矩陣、與該第二電極形成一垂直式雙極接面電晶體(bipolar junction transistor,BJT)。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之垂直式半導體元件製造方法，其中該半導體層包括第一導電型雜質摻雜之氮化鎵(gallium nitride,GaN)層，且該形成該半導體層之步驟包含：形成該GaN層； 於該GaN層中，形成一具有第二導電型雜質摻雜之本體區，且該本體區與該第一電極電連接；於該本體區中，形成一具有第一導電型雜質摻雜之射極區，且該射極區與該第一電極電連接；以及於該GaN層與該基板之間，形成一具有第二導電型雜質摻雜之注入區，該注入區藉由該導電矩陣與該第二電極電連接；且該垂直式半導體元件製造方法更包含：形成一介電層於該第三表面上；以及形成一閘極於該介電層上，其中，該第一電極、該半導體層、該導電矩陣、該第二電極、該介電層、與該閘極形成一垂直式絕緣閘雙極性電晶體(insulated gate bipolar transistor,IGBT)。
TW101107259A 2012-03-05 2012-03-05 垂直式半導體元件及其製造方法 TWI456737B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101107259A TWI456737B (zh) 2012-03-05 2012-03-05 垂直式半導體元件及其製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101107259A TWI456737B (zh) 2012-03-05 2012-03-05 垂直式半導體元件及其製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201338130A TW201338130A (zh) 2013-09-16
TWI456737B true TWI456737B (zh) 2014-10-11

Family

ID=49628015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101107259A TWI456737B (zh) 2012-03-05 2012-03-05 垂直式半導體元件及其製造方法

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI456737B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI623967B (zh) * 2017-08-25 2018-05-11 世界先進積體電路股份有限公司 半導體裝置及其製造方法
US10032938B1 (en) 2017-10-03 2018-07-24 Vanguard International Semiconductor Corporation Semiconductor devices and methods for manufacturing the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030042525A1 (en) * 2001-08-29 2003-03-06 Masahiro Tanaka Semiconductor apparatus having vertical structure
US20080142837A1 (en) * 2006-11-09 2008-06-19 The Furukawa Electric Co., Ltd. Vertical type semiconductor device and manufacturing method of the device
TW201101482A (en) * 2009-05-11 2011-01-01 Sumitomo Electric Industries Insulating gate type bipolar transistor
US20110266683A1 (en) * 2010-04-30 2011-11-03 Tao Feng Stackable Power MOSFET, Power MOSFET Stack, and Process of Manufacture

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030042525A1 (en) * 2001-08-29 2003-03-06 Masahiro Tanaka Semiconductor apparatus having vertical structure
US20080142837A1 (en) * 2006-11-09 2008-06-19 The Furukawa Electric Co., Ltd. Vertical type semiconductor device and manufacturing method of the device
TW201101482A (en) * 2009-05-11 2011-01-01 Sumitomo Electric Industries Insulating gate type bipolar transistor
US20110266683A1 (en) * 2010-04-30 2011-11-03 Tao Feng Stackable Power MOSFET, Power MOSFET Stack, and Process of Manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
TW201338130A (zh) 2013-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6156015B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP6448865B1 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2016029710A5 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2013514632A5 (zh)
KR102100928B1 (ko) 고전자 이동도 트랜지스터
JP2018078177A (ja) ショットキーバリアダイオード及びこれを備える電子回路
JP2014096579A5 (zh)
US8629455B2 (en) Power semiconductor device
TW201946239A (zh) 具有最佳化場板設計的功率半導體裝置
JP5985105B2 (ja) 半導体装置
CN103636001A (zh) 无金的欧姆接触
JP6125420B2 (ja) 半導体装置
TWI624872B (zh) 氮化物半導體元件
JP2017139293A5 (zh)
JP2007527623A (ja) 相補的窒化膜トランジスタの垂直およびコモンドレイン
KR20130082307A (ko) 기판 구조체, 이로부터 제조된 반도체소자 및 그 제조방법
JP2020088155A5 (zh)
TWI456737B (zh) 垂直式半導體元件及其製造方法
JP2008112774A (ja) ワイドバンドギャップ半導体を用いた絶縁ゲート型半導体装置およびその製造方法
US20160380093A1 (en) Vertical semiconductor device and manufacturing method thereof
US9466552B2 (en) Vertical semiconductor device having a non-conductive substrate and a gallium nitride layer
TWI692039B (zh) 半導體裝置的製作方法
JP2016111084A (ja) 半導体装置とその製造方法
TWI717745B (zh) 半導體裝置
JP2016027675A5 (zh)