DE112021000892T5 - Halbleiterbauteil, ein dieses aufweisendes halbleitergehäuse, und verfahren zur herstellung eines halbleiterbauteils - Google Patents

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Abstract

Ein Halbleiterbauteil 1 weist ein Siliziumsubstrat 2, eine Driftschicht 4, die auf dem Siliziumsubstrat 2 angeordnet ist und aus einer Halbleiterschicht auf Basis von Galliumoxid hergestellt ist, und eine Pufferschicht 3 auf, die zwischen dem Siliziumsubstrat 2 und der Driftschicht 4 angeordnet ist. Bei der Pufferschicht 3 handelt es sich zum Beispiel um Aluminiumnitrid (AlN). Die Pufferschicht 3 ist zum Beispiel Galliumoxid (Ga2O3).

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halbleiterbauteil, wie eine Schottky-Sperrschichtdiode usw., ein Halbleitergehäuse, das dieses aufweist, und ein Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauteils. Allgemeiner Stand der Technik
  • Patentliteratur 1 offenbart eine Schottky-Sperrschichtdiode, die Galliumoxid (Ga2O3) verwendet. Bei der Schottky-Sperrschichtdiode, die in Patentliteratur 1 beschrieben ist, weist ein Halbleitersubstrat, das aus Galliumoxid hergestellt ist, eine Driftschicht, die auf dem Halbleitersubstrat ausgebildet ist und aus Galliumoxid besteht, eine Anodenelektrode, die in Schottky-Kontakt mit der Driftschicht steht, und eine Kathodenelektrode, die in ohmschem Kontakt mit dem Halbleitersubstrat steht, auf.
  • Zitierliste
  • Patentliteratur
  • Japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnr. 2019-179815
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Bei der Schottky-Sperrschichtdiode, die in der Patentliteratur 1 beschrieben ist, besteht das Problem, dass die Kosten hoch sind, weil als Halbleitersubstrat ein Galliumoxid-Substrat verwendet wird, das vergleichsweise teuer ist.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Halbleiterbauteil bereitzustellen, das einen Halbleiter auf Galliumoxid-Basis als Driftschicht aufweist und mit dem die Kosten reduziert werden können, sowie ein Halbleitergehäuse, das dasselbe aufweist, und ein Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauteils.
  • Lösung des Problems
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein Halbleiterbauteil bereit, das ein Siliziumsubstrat, eine Driftschicht, die auf dem Siliziumsubstrat angeordnet ist und aus einer Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis hergestellt ist, und eine Pufferschicht, die zwischen dem Siliziumsubstrat und der Driftschicht angeordnet ist, aufweist.
  • Mit der vorliegenden Anordnung können die Kosten reduziert werden, da das Siliziumsubstrat als Substrat verwendet wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Pufferschicht eine Kristallstruktur mit mindestens dreifacher Symmetrie in einer Ebene („in-plane three-fold symmetry“) auf.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis hergestellt aus einer (Inx1Ga1-x1) 2O3 (0 ≤ x1 < 1) Schicht oder einer (Alx2Ga1-x2) 2O3 (0 ≤ x2 < 1) Schicht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Pufferschicht auf einer (111)-Ebene des Siliziumsubstrats gebildet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Pufferschicht aus einem hexagonalen Kristallsystemmaterial mit einer (0001)-Ebene als Hauptoberfläche hergestellt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Pufferschicht aus einer AlN-Schicht hergestellt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Pufferschicht aus einem Material des kubischen Kristallsystems mit einer (111)-Ebene als Hauptoberfläche hergestellt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Pufferschicht aus einer AlAs-Schicht hergestellt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Driftschicht aus einer Ga2O3-Schicht hergestellt, die mit einer n-Typ-Verunreinigung dotiert ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die n-Typ-Verunreinigung Silizium oder Zinn.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Driftschicht aus einer nicht dotierten Ga2O3-Schicht hergestellt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Driftschicht aus einer ersten Schicht, die auf der Pufferschicht ausgebildet ist, und einer zweiten Schicht, die auf der ersten Schicht ausgebildet ist, hergestellt, wobei die erste Schicht aus einer Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis besteht, die mit einer n-Typ-Verunreinigung dotiert ist, und die zweite Schicht aus einer nicht dotierten Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis hergestellt ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die erste Schicht aus einer Ga2O3-Schicht hergestellt, die mit einer n-Typ-Verunreinigung dotiert ist, und die zweite Schicht ist aus einer nicht-dotierten Ga2O3-Schicht hergestellt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die n-Typ-Verunreinigung Silizium oder Zinn und die Konzentration der n-Typ-Verunreinigung beträgt nicht weniger als 1×1018 cm-3 und nicht mehr als 1×1020 cm-3.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind ferner ein Graben, der durch Ausbilden eines Grabens von einer Rückfläche des Siliziumsubstrats in Richtung einer Rückfläche der Driftschicht gebildet wird und die Rückfläche der Driftschicht erreicht, wenn er das Siliziumsubstrat und die Pufferschicht durchdringt, ein ohmsches Metall, das auf einer inneren Fläche des Grabens gebildet wird und in ohmschem Kontakt mit der Rückfläche der Driftschicht steht, und ein Schottky-Metall, das in Schottky-Kontakt mit einer Vorderfläche der Driftschicht steht, vorhanden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind ferner ein Graben, der in dem Siliziumsubstrat durch Ausbilden eines Grabens von einer Rückfläche des Siliziumsubstrats in Richtung einer Vorderfläche des Substrats gebildet wird, ein ohmsches Metall, das auf einer inneren Fläche des Grabens gebildet wird und in ohmschem Kontakt mit der Pufferschicht steht, und ein Schottky-Metall, das in Schottky-Kontakt mit einer Vorderfläche der Driftschicht steht, vorhanden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind ferner ein erstes Elektrodenmetall, das auf das Schottky-Metall laminiert ist, und ein zweites Elektrodenmetall, das auf der Innenseite des Grabens so ausgebildet ist, dass es in Kontakt mit dem ohmschen Metall steht, vorhanden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das zweite Elektrodenmetall einen herausgeführten Abschnitt auf, der von einem Öffnungsende des Grabens entlang der Rückfläche des Siliziumsubstrats herausgeführt ist und einen gesamten Bereich der Rückfläche des Substrats abdeckt.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein Halbleitergehäuse bereit, das das Halbleiterbauteil, einen ersten Anschluss („Terminal“), der mit dem ersten Elektrodenmetall des Halbleiterbauteils über einen Bonding-Draht elektrisch verbunden ist, einen zweiten Anschluss („Terminal“), an den das Halbleiterbauteil diebondiert ist und der mit dem zweiten Elektrodenmetall elektrisch verbunden ist, und ein Dichtungsharz aufweist, das das Halbleiterbauteil, den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss versiegelt.
  • Mit der vorliegenden Anordnung kann ein Halbleitergehäuse erhalten werden, mit dem die Kosten reduziert werden können, da ein Siliziumsubstrat als Substrat der Halbleiterbauteile verwendet werden kann.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils bereit, das einen Schritt der Bildung einer Pufferschicht auf einer Vorderfläche eines Siliziumsubstrats, einen Schritt der Bildung einer Driftschicht, die aus einer Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis hergestellt ist, auf einer Vorderfläche der Pufferschicht, einen Schritt der Bildung eines Schottky-Metalls, das in Schottky-Kontakt mit einer Vorderfläche der Driftschicht steht, aufweist, einen Schritt des Ausbildens eines Grabens von einer Rückfläche des Siliziumsubstrats in Richtung einer Rückfläche der Driftschicht, um einen Graben zu bilden, der durch einen Laminatkörper des Siliziumsubstrats und der Pufferschicht hindurchdringt und die Rückfläche der Driftschicht erreicht, und einen Schritt der Bildung eines ohmschen Metalls auf einer inneren Oberfläche des Grabens und der Rückfläche des Siliziumsubstrats, welches in ohmschem Kontakt mit der hinteren Oberfläche der Driftschicht steht.
  • Mit dem vorliegenden Verfahren kann eine Halbleiterbauteil hergestellt werden, mit dem die Kosten reduziert werden können.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauteils vor, das einen Schritt der Bildung einer Pufferschicht auf einer Vorderfläche eines Siliziumsubstrats, einen Schritt zur Bildung einer Driftschicht, die aus einer Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis hergestellt ist, auf einer Vorderfläche der Pufferschicht aufweist, einen Schritt der Bildung eines Schottky-Metalls, das in Schottky-Kontakt mit einer Vorderfläche der Driftschicht steht, einen Schritt des Ausbildens eines Grabens von einer Rückfläche des Siliziumsubstrats zu einer Vorderfläche des Siliziumsubstrats, um einen Graben in dem Siliziumsubstrat auszubilden, und einen Schritt der Bildung eines ohmschen Metalls, das in ohmschem Kontakt mit der Pufferschicht steht, auf einer inneren Fläche des Grabens und der Rückfläche des Siliziumsubstrats.
  • Mit dem vorliegenden Verfahren kann eine Halbleiterbauteil hergestellt werden, mit dem die Kosten reduziert werden können.
  • Die vorgenannten sowie weitere Gegenstände, Merkmale und Wirkungen der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich gemacht.
  • Figurenliste
    • [1] 1 ist die allgemeine Anordnung eines Halbleitergehäuses gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • [2] 2 ist eine schematische Draufsicht zur Beschreibung der Anordnung eines Halbleiterbauteils gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • [3] 3 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie III-III von 2.
    • [4A] 4A ist eine Schnittansicht eines Abschnitts eines Herstellungsprozesses des in 1 und
    • 2 gezeigten Halbleiterbauteils und ist eine Schnittansicht, die einer Schnittebene von 3 entspricht.
    • [4B] 4B ist eine Schnittansicht eines Schritts, der auf den von 4A folgt.
    • [4C] 4C ist eine Schnittansicht eines Schritts, der auf die Stufe von 4B folgt.
    • [4D] 4D ist eine Schnittansicht eines Schritts, der auf die Stufe von 4C folgt.
    • [4E] 4E ist eine Schnittansicht eines Schritts, der auf die Stufe von 4D folgt.
    • [4F] 4F ist eine Schnittansicht eines Schritts, der auf die Stufe von 4E folgt.
    • [4G] 4G ist eine Schnittansicht eines Schritts, der auf diejenige von 4F folgt.
    • [5] 5 ist eine schematische Schnittansicht zur Beschreibung der Anordnung eines Halbleiterbauteils gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ist eine Schnittansicht entsprechend der Schnittebene von 3.
    • [6] 6 ist eine schematische Schnittansicht zur Beschreibung der Anordnung einer Halbleiterbauteil gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ist eine Schnittansicht, die der Schnittebene von 3 entspricht.
    • [7] 7 ist eine schematische Draufsicht zur Beschreibung der Anordnung eines Halbleiterbauteils gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • [8] 8 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII von 7.
    • [9A] 9A ist eine Schnittansicht eines Abschnitts eines Herstellungsprozesses des in 7 und
    • 8 dargestellten Halbleiterbauteils und ist eine Schnittansicht, die einer Schnittebene von 8 entspricht.
    • [9B] 9B ist eine Schnittansicht eines Schritts, der auf den von 9A folgt.
    • [10] 10 ist eine schematische Schnittansicht zur Beschreibung der Anordnung eines Halbleiterbauteils gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ist eine Schnittansicht, die der Schnittebene von 8 entspricht.
    • [11 ist eine schematische Schnittansicht zur Beschreibung der Anordnung eines Halbleiterbauteils gemäß einer sechsten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ist eine Schnittdarstellung, die der Schnittebene von 8 entspricht.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • 1 ist die allgemeine Anordnung eines Halbleitergehäuses gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Das Halbleitergehäuse 101 weist eine Harzgehäuse 102 von flacher Rechteck-Parallelepiped-Form und einen Anodenanschluss 103 und einen Kathodenanschluss 104 auf, die in dem Harzgehäuse 102 versiegelt sind.
  • Die beiden Anschlüsse 103 und 104 sind aus Metallplatten hergestellt, die in vorgegebenen Formen geformt sind. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist der Kathodenanschluss 104 zu einer Form ausgebildet, die eine Insel 105 mit quadratischer Form und einen Anschlussabschnitt 106 mit länglicher rechteckiger Form aufweist, der sich geradlinig von einer Seite der Insel 105 erstreckt. Der Anodenanschluss 103 hat im Wesentlichen die gleiche Form wie der Anschlussabschnitt 106 des Kathodenanschlusses 104 und ist in einem Zustand angeordnet, in dem er parallel zum Anschlussabschnitt 106 des Kathodenanschlusses 104 verläuft.
  • Ein nachfolgend beschriebenes Halbleiterbauteil 1 (Schottky-Sperrschichtdiode) (siehe 2 und 3) ist auf einem zentralen Abschnitt der Insel 105 aufgebracht/diegebondet. Die Insel 105 ist von unten mit einer Kathodenelektrode 6 (siehe 3) des Halbleiterbauteils 1 verbunden.
  • Der Anodenanschluss 103 ist über einen Bonding-Draht 107 mit einer Anodenelektrode 14 des Halbleiterbauteils 1 verbunden. Bei dem Halbleiterbauteil 1 kann es sich um eine der nachfolgend beschriebenen Halbleiterbauteile 1A bis 1E handeln.
  • 2 ist eine schematische Draufsicht zur Beschreibung der Anordnung eines Halbleiterbauteils gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie III-III von 2. In 3 ist jedoch der Einfachheit halber das Verhältnis des Durchmessers jedes Grabens zu einer Breite des Halbleiterbauteils größer als das tatsächliche Verhältnis dargestellt. Daher ist in 3 die Anzahl der Gräben extrem geringer als in Wirklichkeit gezeichnet.
  • Das Halbleiterbauteil 1 ist eine Schottky-Sperrschichtdiode. Das Halbleiterbauteil 1 ist z.B. in der Draufsicht zu einem viereckigen Chip geformt, wie in 2 dargestellt. Die Länge jeder der vier Seiten des Halbleiterbauteils 1 in der Draufsicht beträgt z. B. etwa mehrere mm. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform beträgt die Länge jeder der vier Seiten des Halbleiterbauteils 1 in Draufsicht etwa 1 mm (1000 µm).
  • Das Halbleiterbauteil 1 weist ein Silizium (Si)-Substrat 2 auf, das eine Vorderfläche 2a und eine Rückfläche 2b hat. Ferner weist das Halbleiterbauteil 1 eine Pufferschicht 3 auf, die auf der Vorderfläche 2a des Siliziumsubstrats 2 ausgebildet ist und eine Vorderfläche 3a und eine Rückfläche 3b aufweist. Ferner weist das Halbleiterbauteil 1 eine Driftschicht 4 auf, die auf der Vorderfläche 3a der Pufferschicht 3 ausgebildet ist und eine Vorderfläche 4a und eine Rückfläche 4b aufweist. Die Driftschicht 4 ist aus einer Halbleiterschicht auf Galliumoxid (Ga2O3)-Basis hergestellt.
  • Das Siliziumsubstrat 2 ist aus Silizium vom n-Typ hergestellt. Die Konzentration von n-Typ-Verunreinigungen im Siliziumsubstrat 2 kann zum Beispiel ungefähr 1×1018 cm-3 bis 1×1021 cm-3 betragen. Die Hauptflächen (die Vorderfläche 2a und die Rückfläche 2b) des Siliziumsubstrats 2 sind (111)-Ebenen. Die Dicke des Siliziumsubstrats 2 beträgt zum Beispiel etwa 50 µm bis 700 µm. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform beträgt die Dicke des Siliziumsubstrats 2 etwa 100 µm.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Pufferschicht 3 aus Aluminiumnitrid (AlN) hergestellt, das eine Kristallstruktur mit sechsfacher Symmetrie in einer Ebene aufweist. Die Hauptflächen (Vorderfläche 3a und Rückfläche 3b) der Pufferschicht 3, die aus Aluminiumnitrid hergestellt ist, sind (0001)-Ebenen. Das heißt, bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird als Pufferschicht 3 ein hexagonales Kristallsystemmaterial mit (0001)-Ebenen als Hauptflächen verwendet. Die Dicke der Pufferschicht 3 beträgt z. B. etwa 100 nm bis 200 nm. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Dicke der Pufferschicht 3 etwa 160 nm.
  • Der Grund, warum die Pufferschicht 3 vorgesehen ist, ist der folgende. Das heißt, wenn die Driftschicht 4, die aus einer Halbleiterschicht auf Galliumoxid (Ga2O3) -Basis hergestellt ist, direkt auf dem Siliziumsubstrat 2 gebildet wird, kann keine Driftschicht 4 von hoher Qualität erhalten werden, da eine eutektische Reaktion des Siliziums des Siliziumsubstrats 2 und des Galliums der Driftschicht 4 stattfindet. Daher ist die Pufferschicht 3 zwischen dem Siliziumsubstrat 2 und der Driftschicht 4 vorgesehen, um die Reaktion (Mischkristallbildung) zwischen dem Silizium des Siliziumsubstrats 2 und dem Galliumoxid der Driftschicht 4 zu unterdrücken.
  • Eine Vielzahl von Gräben 5, die durch Ausbildung von Gräben von der Rückfläche 2b des Siliziumsubstrats 2 in Richtung der Rückfläche 4b der Driftschicht 4 gebildet werden und die Rückfläche 4b der Driftschicht 4 erreichen, wenn sie das Siliziumsubstrat 2 und die Pufferschicht 3 durchdringen, werden in dem Laminatkörper des Siliziumsubstrats 2 und der Pufferschicht 3 gebildet. Die Gräben 5 werden gebildet, um den spezifischen Widerstand von der Vorderfläche 2a des Siliziumsubstrats 2 zur Rückfläche 2b des Siliziumsubstrats 2 zu verringern. Der Grund, warum der spezifische Widerstand des Siliziumsubstrats 2 verringert werden kann, wird im Folgenden erläutert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Bodenflächen der Gräben 5 von der Rückfläche 4b der Driftschicht 4 gebildet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein seitlicher Querschnitt jedes Grabens 5 kreisförmig. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Durchmesser des Grabens 5 etwa 10 µm.
  • Die Vielzahl der Gräben 5 sind in der Draufsicht in einem Gitter angeordnet. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Vielzahl der Gräben 5 in Draufsicht in einer Matrix angeordnet. Der Abstand zwischen zwei Gräben 5, die in Zeilen- oder Spaltenrichtung benachbart sind, beträgt etwa 10 µm. Die Vielzahl der Gräben 5 kann stattdessen in der Draufsicht in einer versetzten bzw. gestaffelten Anordnung vorgesehen sein.
  • Die Form des seitlichen Querchnitts jedes Grabens 5 ist willkürlich und kann eine elliptische Form oder eine polygonale Form haben. Auch eine Größe des seitlichen Querschnitts (Fläche des seitlichen Querschnitts) des Grabens 5 und der Abstand zwischen zwei benachbarten Gräben 5 kann beliebig gewählt werden.
  • Ein ohmsches Metall 7, das in ohmschem Kontakt mit der Rückfläche 4b der Driftschicht 4 steht, ist auf ganzen bzw. gesamten Bereichen der inneren Flächen (Bodenflächen und seitliche Flächen) der Gräben 5 und auf einem ganzen Bereich der Rückfläche 2b des Siliziumsubstrats 2 ausgebildet. Das ohmsche Metall 7 ist aus einem Metall (z. B. Titan (Ti), Indium (In) usw.) hergestellt, das in ohmschem Kontakt mit einem Halbleiter auf n-Typ-Galliumoxid-Basis steht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das ohmsche Metall 7 aus Titan (Ti) hergestellt. Die Dicke des ohmschen Metalls 7 beträgt z.B. etwa 0,3 nm bis 300 nm.
  • Außerdem ist innerhalb der Gräben 5 ein Elektrodenmetall 8 eingebettet, das von dem ohmschen Metall 7 umgeben ist. Das Elektrodenmetall 8 ist aus Kupfer (Cu), Gold (Au), etc. hergestellt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Elektrodenmetall 8 aus Kupfer (Cu) hergestellt. Das Elektrodenmetall 8 weist eingebettete Abschnitte 8A innerhalb der Gräben 5 und einen herausgeführten Abschnitt 8B auf, der entlang der Rückfläche 2b des Siliziumsubstrats 2 von den Öffnungsenden der Gräben 5 nach außerhalb der Gräben 5 herausgeführt wird. Der herausgeführten Abschnitt 8B wird gleichmäßig aus den jeweiligen Gräben 5 herausgeführt und deckt die gesamte Rückfläche 2b des Siliziumsubstrats 2 ab. Eine Rückfläche des Elektrodenmetalls 8 (Rückfläche des herausgeführten Abschnitts 8B) ist flächig über die gesamte Fläche ausgebildet.
  • Dabei muss das Elektrodenmetall 8 nicht vollständig innerhalb der Gräben 5 eingebettet sein. In diesem Fall muss die Rückfläche des Elektrodenmetalls 8 nicht flach sein.
  • Die Kathodenelektrode 6 wird durch das ohmsche Metall 7 und das Elektrodenmetall 8 angeordnet bzw. ausgebildet. Das heißt, bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kathodenelektrode 6 eine mehrschichtige Struktur (bei dieser bevorzugten Ausführungsform eine zweischichtige Struktur) aus dem ohmschen Metall 7, das mit dem Siliziumsubstrat 2 verbunden ist, und dem Elektrodenmetall 8, das auf das ohmsche Metall 7 laminiert ist, auf.
  • Bereiche der Rückfläche 4b der Driftschicht 4, die den Bodenflächen der Gräben 5 entsprechen, sind durch das ohmsche Metall 7 der Kathodenelektrode 6 abgedeckt. Mit anderen Worten, die Bereiche der Rückfläche 4b der Driftschicht 4, die den Bodenflächen der Gräben 5 entsprechen, stehen in Kontakt mit dem ohmschen Metall 7 (Kathodenelektrode 6). Der Bereich der Rückfläche 4b der Driftschicht 4 abgesehen von dem obigen (der Bereich, in dem die Gräben 5 in Draufsicht nicht ausgebildet sind) steht in Kontakt mit der Vorderfläche 3a der Pufferschicht 3.
  • Die Driftschicht 4 ist aus einer Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis hergestellt, wie einer (Inx1Ga1-x1) 2O3 (0 ≤ ×1 < 1) -Schicht oder einer (Alx2Ga1-x2) 2O3 (0 ≤ x2 < 1) -Schicht, usw. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Driftschicht 4 aus einer Galliumoxid (Ga2O3)-Schicht hergestellt, die eine n-Typ-Verunreinigung enthält. In dieser Beschreibung ist mit Ga2O3 β-Ga2O3 gemeint. Als n-Typ-Verunreinigung wird Silizium (Si), Zinn (Sn), etc. verwendet. Bei einer Ausführungsform ist die n-Typ-Verunreinigung Silizium (Si).
  • Die Dicke der Driftschicht 4 beträgt zum Beispiel etwa 100 nm bis 300 nm. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Dicke der Driftschicht 4 etwa 200 nm. Die Driftschicht 4 kann stattdessen aus einer nicht dotierten Galliumoxid-Schicht (Ga2O3) hergestellt sein. In diesem Fall muss die Driftschicht 4, die als Film auf der Pufferschicht 3 gebildet wird, keine Ausrichtung in der Ebene haben. Mit anderen Worten, die Ausrichtung der Driftschicht 4 in der Ebene kann eine einzige Ausrichtung sein, muss es aber nicht.
  • Ein feldisolierender Film 11, der aus Siliziumnitrid (SiN) hergestellt ist, wird auf der Vorderfläche 4a der Driftschicht 4 gebildet. Die Dicke des feldisolierenden Films 11 beträgt beispielsweise nicht weniger als 100 nm und liegt vorzugsweise bei etwa 700 nm bis 4000 nm. Der feldisolierende Film 11 kann stattdessen aus einem anderen isolierenden Material wie Siliziumoxid (SiO2) usw. hergestellt sein.
  • In dem feldisolierenden Film 11 ist eine Öffnung 12 ausgebildet, die einen zentralen Abschnitt der Driftschicht 4 freilegt. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Öffnung 12 in der Draufsicht kreisförmig. Außerdem beträgt bei einer bevorzugten Ausführungsform ein Durchmesser der Öffnung 12 etwa 400 µm. Die Anodenelektrode 14 ist auf dem feldisolierenden Film 11 ausgebildet.
  • Die Anodenelektrode 14 füllt das Innere der Öffnung 12 des feldisolierenden Films 11 vollständig aus und erstreckt sich als Flansch zur Außenseite der Öffnung 12, so dass sie einen Umfangsrand-Abschnitt 13 der Öffnung 12 in dem feldisolierenden Film 11 von oben abdeckt. Das heißt, der Umfangsrand-Abschnitt 13 der Öffnung 12 im feldisolierenden Film 11 wird sowohl von der oberen als auch von der unteren Seite über seinen gesamten Umfang von der Driftschicht 4 und der Anodenelektrode 14 eingeschlossen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat die Anodenelektrode 14 in der Draufsicht eine kreisförmige Form. Auch beträgt bei dieser bevorzugten Ausführungsform ein Durchmesser der Anodenelektrode 14 etwa 800 µm.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Anodenelektrode 14 eine Mehrschichtstruktur (bei dieser bevorzugten Ausführungsform eine Zweischichtstruktur) aus einem Schottky-Metall 15, das mit der Driftschicht 4 innerhalb der Öffnung 12 des feldisolierenden Films 11 verbunden ist, und einem Elektrodenmetall 16 auf, das auf das Schottky-Metall 15 laminiert ist.
  • Das Schottky-Metall 15 ist aus einem Metall hergestellt, das einen Schottky-Übergang durch Verbindung mit einer Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis bildet. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist das Schottky-Metall 15 aus Nickel (Ni) hergestellt. Das Schottky-Metall 15, das mit der Driftschicht 4 verbunden ist, bildet eine Schottky-Barriere (Potenzialbarriere) mit der Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis, die die Driftschicht 4 bildet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt eine Dicke des Schottky-Metalls 15 zum Beispiel etwa 0,02 µm bis 0,20 µm.
  • In der Anodenelektrode 14 ist das Elektrodenmetall 16 ein Abschnitt, der an einer vordersten Fläche des Halbleiterbauteils 1 freiliegt und mit dem ein Bonding-Draht usw. verbunden ist. Das Elektrodenmetall 16 besteht z.B. aus Kupfer (Cu), Gold (Au), usw. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Elektrodenmetall 16 aus Kupfer (Cu) hergestellt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Dicke des Elektrodenmetalls 16 größer als die des Schottky-Metalls 15 und beträgt beispielsweise etwa 0,5 µm bis 5,0 µm.
  • Außerdem wird ein Bereich der Vorderfläche der Drift-Schicht 4, in dem das Schottky-Metall 15 in Schottky-Kontakt mit der Vorderfläche der Drift-Schicht 4 steht, manchmal als aktiver Bereich bezeichnet, und ein den aktiven Bereich umgebender Bereich wird manchmal als äußerer Umgebungsbereich bezeichnet.
  • 4A bis 4G sind Schnittansichten eines Beispiels eines Herstellungsprozesses des Halbleiterbauteils 1 und sind Schnittansichten, die einer Schnittebene von 3 entsprechen.
  • Ein n-Typ Siliziumwafer (nicht gezeigt) wird als Basissubstrat des Siliziumsubstrats 2 vorbereitet. Eine Vielzahl von Elementbereichen (Schottky-Sperrschichtdiode), die einer Vielzahl von Halbleiterbauteilen (Schottky-Sperrschichtdioden) 1 entsprechen, werden in einer Matrix auf einer Vorderfläche des Siliziumwafers angeordnet und gesetzt. Zwischen benachbarten Elementbereichen sind Grenzbereiche (Ritzrahmen) vorgesehen. Bei den Grenzbereichen handelt es sich um bandförmige Bereiche mit einer im Wesentlichen fixierten Breite, die sich in zwei orthogonalen Richtungen erstrecken und in einem Gitter ausgebildet werden. Die Vielzahl von Halbleiterbauteilen 1 wird durch Zerschneiden des Siliziumwafers entlang der Grenzbereiche erhalten, nachdem die erforderlichen Schritte auf dem Siliziumwafer ausgeführt wurden. Dass die Vielzahl von Halbleiterbauteilen auf diese Weise aus dem n-Typ-Siliziumwafer gewonnen wird, gilt auch für andere bevorzugte Ausführungsformen, die im Folgenden beschrieben werden.
  • Zunächst wird, wie in 4A gezeigt, die Pufferschicht 3, die aus Aluminiumnitrid (AlN) hergestellt ist, auf der Vorderfläche 2a des n-Typ-Siliziumsubstrats (n-Typ-Siliziumwafer) 2 aufgewachsen, zum Beispiel durch ein MOCVD-Verfahren (metallorganische chemische Gasphasenabscheidung). Die Driftschicht 4, die aus Galliumoxid (Ga2O3) hergestellt ist, das mit der n-Typ-Verunreinigung dotiert ist, wird dann auf der Vorderfläche 3a der Pufferschicht 3 gebildet, z. B. durch Hydrid-Dampf-Epitaxie (HVPE).
  • Als nächstes wird, wie in 4B gezeigt, der feldisolierende Film 11, der aus Siliziumnitrid (SiN) hergestellt ist, auf der Vorderfläche 4a der Driftschicht 4 gebildet.
  • Als Nächstes wird, wie in 4C gezeigt, der feldisolierende Film 11 unter Verwendung eines durch Photolithographie hergestellten, nicht-dargestellten Resistmusters als Maske geätzt, um die Öffnung 12 zu bilden, die den zentralen Abschnitt (aktiven Bereich) der Driftschicht 4 freilegt.
  • Als nächstes wird, wie in 4D gezeigt, eine Materialschicht 21 aus dem Schottky-Metall 15 auf den Vorderflächen der Driftschicht 4 und dem feldisolierenden Film 11 gebildet, beispielsweise durch ein SputterVerfahren. Bei der Materialschicht 21 handelt es sich zum Beispiel um eine Nickel (Ni)-Schicht. Danach wird auf der Materialschicht 21 eine Kupfer-Keim(„Seed“)-Schicht gebildet, z. B. durch ein Aufdampfverfahren, und danach wird Kupfer (Cu) als Film auf der Kupferkeimschicht durch ein Plattierungsverfahren gebildet. Dadurch wird ein Materialfilm 22 des Elektrodenmetalls 16 auf dem Materialfilm 21 gebildet.
  • Als nächstes wird, wie in 4E gezeigt, der Materialfilm 22 durch Photolithographie und Ätzen strukturiert, um das Elektrodenmetall 16 zu bilden. Anschließend wird die Materialschicht 21 strukturiert, um das Schottky-Metall 15 zu bilden. Das Schottky-Metall 15 wird so geformt, dass es die gesamte Vorderfläche 4a der Driftschicht 4 innerhalb der Öffnung 12 abdeckt. Die Anodenelektrode 14, die aus dem Schottky-Metall 15 und dem Elektrodenmetall 16 hergestellt ist, wird dadurch gebildet.
  • Als nächstes werden, wie in 4F gezeigt, die Vielzahl von Gräben 5, die sich von der Rückfläche 2b des Siliziumsubstrats 2 bis zur Rückfläche 4b der Driftschicht 4 erstrecken, in dem Laminatkörper des Siliziumsubstrats 2 und der Pufferschicht 3 durch Photolithographie und Ätzen gebildet.
  • Als nächstes wird, wie in 4G gezeigt, das ohmsche Metall 7 gebildet, indem eine Schicht aus Titan (Ti) auf den Innenflächen der Gräben 5 und der Rückseite 2b des Siliziumsubstrats 2 gebildet wird, beispielsweise durch ein Sputterverfahren.
  • Schließlich wird eine Kupferplattierungs-Keimschicht auf dem ohmschen Metall 7 gebildet, zum Beispiel durch ein Aufdampfverfahren, und danach wird Kupfer (Cu) als Film auf der Kupferplattierungs-Keimschicht durch ein Plattierungsverfahren gebildet. Dadurch wird Kupfer (Cu), das Material des Elektrodenmetalls 8, innerhalb der Gräben 5 eingebettet. Das Elektrodenmetall 8, das aus den eingebetteten Abschnitten 8A und dem herausgeführten Abschnitt 8B hergestellt ist, wird dadurch gebildet. Dadurch wird die Kathodenelektrode 6, die aus dem ohmschen Metall 7 und dem Elektrodenmetall 8 hergestellt ist, gebildet und das Halbleiterbauteil 1, wie es in 1 und 2 gezeigt ist, erhalten.
  • Bei dem Halbleiterbauteil 1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform wird die Driftschicht 4, die auf Galliumoxid basiert, auf der Vorderfläche 2a des Siliziumsubstrats 2 über die Pufferschicht 3, die aus Aluminiumnitrid (AlN) hergestellt ist, gebildet, und daher kann die Driftschicht 4 von hoher Qualität, die auf Galliumoxid basiert, auf das Siliziumsubstrat 2 laminiert werden. Das Silizium-Substrat 2 ist im Vergleich zu einem Saphir-Substrat oder einem Galliumoxid-Substrat kostengünstig und daher kann das Halbleiterbauteil (Schottky-Sperrschichtdiode) 1, die kostengünstig ist, erhalten werden.
  • Außerdem werden bei dem Halbleiterbauteil 1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform die Vielzahl von Gräben 5, die das Siliziumsubstrat 2 und die Pufferschicht 3 durchdringen, gebildet, und die Metalle (ohmsches Metall 7 und Elektrodenmetall 8) mit geringerem Widerstand als das Siliziumsubstrat 2 werden innerhalb der Gräben 5 bereitgestellt. Dadurch kann der spezifische Widerstand von der Vorderfläche 2a des Siliziumsubstrats 2 bis zur Rückfläche 2b des Siliziumsubstrats 2 verringert werden. Mit anderen Worten, bei dem Halbleiterbauteil 1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform werden Abschnitte des Siliziumsubstrats 2 entfernt, die Metalle mit geringerem Widerstand als Silizium werden an den entfernten Abschnitten vorgesehen, und daher kann der Widerstand von der Vorderfläche 2a des Siliziumsubstrats 2 bis zur Rückfläche 2b des Siliziumsubstrats 2 verringert werden. Auf diese Weise kann eine Verringerung des Widerstands des Halbleiterbauteils 1 erreicht werden.
  • 5 ist eine schematische Schnittansicht zur Beschreibung der Anordnung eines Halbleiterbauteils gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ist eine Schnittansicht, die der Schnittebene von 3 entspricht. In 5 sind die Abschnitte, die den entsprechenden Abschnitten in 3 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in 3. Auch eine Draufsicht auf das Halbleiterbauteil 1A gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform ist die gleiche wie die Draufsicht (2) auf das Halbleiterbauteil 1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform.
  • Das Halbleiterbauteil 1A gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Halbleiterbauteil 1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform dadurch, dass die Driftschicht 4 eine zweischichtige Struktur aufweist.
  • In dem Halbleiterbauteil 1A gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform ist die Driftschicht 4 aus einer ersten Driftschicht 41 hergestellt, die eine auf der Pufferschicht 3 gebildete untere Schicht ist, und einer zweiten Driftschicht 42, die eine auf die erste Driftschicht 41 laminierte obere Schicht ist. Die erste Driftschicht 41 ist aus einer Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis hergestellt, die mit einer n-Typ-Verunreinigung dotiert ist. Als Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis wird beispielsweise eine (Inx1Ga1-x1) 2O3 (0 ≤ ×1 < 1) -Schicht oder (Alx2Ga1-x2) 2O3 (0 ≤ x2 < 1) verwendet.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Driftschicht 41 aus einer mit der n-Typ-Verunreinigung dotierten Galliumoxid (Ga2O3) -Schicht hergestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die n-Typ-Verunreinigung auch Silizium (Si). Die Konzentration der n-Typ-Verunreinigung beträgt etwa 1×1018 cm-3 bis 1×1020 cm-3. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Konzentration der n-Typ-Verunreinigung etwa 1×1019 cm-3. Die Schichtdicke der ersten Driftschicht 41 beträgt etwa 200 nm. Die n-Typ-Verunreinigung kann stattdessen auch Zinn (Sn) sein.
  • Die zweite Driftschicht 42 ist aus einer nicht dotierten Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis hergestellt. Als Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis wird beispielsweise eine (Inx1Ga1-x1) 2O3 (0 ≤ x1 < 1) -Schicht oder (Alx2Ga1-x2) 2O3 (0 ≤ x2 < 1) verwendet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Driftschicht 42 aus einer nicht dotierten Galliumoxid (Ga2O3) -Schicht hergestellt. Eine Schichtdicke der zweiten Driftschicht 42 beträgt etwa 200 nm.
  • Auch mit dem Halbleiterbauteil 1A gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform werden die gleichen Effekte erzielt wie mit dem Halbleiterbauteil 1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform.
  • 6 ist eine schematische Schnittansicht zur Beschreibung der Anordnung eines Halbleiterbauteils gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ist eine Schnittansicht, die der Schnittebene von 3 entspricht. In 6 sind die Abschnitte, die den jeweiligen Abschnitten in 3 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in 3. Auch eine Draufsicht auf das Halbleiterbauteil 1B gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform ist die gleiche wie die Draufsicht (2) auf das Halbleiterbauteil 1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform.
  • Das Halbleiterbauteil 1B gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Halbleiterbauteil 1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform in einer Tiefe der Gräben 5 und dem Material der Pufferschicht 3.
  • In dem Halbleiterbauteil 1B gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform ist die Pufferschicht 3 aus Aluminiumarsenid (AlAs) hergestellt, das eine Kristallstruktur mit dreifacher Symmetrie in einer Ebene aufweist. Die Hauptflächen (Vorderfläche 3a und Rückfläche 3b) der aus AlAs hergestellten Pufferschicht 3 sind (111)-Ebenen. Das heißt, bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird als Pufferschicht 3 ein kubisch kristallines Material mit (111)-Ebenen als Hauptflächen verwendet. Auch kubisches AlN, C (Diamant) oder anderes kubisches Kristallmaterial kann stattdessen als Pufferschicht 3 verwendet werden.
  • In dem Halbleiterbauteil 1B gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform dringen die Gräben 5 nicht in ein Inneres der Pufferschicht 3 ein. Insbesondere werden die Gräben 5 in dem Siliziumsubstrat 2 durch Ausbildung von Gräben von der Rückfläche 2b des Siliziumsubstrats 2 in Richtung der Vorderfläche 2a des Siliziumsubstrats 2 gebildet. Außerdem durchdringen die Gräben 5 das Siliziumsubstrat 2 und erreichen die Rückfläche 3b der Pufferschicht 3. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform werden die Bodenflächen der Gräben 5 von der Rückfläche 3b der Pufferschicht 3 gebildet.
  • Wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform wird das ohmsche Metall 7 auf den Innenflächen der Gräben 5 und der Rückfläche 2b des Siliziumsubstrats 2 gebildet. In dem Halbleiterbauteil 1B gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform steht das ohmsche Metall 7 jedoch in ohmschem Kontakt mit der Rückfläche 3b der Pufferschicht 3. Wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform ist auch auf innerhalb der Gräben 5 das Elektrodenmetall 8 so eingebettet, dass es von dem ohmschen Metall 7 umgeben ist. Die Kathodenelektrode 6, die aus dem ohmschen Metall 7 und dem Elektrodenmetall 8 hergestellt ist, wird dadurch gebildet.
  • Daher sind in dem Halbleiterbauteil 1B gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform die Bereiche der Rückfläche 3b der Pufferschicht 3, die den Bodenflächen der Gräben 5 entsprechen, durch das ohmsche Metall 7 der Kathodenelektrode 6 abgedeckt. Mit anderen Worten, die Bereiche der Rückfläche 3b der Pufferschicht 3, die den Bodenflächen der Gräben 5 entsprechen, stehen in Kontakt mit dem ohmschen Metall 7. Der Bereich der Rückfläche der Pufferschicht 3 steht darüber hinaus in Kontakt mit der Vorderfläche 2a des Siliziumsubstrats 2. Eine Gesamtheit der Rückfläche 4b der Driftschicht 4 steht in Kontakt mit der Vorderfläche 3a der Pufferschicht 3.
  • Auch mit dem Halbleiterbauteil 1B gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform werden die gleichen Effekte erzielt wie mit dem Halbleiterbauteil 1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform.
  • Bei dem Halbleiterbauteil 1B gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform kann die Driftschicht 4 wie bei dem Halbleiterbauteil 1A gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform als zweischichtige Struktur angeordnet sein.
  • 7 ist eine schamtische Draufsicht zur Beschreibung der Anordnung eines Halbleiterbauteils gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 8 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII von 7. In 7 sind die Abschnitte, die den entsprechenden Abschnitten in 2 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in 2. In 8 sind die Abschnitte, die den jeweiligen Abschnitten in 3 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen wie in 3 gekennzeichnet.
  • Das Halbleiterbauteil 1C gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Halbleiterbauteil 1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform durch die Form des Grabens 5.
  • Insbesondere ist nur ein einziger Graben 5 ausgebildet. Der einzelne Graben 5 wird im Laminatkörper des Siliziumsubstrats 2 und der Pufferschicht 3 durch Ausbildung von Gräben von einem zentralen Abschnitt der Rückfläche 2b des Siliziumsubstrats 2 in Richtung der Rückfläche 4b der Driftschicht 4 gebildet. Auch der Graben 5 erreicht die Rückfläche 4b der Driftschicht 4, wenn er durch das Siliziumsubstrat 2 und die Pufferschicht 3 dringt. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird die Bodenfläche des Grabens 5 von der Rückfläche 4b der Driftschicht 4 gebildet.
  • In der Draufsicht hat der Graben 5 eine kreisförmige Form, die konzentrisch zu der Öffnung 12 ist und deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Öffnung 12. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Durchmesser der Öffnung 12 etwa 400 µm, der Durchmesser der Anodenelektrode 14 etwa 800 µm und der Durchmesser des Grabens 5 etwa 600 µm.
  • Wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform ist das ohmsche Metall 7, das in ohmschem Kontakt mit der Rückfläche 4b der Driftschicht 4 steht, auf den gesamten Bereichen der Innenflächen (Bodenfläche und seitliche Fläche) des Grabens 5 und auf dem gesamten Bereich der Rückfläche 2b des Siliziumsubstrats 2 ausgebildet.
  • Wie in der ersten bevorzugten Ausführungsform ist das Elektrodenmetall 8 auch innerhalb des Grabens 5 so eingebettet, dass es von dem ohmschen Metall 7 umgeben ist. Das Elektrodenmetall 8 weist den eingebetteten Abschnitt 8A auf der Innenseite des Grabens 5 und den herausgeführten Abschnitt 8B auf, der entlang der Rückfläche 2b des Siliziumsubstrats 2 von der Öffnungsenden des Grabens 5 nach außerhalb des Grabens 5 herausgeführt ist. Der herausgeführte Abschnitt 8B wird aus dem Graben 5 herausgeführt und deckt die gesamte Rückfläche 2b des Siliziumsubstrats 2 ab. Die Rückfläche des Elektrodenmetalls 8 (Rückfläche des herausgeführten Abschnitts 8B) ist in ihrer Gesamtheit flach ausgebildet. Dadurch wird die Kathodenelektrode 6, die aus dem ohmschen Metall 7 und dem Elektrodenmetall 8 hergestellt ist, gebildet.
  • Dabei muss das Elektrodenmetall 8 nicht vollständig innerhalb des Grabens 5 eingebettet sein. Die rückseitige Fläche des Elektrodenmetalls 8 muss in diesem Fall nicht flach sein.
  • Ein Bereich der Rückfläche 4b der Driftschicht 4, der der Bodenfläche des Grabens 5 entspricht, ist durch das ohmsche Metall 7 der Kathodenelektrode 6 abgedeckt. Mit anderen Worten, der Bereich der Rückfläche 4b der Driftschicht 4, der der Bodenfläche des Grabens 5 entspricht, steht in Kontakt mit dem ohmschen Metall 7. Der darüber hinausgehende Bereich der Rückfläche 4b der Driftschicht 4 (der Bereich weiter außen als ein Umfangsrand des Grabens 5) steht in Kontakt mit der Vorderfläche 3a der Pufferschicht 3.
  • 9A und 9B sind Schnittansichten von Abschnitten eines Herstellungsprozesses des Halbleiterbauteils 1C und sind Schnittansichten, die einer Schnittebene von 8 entsprechen.
  • Zur Herstellung des Halbleiterbauteils 1C werden zunächst die gleichen Schritte ausgeführt wie die oben beschriebenen Schritte von 4A bis 4E. Wenn die Anodenelektrode 14 durch den Schritt von 4E gebildet wurde, wird der einzelne Graben 5, der sich vom mittleren bzw. zentralen Abschnitt der Rückfläche 2b des Siliziumsubstrats 2 zur Rückfläche 4b der Driftschicht 4 erstreckt, im Laminatkörper des Siliziumsubstrats 2 und der Pufferschicht 3 durch Photolithographie und Ätzen gebildet, wie in 9A gezeigt.
  • Als nächstes wird, wie in 9B gezeigt, das ohmsche Metall 7 gebildet, indem eine Schicht aus Titan (Ti) auf den inneren Flächen des Grabens 5 und der Rückfläche 2b des Siliziumsubstrats 2 gebildet wird, zum Beispiel durch ein Sputterverfahren.
  • Schließlich wird auf dem ohmschen Metall 7 eine Kupfer-Keimschicht gebildet, z.B. durch ein Aufdampfverfahren, und danach wird Kupfer als Film auf der Kupfer-Plattierungs-Keimschicht durch ein Plattierungsverfahren gebildet. Kupfer (Cu), das Material des Elektrodenmetalls 8, wird dadurch innerhalb des Grabens 5 eingebettet. Das Elektrodenmetall 8, das aus dem eingebetteten Abschnitt 8A und dem herausgeführten Abschnitt 8B hergestellt ist, wird so gebildet. Dadurch wird die Kathodenelektrode 6, die aus dem ohmschen Metall 7 und dem Elektrodenmetall 8 hergestellt ist, gebildet und das Halbleiterbauteil 1C, wie es in 7 und 8 gezeigt ist, erhalten.
  • Auch mit dem Halbleiterbauteil 1C gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform werden die gleichen Effekte erzielt wie mit dem Halbleiterbauteil 1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform.
  • 10 ist eine schematische Schnittansicht zur Beschreibung der Anordnung eines Halbleiterbauteils gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ist eine Schnittansicht, die der Schnittebene von 8 entspricht. In 10 sind die Abschnitte, die den jeweiligen Abschnitten in 8 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in 8. Auch eine Draufsicht auf das Halbleiterbauteil 1D gemäß der fünften bevorzugten Ausführungsform ist die gleiche wie die Draufsicht (7) auf das Halbleiterbauteil 1C gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform.
  • Das Halbleiterbauteil 1D gemäß der fünften bevorzugten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Halbleiterbauteil 1C gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform dadurch, dass die Driftschicht 4 eine zweischichtige Struktur aufweist.
  • In dem Halbleiterbauteil 1D gemäß der fünften bevorzugten Ausführungsform ist die Driftschicht 4 aus der ersten Driftschicht 41, die eine auf der Pufferschicht 3 ausgebildete untere Schicht ist, und der zweiten Driftschicht 42, die eine auf die erste Driftschicht 41 laminierte obere Schicht ist, hergestellt. Die erste Driftschicht 41 ist aus einer Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis hergestellt, die mit einer n-Typ-Verunreinigung dotiert ist. Als Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis wird beispielsweise eine (Inx1Ga1-x1) 2O3 (0 ≤ x1 < 1) -Schicht oder (Alx2Ga1-x2) 2O3 (0 ≤ x2 < 1) verwendet.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Driftschicht 41 aus einer mit der n-Typ-Verunreinigung dotierten Galliumoxid (Ga2O3) -Schicht hergestellt. Bei einer Ausführungsform ist die n-Typ-Verunreinigung auch Silizium (Si). Die Konzentration der n-Typ-Verunreinigung beträgt etwa 1×1018 cm-3 bis 1×1020 cm-3. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Konzentration der n-Typ-Verunreinigung etwa 1×1019 cm-3. Die Schichtdicke der ersten Driftschicht 41 beträgt etwa 200 nm. Die n-Typ-Verunreinigung kann stattdessen auch Zinn (Sn) sein.
  • Die zweite Driftschicht 42 ist aus einer nicht dotierten Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis hergestellt. Als Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis wird beispielsweise eine (Inx1Ga1-x1) 2O3 (0 ≤ x1 < 1) -Schicht oder (Alx2Ga1-x2) 2O3 (0 ≤ x2 < 1) verwendet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Driftschicht 42 aus einer nicht dotierten Galliumoxid (Ga2O3) -Schicht hergestellt. Die Schichtdicke der zweiten Driftschicht 42 beträgt etwa 200 nm.
  • Auch mit dem Halbleiterbauteil 1D gemäß der fünften bevorzugten Ausführungsform werden die gleichen Effekte erzielt wie mit dem Halbleiterbauteil 1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform.
  • 11 ist eine schematische Schnittansicht zur Beschreibung der Anordnung eines Halbleiterbauteils gemäß einer sechsten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ist eine Schnittansicht entsprechend der Schnittebene von 8. In 11 sind die Abschnitte, die den jeweiligen Abschnitten in 8 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in 8. Auch eine Draufsicht auf das Halbleiterbauteil 1E gemäß der sechsten bevorzugten Ausführungsform ist die gleiche wie die Draufsicht (7) auf das Halbleiterbauteil 1C gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform.
  • Das Halbleiterbauteil 1E gemäß der sechsten bevorzugten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Halbleiterbauteil 1C gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform in einer Tiefe des Grabens 5 und dem Material der Pufferschicht 3.
  • In dem Halbleiterbauteil 1E gemäß der sechsten bevorzugten Ausführungsform ist die Pufferschicht 3 aus Aluminiumarsenid (AlAs) hergestellt, das eine Kristallstruktur mit dreifacher Symmetrie in einer Ebene aufweist. Die Hauptflächen (Vorderfläche 3a und Rückfläche 3b) der aus AlAs hergestellten Pufferschicht 3 sind (111)-Ebenen. Das heißt, bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird als Pufferschicht 3 ein kubisch kristallines Material mit (111)-Ebenen als Hauptflächen verwendet. Auch kubisches AlN, C (Diamant) oder anderes kubisches Kristallmaterial kann stattdessen als Pufferschicht 3 verwendet werden.
  • Bei dem Halbleiterbauteil 1E gemäß der sechsten bevorzugten Ausführungsform dringt der Graben 5 nicht in das Innere der Pufferschicht 3 ein. Insbesondere wird der Graben 5 in dem Siliziumsubstrat 2 durch Ausbildung eines Grabens von der Rückfläche 2b des Siliziumsubstrats 2 in Richtung der Vorderfläche 2a des Siliziumsubstrats 2 gebildet. Außerdem dringt der Graben 5 durch das Siliziumsubstrat 2 hindurch und erreicht die Rückfläche 3b der Pufferschicht 3. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird die Bodenfläche des Grabens 5 von der Rückfläche 3b der Pufferschicht 3 gebildet.
  • Wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform ist das ohmsche Metall 7 auf den Innenflächen des Grabens 5 und der Rückfläche 2b des Siliziumsubstrats 2 ausgebildet. Bei dem Halbleiterbauteil 1E gemäß der sechsten bevorzugten Ausführungsform steht das ohmsche Metall 7 jedoch in ohmschem Kontakt mit der Rückfläche 3b der Pufferschicht 3. Wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform ist auch innerhalb des Grabens 5 das Elektrodenmetall 8 so eingebettet, dass es von dem ohmschen Metall 7 umgeben ist. Die Kathodenelektrode 6, die aus dem ohmschen Metall 7 und dem Elektrodenmetall 8 hergestellt ist, wird dadurch gebildet.
  • Daher ist in dem Halbleiterbauteil 1E gemäß der sechsten bevorzugten Ausführungsform ein Bereich der Rückfläche 3b der Pufferschicht 3, der der Bodenfläche des Grabens 5 entspricht, durch das ohmsche Metall 7 der Kathodenelektrode 6 abgedeckt. Mit anderen Worten, der Bereich der Rückfläche 3b der Pufferschicht 3, der der Bodenfläche des Grabens 5 entspricht, steht in Kontakt mit dem ohmschen Metall 7. Der darüberhinausgehende Bereich der Rückfläche der Pufferschicht 3 steht in Kontakt mit der Vorderfläche 2a des Siliziumsubstrats 2. Die Gesamtheit der Rückfläche 4b der Driftschicht 4 steht in Kontakt mit der Vorderfläche 3a der Pufferschicht 3.
  • Auch mit dem Halbleiterbauteil 1E gemäß der sechsten bevorzugten Ausführungsform werden die gleichen Effekte erzielt wie mit dem Halbleiterbauteil 1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform.
  • Bei dem Halbleiterbauteil 1E gemäß der sechsten bevorzugten Ausführungsform kann die Driftschicht 4 wie bei dem Halbleiterbauteil 1D gemäß der fünften bevorzugten Ausführungsform als zweischichtige Struktur angeordnet sein.
  • Obwohl die erste bis sechste bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurden, kann die vorliegende Erfindung in noch anderen Modi implementiert werden. Beispielsweise muss die Vielzahl von Gräben 5, obwohl sie in der Draufsicht in jeder der oben beschriebenen ersten bis dritten bevorzugten Ausführungsform in einem Gitter angeordnet sind, wie z.B. in einer Matrix, einer gestaffelten Anordnung usw., nicht in einem Gitter angeordnet sein. Auch die Querschnittsformen und -größen der Gräben 5 können willkürlich festgelegt werden.
  • Auch wenn die Vielzahl von Gräben 5 in Draufsicht in jeder der oben beschriebenen ersten bis dritten bevorzugten Ausführungsformen im Wesentlichen in der Gesamtheit des Halbleiterbauteils 1, 1A oder 1B ausgebildet sind, kann ein Bereich, in dem die Vielzahl von Gräben 5 ausgebildet sind, beliebig festgelegt werden. Beispielsweise kann die Vielzahl von Gräben 5 in der Draufsicht nur in einem Bereich eines zentralen Abschnitts des Halbleiterbauteils 1, 1A oder 1B oder nur in einem Bereich eines Umfangsrand-Abschnitts ausgebildet sein.
  • Obwohl in jeder der oben beschriebenen ersten bis sechsten bevorzugten Ausführungsform jeder Graben 5 in der Draufsicht kreisförmig ausgebildet ist, kann er auch eine elliptische Form, eine polygonale Form oder eine andere Form außer einer Kreisform aufweisen. Auch die Größe jedes Grabens 5 kann auf eine beliebige Größe eingestellt werden.
  • Auch wenn die Anodenelektrode 14 in jeder der oben beschriebenen ersten bis sechsten bevorzugten Ausführungsformen die zweischichtige Struktur des Schottky-Metalls 15 und des Elektrodenmetalls 16 aufweist, kann sie stattdessen eine einschichtige Struktur oder eine Struktur mit drei oder mehr Schichten haben. Als Materialien für das Schottky-Metall 15 und das Elektrodenmetall 16 können geeignete und angemessene Materialien ausgewählt und verwendet werden. Die Dicken des Schottky-Metalls 15 und des Elektrodenmetalls 16 sind nur ein Beispiel und es können geeignete und angemessene Werte ausgewählt und verwendet werden. Auch wenn eine planare Form der Anodenelektrode 14 eine kreisförmige Form ist, kann sie eine elliptische Form, eine polygonale Form oder eine andere Form neben einer kreisförmigen Form sein.
  • Obwohl die Kathodenelektrode 6 in jeder der oben beschriebenen ersten bis sechsten bevorzugten Ausführungsformen die zweischichtige Struktur des ohmschen Metalls 7 und des Elektrodenmetalls 8 aufweist, kann sie stattdessen auch eine einschichtige Struktur oder eine Struktur mit drei oder mehr Schichten haben. Als Materialien für das ohmsche Metall 7 und das Elektrodenmetall 8 können geeignete und angemessene Materialien ausgewählt und verwendet werden. Die Dicken des ohmschen Metalls 7 und des Elektrodenmetalls 8 sind ein Beispiel und es können geeignete und angemessene Werte ausgewählt und verwendet werden.
  • Auch wenn in jeder der oben beschriebenen ersten, zweiten, vierten und fünften bevorzugten Ausführungsformen die Pufferschicht 3 eine AlN-Schicht ist, kann die Pufferschicht 3 in jeder der ersten, zweiten, vierten und fünften bevorzugten Ausführungsformen stattdessen eine AlAs-Schicht, eine kubische AlN-Schicht, eine C-(Diamant-)Schicht usw. sein.
  • Während bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben genauer beschrieben wurden, handelt es sich hierbei lediglich um spezifische Beispiele, die zur Verdeutlichung des technischen Inhalts der vorliegenden Erfindung verwendet werden, und die vorliegende Erfindung sollte nicht so ausgelegt werden, dass sie auf diese spezifischen Beispiele beschränkt ist, und der Umfang der vorliegenden Erfindung wird nur durch die beigefügten Ansprüche begrenzt.
  • Die vorliegende Anmeldung entspricht der japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-036144 , die am 3. März 2020 beim japanischen Patentamt eingereicht wurde, und die gesamte Offenbarung dieser Anmeldung ist hierin durch Bezugnahme enthalten.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E
    Halbleiterbauteil
    2
    Siliziumsubstrat
    2a
    Vorderfläche
    2b
    Rückfläche
    3
    Pufferschicht
    3a
    Vorderfläche
    3b
    Rückfläche
    4
    Driftschicht
    4A
    Vorderfläche
    4B
    Rückfläche
    5
    Graben
    6
    Kathodenelektrode
    7
    ohmsches Metall
    8
    Elektrodenmetall
    8A
    eingebetteter Abschnitt
    8B
    herausgeführter Abschnitt
    11
    feldisolierender Film
    12
    Öffnung
    13
    Umfangsrand-Abschnitt
    14
    Anodenelektrode
    15
    Schottky-Metall
    16
    Elektrodenmetall
    41
    erste Driftschicht
    42
    zweite Driftschicht
    101
    Halbleitergehäuse
    102
    Harzgehäuse
    103
    Anodenanschluss
    104
    Kathodenanschluss
    105
    Insel
    106
    Abschnitt des Anschlusses
    107
    Bonding-Draht
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2019179815 [0003]
    • JP 2020036144 [0120]

Claims (21)

  1. Halbleiterbauteil aufweisend: ein Siliziumsubstrat; eine Driftschicht, die auf dem Siliziumsubstrat angeordnet ist und aus einer Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis hergestellt ist; und eine Pufferschicht, die zwischen dem Siliziumsubstrat und der Driftschicht angeordnet ist.
  2. Halbleiterbauteil nach Anspruch 1, wobei die Pufferschicht eine Kristallstruktur mit mindestens dreifacher Symmetrie in einer Ebene aufweist.
  3. Halbleiterbauteil nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis aus einer (Inx1Ga1x1) 2O3 (0 ≤ x1 < 1) Schicht oder einer (Alx2Ga1-x2) 2O3 (0 ≤ x2 < 1) Schicht hergestellt ist.
  4. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Pufferschicht auf einer (111)-Ebene des Siliziumsubstrats ausgebildet ist.
  5. Halbleiterbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Pufferschicht aus einem hexagonalen Kristallsystemmaterial mit einer (0001)-Ebene als Hauptfläche hergestellt ist.
  6. Halbleiterbauteil nach Anspruch 5, wobei die Pufferschicht aus einer AlN-Schicht hergestellt ist.
  7. Halbleiterbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Pufferschicht aus einem kubischen Kristallsystemmaterial mit einer (111)-Ebene als Hauptfläche hergestellt ist.
  8. Halbleiterbauteil nach Anspruch 7, wobei die Pufferschicht aus einer AlAs-Schicht hergestellt ist.
  9. Halbleiterbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Driftschicht aus einer Ga2O3-Schicht hergestellt ist, die mit einer n-Typ-Verunreinigung dotiert ist.
  10. Halbleiterbauteil nach Anspruch 9, wobei die n-Typ-Verunreinigung Silizium oder Zinn ist.
  11. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Driftschicht aus einer nicht dotierten Ga2O3-Schicht hergestellt ist.
  12. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Driftschicht aus einer ersten Schicht, die auf der Pufferschicht gebildet ist, und einer zweiten Schicht, die auf der ersten Schicht gebildet ist, hergestellt ist, die erste Schicht aus einer Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis hergestellt ist, die mit einer n-Typ-Verunreinigung dotiert ist, und die zweite Schicht aus einer nicht dotierten Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis hergestellt ist.
  13. Halbleiterbauteil nach Anspruch 12, wobei die erste Schicht aus einer Ga2O3-Schicht hergestellt ist, die mit einer n-Typ-Verunreinigung dotiert ist, und die zweite Schicht aus einer nicht-dotierten Ga2O3-Schicht hergestellt ist.
  14. Halbleiterbauteil nach Anspruch 12 oder 13, wobei die n-Typ-Verunreinigung Silizium oder Zinn ist und die Konzentration der n-Typ-Verunreinigung nicht weniger als 1 × 1018 cm-3 und nicht mehr als 1 × 1020 cm-3 beträgt.
  15. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, ferner aufweisend einen Graben, der durch Ausbilden eines Grabens von einer Rückfläche des Siliziumsubstrats in Richtung einer Rückfläche der Driftschicht gebildet wird und die Rückfläche der Driftschicht erreicht, wenn er durch das Siliziumsubstrat und die Pufferschicht hindurchdringt; ein ohmsches Metall, das auf einer inneren Fläche des Grabens ausgebildet ist und in ohmschem Kontakt mit der Rückfläche der Driftschicht steht; und ein Schottky-Metall, das sich in Schottky-Kontakt mit einer Vorderfläche der Driftschicht befindet.
  16. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 7 und 8, ferner aufweisend einen Graben, der in dem Siliziumsubstrat durch Ausbilden eines Grabens von einer Rückfläche des Siliziumsubstrats in Richtung einer Vorderfläche des Substrats gebildet wird; ein ohmsches Metall, das auf einer inneren Fläche des Grabens ausgebildet ist und in ohmschem Kontakt mit der Pufferschicht steht; und ein Schottky-Metall, das in Schottky-Kontakt mit einer Vorderfläche der Driftschicht steht.
  17. Halbleiterbauteil nach Anspruch 15 oder 16, ferner aufweisend: ein erstes Elektrodenmetall, das auf das Schottky-Metall laminiert ist; und ein zweites Elektrodenmetall, das innerhalb des Grabens so ausgebildet ist, dass es in Kontakt mit dem ohmschen Metall steht.
  18. Halbleiterbauteil nach Anspruch 17, wobei das zweite Elektrodenmetall einen herausgeführten Abschnitt aufweist, der entlang der Rückfläche des Siliziumsubstrats von einem Öffnungsende des Grabens herausgeführt ist und einen gesamten Bereich der Rückfläche des Substrats abdeckt.
  19. Halbleitergehäuse aufweisend: das Halbleiterbauteil nach Anspruch 17 oder 18; einen ersten Anschluss, der über einen Bonding-Draht elektrisch mit dem ersten Elektrodenmetall des Halbleiterbauteils verbunden ist; einen zweiten Anschluss, an den das Halbleiterbauteil diebondiert ist und der elektrisch mit dem zweiten Elektrodenmetall verbunden ist; und ein Dichtungsharz, das das Halbleiterbauteil, den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss versiegelt.
  20. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauteils aufweisend: einen Schritt der Bildung einer Pufferschicht auf einer Vorderfläche eines Siliziumsubstrats; einen Schritt der Bildung einer Driftschicht, die aus einer Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis hergestellt ist, auf einer Vorderfläche der Pufferschicht; einen Schritt der Bildung eines Schottky-Metalls, das in Schottky-Kontakt mit einer Vorderfläche der Driftschicht steht; einen Schritt des Ausbildens eines Grabens von einer Rückfläche des Siliziumsubstrats in Richtung einer Rückfläche der Driftschicht, um einen Graben zu bilden, der durch einen Laminatkörper des Siliziumsubstrats und der Pufferschicht hindurchdringt und die Rückfläche der Driftschicht erreicht; und einen Schritt der Bildung eines ohmschen Metalls, das in ohmschem Kontakt mit der Rückfläche der Driftschicht steht, auf einer inneren Fläche des Grabens und der Rückfläche des Siliziumsubstrats.
  21. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauteils aufweisend: einen Schritt der Bildung einer Pufferschicht auf einer Vorderfläche eines Siliziumsubstrats; einen Schritt der Bildung einer Driftschicht, die aus einer Halbleiterschicht auf Galliumoxid-Basis hergestellt ist, auf einer Vorderfläche der Pufferschicht; einen Schritt der Bildung eines Schottky-Metalls, das in Schottky-Kontakt mit einer Vorderfläche der Driftschicht steht; einen Schritt der Ausbildung eines Grabens von einer Rückfläche des Siliziumsubstrats zu einer Vorderfläche des Siliziumsubstrats, um einen Graben in dem Siliziumsubstrat zu bilden; und einen Schritt der Bildung eines ohmschen Metalls, das in ohmschem Kontakt mit der Pufferschicht steht, auf einer inneren Fläche des Grabens und der Rückfläche des Siliziumsubstrats.
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