JP2013197590A - Iii−v族及びiv族複合ダイオード - Google Patents
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Abstract
【解決手段】III−V族及びIV族複合ダイオードは、下部アクティブダイ内にIV族ダイオードを含み、IV族ダイオードは下部アクティブダイの底面に位置するアノードを有する。III−V族及びIV族複合ダイオードは、下部アクティブダイの上に積み重ねられた上部アクティブダイ内にIII−V族トランジスタ210を含み、III−V族トランジスタ210は上部アクティブダイの上面に位置するドレイン214、ソース212及びゲート216を有する。III−V族トランジスタ210のソース212はIV族ダイオードのカソードに、上部アクティブダイの半導体貫通ビア218によって電気的に結合されている。
【選択図】図2
Description
本明細書で使用される、用語「III−V族」は少なくとも1つのIII族元素と少なくとも1つのV族元素を含む化合物半導体を意味する。例えば、III−V族半導体は、III族窒化物半導体の形を取り得る。「III族窒化物」又は「III−N」は窒素とアルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)及びボロン(B)などの少なくとも1つのIII族元素を含む化合物半導体を意味し、例えば窒化アルミニウムガリウム(AlxGa(1-x)N、窒化インジウムガリウムInyGa(1-y)N、窒化アルミニウムインジウムガリウムAlxInyGa(1-x-y)N、砒化リン化窒化ガリウム(GaAsaPbN(1-a-b))、砒化リン化窒化アルミニウムインジウムガリウム(AlxInyGa(1-x-y)AsaPbN(1-a-b))などの合金を含むが、これらに限定されない。また、III族窒化物は一般に、Ga極性、N極性、半極性又は非極性結晶方位などの任意の極性を有するが、これらに限定されない。また、III族窒化物材料は、ウルツ鉱型、閃亜鉛鉱型、あるいは混合ポリタイプ(結晶多形)のいずれかを含むことができ、単結晶又はモノクリスタル、多結晶、または非結晶の結晶構造を含むことができる。本明細書で使用される、「窒化ガリウム」、「GaN」はIII族窒化物化合物半導体を意味し、III族元素は若干量又は相当量のガリウムを含むが、ガリウムに加えて他のIII族元素も含むことができる。
Claims (19)
- 下部アクティブダイ内にIV族ダイオードを備え、前記IV族ダイオードのアノードは前記下部アクティブダイの底面上に位置し、
前記下部アクティブダイ上に積み重ねられた上部アクティブダイ内にIII−V族トランジスタを備え、前記III−V族トランジスタのドレイン、ソース及びゲートは前記上部アクティブダイの上面に位置し、
前記III−V族トランジスタの前記ソースは前記上部アクティブダイの半導体貫通ビア(TSV)によって前記IV族ダイオードのカソードに電気的に結合されている、
複合ダイオード。 - 前記IV族ダイオードの前記カソードは前記下部アクティブダイの上面に位置する、請求項1記載の複合ダイオード。
- 前記半導体貫通ビアは前記上部アクティブダイの底面まで延在していない、請求項1記載の複合ダイオード。
- 前記半導体貫通ビアは前記上部アクティブダイ内の高導電性基板まで延在し、前記高導電性基板は前記IV族ダイオードの前記カソードと電気的に接触している、請求項1記載の複合ダイオード。
- 前記半導体貫通ビアは前記上部アクティブダイの底面にまで延びている、請求項1記載の複合ダイオード。
- 前記III−V族トランジスタはノーマリオントランジスタである、請求項1記載の複合ダイオード。
- 前記III−V族トランジスタは高電圧(HV)トランジスタであり、前記IV族ダイオードは低電圧(LV)ダイオードである、請求項1記載の複合ダイオード。
- 前記III−V族トランジスタはIII族窒化物高電子移動度トランジスタ(III-Niteride HEMT)である、請求項1記載の複合ダイオード。
- 前記III−V族トランジスタは砒化ガリウム(GaN)よりなる、請求項1記載の複合ダイオード。
- 前記IV族ダイオードはシリコンよりなる、請求項1記載の複合ダイオード。
- 下部アクティブダイ内にシリコンダイオードを備え、前記シリコンダイオードのアノードは前記下部アクティブダイの底面上に位置し、
前記下部アクティブダイ上に積み重ねられた上部アクティブダイ内にIII族窒化物トランジスタを備え、前記III族窒化物トランジスタのドレイン、ソース及びゲートは前記上部アクティブダイの上面に位置し、
前記III族窒化物トランジスタの前記ソースは前記上部アクティブダイの半導体貫通ビア(TSV)によって前記シリコンダイオードのカソードに電気的に結合されている、
III族窒化物−シリコン複合ダイオード。 - 前記シリコンダイオードの前記カソードは前記下部アクティブダイの上面に位置する、請求項11記載のIII族窒化物−シリコン複合ダイオード。
- 前記半導体貫通ビアは前記上部アクティブダイの底面まで延在していない、請求項11記載のIII族窒化物−シリコン複合ダイオード。
- 前記半導体貫通ビアは前記上部アクティブダイ内の高導電性基板まで延在し、前記高導電性基板は前記シリコンダイオードの前記カソードと電気的に接触している、請求項11記載のIII族窒化物−シリコン複合ダイオード。
- 前記高導電性基板はシリコンよりなる、請求項14記載のIII族窒化物−シリコン複合ダイオード。
- 前記半導体貫通ビアは前記上部アクティブダイの底面にまで延びている、請求項11記載のIII族窒化物−シリコン複合ダイオード。
- 前記III−V族トランジスタはノーマリオントランジスタである、請求項11記載のIII族窒化物−シリコン複合ダイオード。
- 前記III−V族トランジスタは高電圧(HV)トランジスタであり、前記シリコンダイオードは低電圧(LV)ダイオードである、請求項11記載のIII族窒化物−シリコン複合ダイオード。
- 前記III−V族トランジスタはIII族窒化物高電子移動度トランジスタ(III−Niteride HEMT)である、請求項11記載のIII族窒化物−シリコン複合ダイオード。
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