JP2016524332A - 半導体パワースイッチ及び半導体パワースイッチの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体パワースイッチ、及び、半導体パワースイッチの製造方法に関する。
・担体基板
・第1の半導体材料から製造された、担体基板上に被着された第1の半導体層
・第2の半導体材料から製造された、第1の半導体層上に被着された第2の半導体層
・少なくとも、第2の半導体層内に埋設されているドレイン端子及びソース端子
・ドレイン端子とソース端子との間のチャネル領域
・チャネル領域を少なくとも部分的に覆うゲート端子
第1の半導体材料のバンドギャップと第2の半導体材料のバンドギャップとは相違している。ドレイン端子とソース端子とによって、少なくとも、第1の半導体材料と第2の半導体材料との間の境界層が電気的に接触可能になる。チャネル領域は、電気的なパワースイッチとして作用するように構成されている。
・担体基板を準備するステップ
・第1の半導体材料から成る第1の半導体層を担体基板上に被着し、第2の半導体材料から成る第2の半導体層を第1の半導体層の上に被着するステップ
・少なくとも第2の半導体層内に埋設されているドレイン端子とソース端子とを形成するステップ
・チャネル領域を少なくとも部分的に覆うゲート端子を配置するステップ
ここで第1の半導体材料のバンドギャップと第2の半導体材料のバンドギャップとは相違している。ドレイン端子とソース端子とによって、少なくとも、第1の半導体材料と第2の半導体材料との間の境界層が電気的にコンタクト可能になり、ドレイン端子とソース端子とによってドレイン端子とソース端子との間のチャネル領域が規定され、チャネル領域は、電気的なパワースイッチとして作用するように構成されている。
Claims (7)
- 半導体パワースイッチ(100)であって、
当該半導体パワースイッチ(100)は、
・担体基板(110)と、
・第1の半導体材料から成る、前記担体基板(110)上に被着された第1の半導体層(130)と、
・第2の半導体材料から成る、前記第1の半導体層(130)上に被着された第2の半導体層(135)と、
・少なくとも前記第2の半導体層(135)内に埋設された、ドレイン端子(145)及びソース端子(150)と、
・前記ドレイン端子(145)と前記ソース端子(150)との間のチャネル領域(155)と、
・前記チャネル領域(155)を少なくとも部分的に覆っているゲート端子(170)とを有しており、
前記第1の半導体材料のバンドギャップと、前記第2の半導体材料のバンドギャップとは相違しており、
前記ドレイン端子(145)と前記ソース端子(150)とによって、少なくとも、前記第1の半導体材料と前記第2の半導体材料との間の境界層(140)が電気的にコンタクト可能であり、
前記チャネル領域(155)は、電気的なパワースイッチとして作用するように構成されている、
ことを特徴とする半導体パワースイッチ(100)。 - 前記チャネル領域(155)は、少なくとも1アンペアの電流、特に少なくとも10アンペアの電流を、破壊されることなく流すように構成されている、及び/又は、
前記チャネル領域(155)は、少なくとも50ボルトの電圧、特に100ボルトの電圧を、破壊されることなく遮断するように構成されている、請求項1に記載の半導体パワースイッチ(100)。 - 前記第1の半導体材料と前記第2の半導体材料とは、III/V族化合物半導体接合体(125)を形成する、請求項1又は2に記載の半導体パワースイッチ(100)。
- 前記第1の半導体材料はAlGaNを含有しており、前記第2の半導体材料はGaNを含有している、又は、
前記第1の半導体材料はGaNを含有しており、前記第2の半導体材料はAlGaNを含有している、請求項3に記載の半導体パワースイッチ(100)。 - 前記担体基板(110)は、少なくとも、保持材料から成る保持層(120)を有しており、
前記保持材料は、前記担体基板(110)の主要材料(115)とは異なっており、
特に、前記担体基板(110)の主要材料(115)はケイ素を含有しており、前記第1の半導体材料は前記保持層(115)上に配置されている、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の半導体パワースイッチ(100)。 - 前記ゲート端子(170)は前記チャネル領域(155)からゲート酸化膜(165)によって電気的に絶縁されており、
特に前記ゲート酸化膜(165)内には、少なくとも、所定の型の電荷担体が埋設されている、及び/又は、前記ゲート酸化膜(165)は所定の電荷担体密度を有している、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の半導体パワースイッチ(100)。 - 半導体パワースイッチ(100)の製造方法(200)であって、当該方法(200)は、
・担体基板(110)を準備するステップ(210)と、
・第1の半導体材料から成る第1の半導体層(130)を前記担体基板(110)上に被着し、第2の半導体材料から成る第2の半導体層(135)を前記第1の半導体層(130)上に被着するステップ(220)と、
・少なくとも前記第2の半導体層(135)内に埋設されているドレイン端子(145)とソース端子(150)とを形成するステップ(230)と、
・ゲート端子(170)が少なくとも部分的にチャネル領域(155)を覆うように、前記ゲート端子(170)を配置するステップ(240)とを有しており、
前記第1の半導体材料のバンドギャップは、前記第2の半導体材料のバンドギャップとは相違しており、
前記ドレイン端子(145)と前記ソース端子(150)とによって、少なくとも、前記第1の半導体材料と前記第2の半導体材料との間の境界層が電気的にコンタクト可能であり、前記ドレイン端子(145)と前記ソース端子(150)とによって、前記ドレイン端子と前記ソース端子との間の前記チャネル領域(155)が規定され、前記チャネル領域は、電気的なパワースイッチとして作用するように構成されている、
ことを特徴とする、半導体パワースイッチ(100)の製造方法(200)。
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