[发明专利]半导体组件及制造方法有效
| 申请号： | 201410445232.8 | 申请日： | 2014-06-27 |
| 公开（公告）号： | CN104282683B | 公开（公告）日： | 2017-06-30 |
| 发明（设计）人： | A·S·卡什亚普;P·M·桑维克;周锐 | 申请（专利权）人： | 通用电气公司 |
| 主分类号： | H01L27/02 | 分类号： | H01L27/02;H01L21/82 |
| 代理公司： | 中国专利代理(香港)有限公司72001 | 代理人： | 叶晓勇,姜甜 |
| 地址： | 美国*** | 国省代码： | 暂无信息 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 半导体 组件 制造 方法 | ||
1.一种单片集成的半导体组件，包括：
包括碳化硅SiC的衬底；
制造在所述衬底上的氮化镓GaN半导体器件；和
制造在所述衬底中或所述衬底上的至少一个瞬态电压抑制器TVS结构，
其中所述TVS结构与所述GaN半导体器件电接触，并且其中所述TVS结构被配置成当跨
所述GaN半导体器件施加的电压大于阈值电压时，在击穿模式下操作；
其中所述TVS结构包括：
具有第一导电类型的第一半导体区；
具有第二导电类型且与所述第一半导体区电接触的第二半导体区；和
具有第一导电类型且与所述第二半导体区电接触的第三半导体区。
2.如权利要求1所述的半导体组件，其中所述TVS结构包括碳化硅、氮化镓、金刚石、氮化铝、氮化硼或其组合中的至少一种。
3.如权利要求1所述的半导体组件，其中所述TVS结构横向配置。
4.如权利要求1所述的半导体组件，其中所述TVS结构垂直配置。
5.如权利要求1所述的半导体组件，其中所述第一导电类型是n+型以及所述第二导电类型是p型。
6.如权利要求1所述的半导体组件，其中所述第一半导体区、所述第二半导体区和所述第三半导体区形成在所述SiC衬底中。
7.如权利要求1所述的半导体组件，其中所述第一半导体区、所述第二半导体区和所述第三半导体区外延生长在所述SiC衬底上。
8.如权利要求1所述的半导体组件，其中所述TVS结构还包括设置在所述SiC衬底的至少一部分上的GaN层，以及其中所述第一半导体区、所述第二半导体区和所述第三半导体区形成在所述GaN层中。
9.如权利要求1所述的半导体组件，其中所述TVS结构经由栅-源端子、漏-源端子、栅-漏端子或其组合与所述GaN半导体器件电接触。
10.如权利要求1所述的半导体组件，其中所述GaN半导体器件包括高电子迁移率晶体管HEMT、结栅场效应晶体管JFET、金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET、二极管或其组合。
11.一种单片集成半导体组件，包括：
包括碳化硅SiC的衬底；
制造在所述衬底上的氮化镓GaN半导体器件；和
包括碳化硅SiC的至少一个瞬态电压抑制器TVS结构，所述至少一个瞬态电压抑制器TVS制造在所述衬底中或所述衬底上，
其中所述TVS结构与所述GaN半导体器件电接触，并且其中所述TVS结构被配置成当跨
所述GaN半导体器件施加的电压大于阈值电压时，在击穿模式下操作；
其中所述TVS结构包括：
具有第一导电类型的第一半导体区；
具有第二导电类型且与所述第一半导体区电接触的第二半导体区；和
具有第一导电类型且与所述第二半导体区电接触的第三半导体区。
12.如权利要求11所述的单片集成半导体组件，其中所述组件被配置成在大于150摄氏度的温度下操作。
13.如权利要求11所述的单片集成半导体组件，其中所述组件被配置成在90％击穿电压下具有低于约1μA/cm2的泄漏电流。
14.如权利要求11所述的单片集成半导体组件，其中所述组件被配置成具有大于约150A/cm2的操作电流密度。
15.一种制造单片集成半导体组件的方法，包括：
(a)提供包括碳化硅SiC的衬底；
(b)在所述衬底上制造氮化镓GaN半导体器件；
(c)在所述衬底中或所述衬底中上制造至少一个瞬态电压抑制器TVS；和
(d)将所述TVS结构与所述GaN半导体器件电耦合，
其中，所述TVS结构被配置成当跨所述GaN半导体器件施加的电压大于阔值电压时，在击穿模式下操作；
其中所述步骤(c)包括：
形成第一导电类型的第一半导体区；
形成第二导电类型且与所述第一半导体区电接触的第二半导体区；和
形成第一导电类型且与所述第二半导体区电接触的第三半导体区。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于通用电气公司，未经通用电气公司许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201410445232.8/1.html，转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇：一种新型护色处理剂
- 下一篇：寡雄腐霉发酵液作为柑橘生物防腐保鲜剂的用途
- 同类专利
- 专利分类
H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的；包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
H01L27-14 . 包括有对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射或者微粒子辐射并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的，或适用于通过这样的辐射控制电能的半导体组件的
H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的；包括有热磁组件的
